JP2005297714A

JP2005297714A - 冷却装置

Info

Publication number: JP2005297714A
Application number: JP2004115644A
Authority: JP
Inventors: Hideto Minekawa; 秀人峯川
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2004-04-09
Filing date: 2004-04-09
Publication date: 2005-10-27

Abstract

【課題】バッテリの過冷却を抑制する。
【解決手段】ＨＶ＿ＥＣＵは、バッテリの冷却が必要でない場合、ＤＣ／ＤＣコンバータの温度を検知するステップ（Ｓ１２４）、検知された温度に基づいてＤＣ／ＤＣコンバータの冷却が必要であるか否かを判別するステップ（Ｓ１２６）と、ＤＣ／ＤＣコンバータの冷却が必要である場合（Ｓ１２６にてＹＥＳ）、ブロアの風量を、ＤＣ／ＤＣコンバータを冷却するために必要な最低限の風量Ａ（３）に決定するステップ（Ｓ１２８）と、風量Ａ（３）の冷却空気を第２通風路のみに送風して、ＤＣ／ＤＣコンバータのみに冷却空気を供給するステップ（Ｓ１３０）とを含むプログラムを実行する。
【選択図】図４

Description

本発明は冷却装置に関し、特に、蓄電機構および電機機器を冷却する冷却装置に関する。

近年、環境問題対策の一環として、電気モータからの駆動力により走行するハイブリッド自動車、燃料電池車および電気自動車などが注目されている。このような車両には、電気モータに供給する電力を蓄えるバッテリやキャパシタ（コンデンサ）および電圧を調整するＤＣ／ＤＣコンバータなどの電気機器が搭載されている。バッテリやキャパシタおよび電気機器は発熱するため、冷却する必要がある。

特開２００３−１１２５３１号公報（特許文献１）は、バッテリ、インバータおよびＤＣ／ＤＣコンバータを冷却する高圧電装冷却装置を開示する。特許文献１に記載の高圧電装冷却装置は、吸気ダクトと、バッテリボックスと、ヒートシンクケースと、排気ダクトと、外装ボックスと、ファンとを含む。吸気ダクトはシャッタによって開閉される冷却空気入口を有する。バッテリボックスは箱状をなし、その上部開口は吸気ダクトの下部開口に接続されている。バッテリボックスの内部にはバッテリが装着されるとともに、冷却空気が流通可能になっている。ヒートシンクケースは箱状をなし、その上部開口は排気ダクトの下部開口に接続されている。ヒートシンクケースの内部にはヒートシンクが設けられるとともに冷却空気が流通可能になっており、ヒートシンクケースの外面にはインバータとＤＣ／ＤＣコンバータが設置されている。バッテリボックスとヒートシンクケースとインバータおよびＤＣ／ＤＣコンバータは外装ボックスによって包囲されている。外装ボックスの内部空間は、バッテリボックスの下部開口とヒートシンクケースの下部開口とを連通させている。排気ダクトは冷却空気出口を有しており、その冷却空気出口にファンが設けられている。ファンとシャッタは連動して動作するようになっていて、ファンを回転するとシャッタが開き、ファンを停止するとシャッタが閉じる。

この公報に記載の高圧電装冷却装置によると、ファンを回転するとシャッタが開いて、冷却空気入口から吸気ダクト内に冷却空気が導入される。吸気ダクトに導入された冷却空気は、吸気ダクトからバッテリボックスを通って外装ボックス内に排出される。そして、冷却空気はバッテリボックス内を通過するときにバッテリと熱交換を行ない、その結果、バッテリは冷却され、冷却空気は若干温度上昇して外装ボックス内に排出される。外装ボックス内に排出された冷却空気は、外装ボックスの内部を通ってヒートシンクケース内に導入される。冷却空気はヒートシンクケース内を通過するときにヒートシンクと熱交換を行なう。ヒートシンクにはヒートシンクケースを介してインバータおよびＤＣ／ＤＣコンバータの熱が伝熱されるので、冷却空気とヒートシンクとの熱交換によってインバータおよびＤＣ／ＤＣコンバータが冷却される。冷却空気は、ヒートシンクケース内を通って排気ダクトへ排出され、さらに冷却空気出口を介してファンに吸引されて外部に排出される。これにより、バッテリを冷却した後の冷却空気でインバータおよびＤＣ／ＤＣコンバータを冷却し、省エネルギでバッテリとインバータおよびＤＣ／ＤＣコンバータとを効率的に冷却することができる。
特開２００３−１１２５３１号公報

しかしながら、上述の公報に記載の高圧電装冷却装置においては、バッテリを冷却した後の冷却空気でインバータおよびＤＣ／ＤＣコンバータを冷却しているため、バッテリを冷却する必要がない場合でも、インバータおよびＤＣ／ＤＣコンバータを冷却する際にはバッテリが冷却され、バッテリが過冷却されるおそれがあるという問題点があった。また、インバータおよびＤＣ／ＤＣコンバータは、バッテリとの熱交換により暖められた冷却空気により冷却されるため、インバータおよびＤＣ／ＤＣコンバータをより冷却させるためにはファンの送風量を増加させる必要があり、ファンから発生する音が大きくなるおそれがあるという問題点があった。

本発明は、上述の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、蓄電機構の過冷却および冷却に伴って発生する音を抑制して、電気機器を冷却することができる冷却装置を提供することである。

第１の発明に係る冷却装置は、車両に搭載された蓄電機構および電気機器を冷却する。この冷却装置は、蓄電機構および電気機器を冷却する冷却媒体を供給するための供給手段と、冷却媒体を、蓄電機構を経由して電気機器に導く第１の冷却通路と、冷却媒体を、蓄電機構を経由することなく電気機器に導く第２の冷却通路と、車両に関する情報を検知するための検知手段と、検知された情報に基づいて、冷却媒体が流通される通路を、第１の通路および第２の通路のうちの少なくともいずれか一方に切換えるための切換手段とを含む。

第１の発明によると、供給手段が、蓄電機構および電気機器を冷却する冷却媒体を供給する。第１の冷却通路が冷却媒体を、蓄電機構を経由して電気機器に導き、第２の冷却通路が冷却媒体を、蓄電機構を経由することなく電気機器に導く。検知手段が、車両に関する情報を検知し、検知された情報に基づき、切換手段が、冷却媒体を流通させる通路を第１の通路および第２の通路のうちの少なくともいずれか一方に切換える。これにより、たとえば蓄電機構および電気機器を冷却する必要がある場合は、蓄電機構および電気機器に冷却媒体を導き、蓄電機構および電気機器を冷却することができる。たとえば蓄電機構を冷却する必要がなく、電気機器を冷却する必要がある場合は、電気機器のみに冷却媒体を導き、電気機器のみを冷却することができる。電気機器のみに冷却媒体を導く場合は、電気機器の冷却に必要な量の冷却媒体を供給すればよいため、冷却媒体を供給する際に供給手段から発生する音を抑制することができる。その結果、蓄電機構の過冷却および冷却に伴って発生する音を抑制して、電気機器を冷却することができる冷却装置を提供することができる。

第２の発明に係る冷却装置は、第１の発明の構成に加え、検知された情報に基づいて、蓄電機構の冷却が必要であるか否かを判別するとともに、電気機器の冷却が必要であるか否かを判別するための判別手段をさらに含む。切換手段は、蓄電機構の冷却が必要であるか否かおよび電機機器の冷却が必要であるか否かに基づいて、冷却媒体が流通される通路を、第１の通路および第２の通路のうちの少なくともいずれか一方に切換えるための手段を含む。

第２の発明によると、判別手段が、蓄電機構の冷却が必要であるか否かを判別するとともに、電気機器の冷却が必要であるか否かを判別する。蓄電機構の冷却が必要であるか否かおよび電機機器の冷却が必要であるか否かに基づいて、切換手段が、冷却媒体が流通される通路を、第１の通路および第２の通路のうちの少なくともいずれか一方に切換える。これにより、たとえば蓄電機構および電気機器を冷却する必要がある場合は、蓄電機構および電気機器に冷却媒体を導き、蓄電機構および電気機器を冷却することができる。たとえば蓄電機構を冷却する必要がなく、電気機器を冷却する必要がある場合は、電気機器のみに冷却媒体を導き、電気機器のみを冷却することができる。その結果、蓄電機構の過冷却を抑制して、電気機器を冷却することができる冷却装置を提供することができる。

第３の発明に係る冷却装置においては、第２の発明の構成に加え、切換手段は、電気機器の冷却が必要である場合は、冷却媒体が流通される通路を、少なくとも第２の冷却通路に切換えるための手段を含む。

第３の発明によると、電気機器の冷却が必要である場合、切換手段が、冷却媒体が流通される通路を少なくとも第２の冷却通路に切換える。これにより、電気機器の冷却が必要である場合には、少なくとも電気機器に冷却空気を導き、電気機器を冷却することができる。

第４の発明に係る冷却装置においては、第２の発明の構成に加え、切換手段は、蓄電機構の冷却が必要でなく、電気機器の冷却が必要である場合は、冷却媒体が流通される通路を、第２の冷却通路に切換えるための手段を含む。

第４の発明によると、蓄電機構の冷却が必要でなく、電気機器の冷却が必要である場合、切換手段が、冷却媒体が流通される通路を、第２の冷却通路に切換える。これにより、蓄電機構を経由することなく電気機器に冷却媒体を導き、蓄電機構の過冷却を抑制して、電気機器を冷却することができる。

第５の発明に係る冷却装置においては、第２の発明の構成に加え、切換手段は、蓄電機構および電気機器の冷却が必要である場合は、冷却媒体が流通される通路を、第１の通路および第２の通路に切換えるための手段を含む。

第５の発明によると、蓄電機構および電気機器の冷却が必要である場合、切換手段が、冷却媒体が流通される通路を、第１の通路および第２の通路に切換える。これにより、冷却媒体を、蓄電機構および電気機器に導き、蓄電機構および電気機器を冷却することができる。

第６の発明に係る冷却装置においては、第２ないし５のいずれかの発明の構成に加え、検知手段は、蓄電機構の温度を検知するための手段と、電気機器の温度を検知するための手段とを含む。判別手段は、蓄電機構の温度に基づいて、蓄電機構の冷却が必要であるか否かを判別するとともに、電気機器の温度に基づいて、電気機器の冷却が必要であるか否かを判別するための手段を含む。

第６の発明によると、判別手段が蓄電機構の温度に基づいて、蓄電機構の冷却が必要であるか否かを判別するとともに、電気機器の温度に基づいて、電気機器の冷却が必要であるか否かを判別する。これにより、蓄電機構および電気機器の状態に基づいて、蓄電機構および電気機器の冷却が必要であるか否かを判別することができる。

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一である。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、本発明の第１の実施の形態に係る冷却装置を搭載した車両について説明する。この車両は、エンジン１００と、ＭＧ（Motor Generator）（１）２００と、ＰＣＵ（Power Control Unit）３００と、バッテリ４００、ＭＧ（２）５００と、ＨＶ（Hybrid Vehicle）＿ＥＣＵ（Electronic Control Unit）６００とを含む。本発明の実施の形態に係る冷却装置は、たとえばＨＶ＿ＥＣＵ６００が実行するプログラムにより実現される。

なお、本実施の形態において、車両は、エンジン１００を搭載したハイブリッド車両として説明するが、ハイブリッド車両の代わりに、燃料電池を搭載した燃料電池車や、電気自動車などであってもよい。

エンジン１００は、燃料と空気との混合気を燃焼させてクランクシャフト（図示せず）を回転させ、駆動力を発生する。エンジン１００が発生した駆動力は、動力分割機構１０２により、２経路に分割される。一方は減速機１０４を介して車輪１０６を駆動する経路である。もう一方は、ＭＧ（１）２００を駆動させて発電する経路である。

ＭＧ（１）２００は、動力分割機構１０２により分割されたエンジン１００の動力により駆動させられ、発電する。ＭＧ（１）２００により発電された電力は、車両の運転状態や、バッテリ４００のＳＯＣ（State Of Charge）の状態に応じて使い分けられる。たとえば、通常走行時や急加速時では、ＭＧ（１）２００により発電された電力は、ＰＣＵ３００を介してＭＧ（２）５００に供給される。

一方、バッテリ４００のＳＯＣが予め定められた値よりも低い場合、ＭＧ（１）２００により発電された電力は、ＰＣＵ３００のインバータ３０２により交流電力から直流電力に変換され、コンバータ３０４により電圧が調整された後、バッテリ４００に蓄えられる。

バッテリ４００は、複数のバッテリセルを一体化したバッテリモジュールを、さらに複数直列に接続して構成された組電池である。なお、バッテリ４００の代わりに、キャパシタ（コンデンサ）を用いてもよい。

バッテリ４００に蓄えられた電力の一部は、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０２により電圧を低くされた後、補機バッテリ４０４に供給される。バッテリ４００は、充放電により発熱する。ＤＣ／ＤＣコンバータ４０２は作動に伴い発熱する。ＤＣ／ＤＣコンバータ４０２の発熱量は、バッテリ４００の発熱量よりも多く、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０２の温度は、バッテリ４００よりも高くなる。

バッテリ４００およびＤＣ／ＤＣコンバータ４０２は、ブロア４０６により供給される冷却空気により冷却される。なお、本実施の形態においては、バッテリ４００およびＤＣ／ＤＣコンバータ４０２を冷却空気により冷却しているが、ポンプを用いて液体の冷却媒体を供給し、液体の冷却媒体によりバッテリ４００およびＤＣ／ＤＣコンバータ４０２を冷却するように構成してもよい。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０２に加えて、インバータ３０２およびＤＣ／ＤＣコンバータ３０４を冷却するように構成したり、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０２に代えて、インバータ３０２およびＤＣ／ＤＣコンバータ３０４の少なくともいずれか一方を冷却するように構成したりしてもよい。

ＭＧ（２）５００は、三相交流回転電機である。ＭＧ（２）５００は、バッテリ４００に蓄えられた電力およびＭＧ（１）２００により発電された電力の少なくともいずれか一方の電力により駆動する。ＭＧ（２）５００の駆動力は、減速機１０４を介して車輪１０６に伝えられる。これにより、ＭＧ（２）５００は、エンジン１００をアシストして車両を走行させたり、ＭＧ（２）５００からの駆動力のみにより車両を走行させたりする。

車両の回生制動時には、減速機１０４を介して車輪１０６によりＭＧ（２）５００が駆動させられ、ＭＧ（２）５００が発電機として作動させられる。これによりＭＧ（２）５００は、制動エネルギを電力に変換する回生ブレーキとして作動する。ＭＧ（２）５００により発電された電力は、インバータ３０２およびコンバータ３０４を介してバッテリ４００に蓄えられる。

ＨＶ＿ＥＣＵ６００には、バッテリ温度センサ６０２、ＤＣ／ＤＣコンバータ温度センサ６０４、空気温度センサ６０６、車速センサ６１０、クランクポジションセンサ６１２、回転数センサ（１）６１４および回転数センサ（２）６１６が接続されている。

バッテリ温度センサ６０２は、バッテリ４００の温度ＴＢを検知する。ＤＣ／ＤＣコンバータ温度センサ６０４は、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０２の温度を検知する。空気温度センサ６０６は、ブロア４０６により供給される冷却空気の温度を検知する。車速センサ６１０は、車輪の回転数を検知する。クランクポジションセンサ６１２は、クランクシャフトに設けられたタイミングロータに対向して設けられており、クランクシャフトの回転数を検知する。回転数センサ（１）６１４は、ＭＧ（１）２００の回転数を検知する。回転数センサ（２）６１６は、ＭＧ（２）５００の回転数を検知する。

ＤＣ／ＤＣコンバータ温度センサ６０４、空気温度センサ６０６、車速センサ６１０、クランクポジションセンサ６１２、回転数センサ（１）６１４および回転数センサ（２）６１６の検知結果を表す信号は、ハイブリッドＥＵＣ６００に送信される。

ＨＶ＿ＥＣＵ６００は、各センサから送信された信号、車両の運転状態、アクセル開度、アクセル開度の変化率、シフトポジション、バッテリ４００のＳＯＣおよび温度、メモリに記憶されたマップおよびプログラムなどに基づいて演算処理を行なう。これにより、ＨＶ＿ＥＣＵ６００は、車両が所望の運転状態となるように車両に搭載された機器類を制御する。

本実施の形態において、ＨＶ＿ＥＣＵ６００は、ブロア４０６の運転状態、エンジン１００の出力トルク、車速センサ６１０、クランクポジションセンサ６１２、回転数センサ（１）６１４および回転数センサ（２）６１６から送信された信号などに基づいて、車室内における騒音を検知する。騒音は、たとえば予め実験などにより定められたマップに基づいて検知すればよい。

ＨＶ＿ＥＣＵ６００は、バッテリ４００の温度、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０２の温度および検知された騒音に基づいて、ブロア４０６を駆動させる電圧、すなわちブロア４０６により供給される冷却空気の量を決定する。ブロア４０６を駆動させる電圧は、車室内の騒音が許容範囲内となるように決定される。

図２を参照して、ブロア４０６から送風される冷却空気が流通させられる経路について説明する。ブロア４０６から送風される冷却空気は、第１通風路７００および第２通風路７０２の少なくともいずれか一方に導かれる。

第１通風路７００は、ブロア４０６からバッテリ４００に供給され、バッテリ４００との間で熱交換して暖められた冷却空気を、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０４に導く。第２通風路７０２は、ブロア４０６から供給された冷却空気を、バッテリ４００を経由することなく（迂回して）ＤＣ／ＤＣコンバータ４０４に導く。冷却空気が流通させられる通風路は、切換ダンパ７１０により切換えられる。切換ダンパ７１０は、ＨＶ＿ＥＣＵ６００により制御されるアクチュエータ７１２により作動させられる。

図３および図４を参照して、本実施の形態に係る冷却装置において、ＨＶ＿ＥＣＵ６００が実行す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、バッテリ温度センサ６０２から送信された信号に基づいて、バッテリ４００の温度を検知する。Ｓ１０２にて、ＨＶ＿ＥＣＵ６００は、バッテリ４００の冷却が必要であるか否かを判別する。バッテリ４００の冷却が必要であるか否かは、たとえばバッテリ４００の温度が予め定められた温度よりも大きいか否かにより判別すればよい。バッテリ４００の冷却が必要である場合（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、処理はＳ１０４に移される。そうでない場合（Ｓ１０２にてＮＯ）、処理は、図４に示すＳ１２４に移される。

図３に戻り、Ｓ１０４にて、ＨＶ＿ＥＣＵ６００は、ブロア４０６の風量を風量Ａ（１）に仮決定する。風量Ａ（１）は、バッテリ４００を冷却するために必要な最低限の風量である。

Ｓ１０６にて、ＨＶ＿ＥＣＵ６００は、ＤＣ／ＤＣコンバータ温度センサ６０４から送信された信号に基づいて、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０２の温度を検知する。Ｓ１０８にて、ＨＶ＿ＥＣＵ６００は、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０２の冷却が必要であるか否かを判別する。ＤＣ／ＤＣコンバータ４０２の冷却が必要であるか否かは、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０２の温度が、予め定められた温度よりも高いか否かにより判別すればよい。ＤＣ／ＤＣコンバータ４０２の冷却が必要である場合（Ｓ１０８にてＹＥＳ）、処理はＳ１１０に移される。そうでない場合（Ｓ１０８にてＮＯ）、処理はＳ１１２に移される。

Ｓ１１０にて、ＨＶ＿ＥＣＵ６００は、風量Ａ（１）で冷却空気を第１通風路のみに送風した場合に、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０２の冷却が可能であるか否かを判別する。ＤＣ／ＤＣコンバータ４０２の冷却が可能であるか否かは、たとえばバッテリ４００の温度、冷却空気の温度、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０２の温度および予め実験などで求められたマップにより判別すればよい。ＤＣ／ＤＣコンバータ４０２の冷却が可能である場合（Ｓ１１０にてＹＥＳ）、処理はＳ１１２に移される。そうでない場合（Ｓ１１０にてＮＯ）、処理はＳ１１６に移される。

Ｓ１１２にて、ＨＶ＿ＥＣＵ６００は、ブロア４０６の風量をＡ（１）に決定する。Ｓ１１４にて、ＨＶ＿ＥＣＵ６００は、アクチュエータ７１２により切換ダンパ７１０を切換えて、第１通風路７００のみに冷却空気を送風する。

Ｓ１１６にて、ＨＶ＿ＥＣＵ６００は、風量Ａ（１）に補正量Ｂを加算し、ブロア４０６の風量を風量Ａ（１）から風量Ａ（２）に増やす。補正量Ｂは、風量Ａ（２）でブロア４０６を駆動させた場合の車室内の騒音が予め定められた許容範囲内となるように設定される。補正量Ｂは、バッテリ４００の温度、冷却空気の温度、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０２の温度車室内の騒音および予め実験などで求められたマップにより判別すればよい。

Ｓ１１８にて、ＨＶ＿ＥＣＵ６００は、風量Ａ（２）でブロア４０６を駆動させ、冷却空気を第１通風路７００および第２通風路７０２に送風した場合に、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０２を冷却が可能であるか否かを判別する。ＤＣ／ＤＣコンバータ４０２の冷却が可能であるか否かは、たとえばバッテリ４００の温度、冷却空気の温度、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０２の温度および予め実験などにより求められたマップに基づいて判別すればよい。ＤＣ／ＤＣコンバータ４０２の冷却が可能である場合（Ｓ１１８にてＹＥＳ）、処理はＳ１２０に移される。そうでない場合（Ｓ１１８にてＮＯ）、処理はＳ１２２に移される。

Ｓ１２２にて、ＨＶ＿ＥＣＵ６００は、アクチュエータ７１２により切換ダンパ７１０を切換えて、第２通風路７０２に優先して冷却空気を送風させる。第２通風路７０２に優先して送風させるとは、たとえば予め定められた時間が経過するまでは、第２通風路７０２にのみ冷却空気を送風させ、短期的にバッテリ４００への冷却空気の供給を停止し、速やかにＤＣ／ＤＣコンバータ４０４を冷却することをいう。

図４に示すように、Ｓ１２４にて、ＨＶ＿ＥＣＵ６００は、ＤＣ／ＤＣコンバータ温度センサ６０４から送信された信号に基づいて、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０２の温度を検知する。

Ｓ１２６にて、ＨＶ＿ＥＣＵ６００は、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０２の冷却が必要であるか否かを判別する。ＤＣ／ＤＣコンバータ４０２の冷却が必要であるか否かは、予め定められた温度よりもＤＣ／ＤＣコンバータ４０２の温度が高いか否かにより判別すればよい。

ＤＣ／ＤＣコンバータ４０２の冷却が必要である場合（Ｓ１２６にてＹＥＳ）、処理はＳ１２８に移される。そうでない場合（Ｓ１２６にてＮＯ）、処理はＳ１３２に移される。

Ｓ１２８にて、ＨＶ＿ＥＣＵ６００は、ブロア４０６の風量を風量Ａ（３）に決定する。風量Ａ（３）は、バッテリ４００を冷却するために必要な最低限の風量である。ブロア４０６の風量Ａ（３）は、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０２を冷却するために必要な最低限の風量に設定される。

Ｓ１３０にて、ＨＶ＿ＥＣＵ６００は、アクチュエータ７１２を作動させて切換ダンパ７１０を切換え、第２通風路７０２のみに冷却空気を送風する。Ｓ１３２にて、ＨＶ＿ＥＣＵ６００は、ブロア４０６を停止させる。

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装置におけるＨＶ＿ＥＣＵ６００の動作について説明する。

車両のシステムが起動中である場合において、バッテリ４００の温度が検知され（Ｓ１００）、バッテリ４００の冷却が必要であるか否かが判別される（Ｓ１０２）。バッテリ４００の温度が予め定められた温度よりも高く、バッテリ４００の冷却が必要である場合（Ｓ１０２にてＹＥＳ）は、バッテリ４００を冷却させるために最低限必要な風量Ａ（１）に、ブロア４０６の風量が仮決定される（Ｓ１０４）。

ブロア４０６の風量が仮決定される（Ｓ１０４）と、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０２の温度が検知され（Ｓ１０６）、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０２の冷却が必要であるか否かが判別される（Ｓ１０８）。

ＤＣ／ＤＣコンバータ４０２の冷却が必要でない場合（Ｓ１０８にてＹＥＳ）は、ブロア４０６の風量が風量Ａ（１）に決定され（Ｓ１１２）、図５に示すように、風量Ａ（１）の冷却空気が、第１通風路７００のみに送風される（Ｓ１１４）。これにより、必要以上の風量でブロア４０６の作動させることができるので、ブロア４０６の作動に伴う騒音を抑制することができる。

ＤＣ／ＤＣコンバータ４０２の冷却が必要である場合（Ｓ１０８にてＮＯ）は、風量Ａ（１）の冷却空気を第１通風路７００のみに送風した場合にＤＣ／ＤＣコンバータ４０２の冷却が可能であるか否かが判別される（Ｓ１１０）。

ブロア風量Ａ（１）でＤＣ／ＤＣコンバータ４０２の冷却が可能である場合（Ｓ１１０にてＹＥＳ）は、ブロア４０６の風量が風量Ａ（１）に決定され（Ｓ１１２）、図５に示すように、風量Ａ（１）の冷却空気が、第１通風路７００のみに送風される（Ｓ１１４）。これにより、バッテリ４００の冷却に必要な最低限の風量でブロア４０６の作動させることができるので、ブロア４０６の作動に伴う騒音を抑制することができる。

ＤＣ／ＤＣコンバータ４０２の冷却が不可能である場合（Ｓ１１０にてＮＯ）は、車室内の騒音が許容される範囲内でブロア４０６の風量が風量Ａ（１）から風量Ａ（２）に増やされる（Ｓ１１６）。

ブロア４０６の風量が風量Ａ（２）に増やされると（Ｓ１１６）、風量Ａ（２）でブロア４０６を駆動させ、冷却空気を第１通風路７００および第２通風路７０２に送風した場合に、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０２の冷却が可能であるか否かが判別される（Ｓ１１８）。

ＤＣ／ＤＣコンバータ４０２の冷却が可能であれば（Ｓ１１８にてＹＥＳ）、図６に示すように、第１通風路７００および第２通風路７０２に冷却空気が送風される。この場合、風量Ａ（２）の冷却空気のうち、補正量Ｂ分の冷却空気が第２通風路７０２を通って、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０２に供給されるように、切換ダンパ７１０がアクチュエータ７１２により切換えられる。これにより、バッテリ４００との熱交換により温度が上昇していない冷却空気により、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０２を冷却することができる。そのため、ブロア４０６の風量の増加量を抑制し、ブロア４０６から発せられる音を抑制することができる。バッテリ４００には、バッテリ４００を冷却するために必要な最低限の風量Ａ（１）の冷却空気が供給されるため、バッテリ４００の過冷却を抑制することができる。

車室内の騒音が許容範囲内となる最大の風量Ａ（２）でブロア４０６を駆動させても、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０２の冷却が不可能である場合（Ｓ１１８にてＮＯ）は、図７に示すように、第２通風路のみに優先して冷却空気を送風する（Ｓ１２２）。すなわち、短期的なバッテリ４００の温度上昇よりも、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０２の冷却を優先する。これにより、バッテリ４００との熱交換により温度が上昇していない冷却空気をＤＣ／ＤＣコンバータ４０２に供給し、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０２を速やかに冷却することができる。

バッテリ４００の冷却が必要でない場合（Ｓ１０２にてＮＯ）は、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０２の温度が検知され（Ｓ１２４）、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０２の冷却が必要であるか否かが判別される（Ｓ１２６）。

ＤＣ／ＤＣコンバータ４０２の冷却が必要である場合（Ｓ１２６にてＹＥＳ）、ブロア４０６の風量が、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０２を冷却するために必要な最低限の風量Ａ（３）に決定され（Ｓ１２８）、図８に示すように、第２通風路７０２にのみ冷却空気が送風される（Ｓ１３０）。これにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０２のみを冷却し、バッテリ４００の過冷却を抑制することができる。ＤＣ／ＤＣコンバータ４０２の冷却が必要でなければ（Ｓ１２６にてＮＯ）、ブロア４０６の作動が停止させられる（Ｓ１３２）。

以上のように、本実施の形態に係る冷却装置において、ＨＶ＿ＥＣＵは、バッテリおよびＤＣ／ＤＣコンバータの冷却が必要である場合は、バッテリおよびＤＣ／ＤＣコンバータに冷却空気を供給する。バッテリの冷却が必要でなく、ＤＣ／ＤＣコンバータの冷却が必要である場合は、バッテリには冷却空気を供給せず、ＤＣ／ＤＣコンバータに冷却空気を供給する。これにより、ＤＣ／ＤＣコンバータのみ冷却する場合は、ＤＣ／ＤＣコンバータを冷却するために必要な風量で冷却空気を供給し、ＤＣ／ＤＣコンバータを冷却することができる。その結果、バッテリの過冷却を抑制し、かつブロアで発生する音を抑制することができる。

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。

本実施の形態に係る冷却装置を搭載した車両を示す制御ブロック図である。ブロアから送風される冷却空気が流通させられる経路を示す図である。ＨＶ＿ＥＣＵが実行するプログラムの制御構造を示すフローチャート（その１）である。ＨＶ＿ＥＣＵが実行するプログラムの制御構造を示すフローチャート（その２）である。第１通風路のみに送風された冷却空気の流れを示す図である。第１通風路および第２通風路に送風された冷却空気の流れを示す図である。ＤＣ／ＤＣコンバータを優先的に冷却する場合の冷却空気の流れを示す図である。ＤＣ／ＤＣコンバータのみを冷却する場合の冷却空気の流れを示す図である。

符号の説明

３００ＰＣＵ、３０２インバータ、３０４ＤＣ／ＤＣコンバータ、４００バッテリ、４０２ＤＣ／ＤＣコンバータ、４０６ブロア、６００ＨＶ＿ＥＣＵ、６０２バッテリ温度センサ、６０４ＤＣ／ＤＣコンバータ温度センサ、６０６空気温度センサ、６０８室内温度センサ、６１０車速センサ、６１２クランプポジションセンサ、６１４回転数センサ（１）、６１６回転数センサ（２）、７００第１通風路、７０２第２通風路、７１０切換ダンパ、７１２アクチュエータ。

Claims

車両に搭載された蓄電機構および電気機器の冷却装置であって、
前記蓄電機構および前記電気機器を冷却する冷却媒体を供給するための供給手段と、
前記冷却媒体を、前記蓄電機構を経由して前記電気機器に導く第１の冷却通路と、
前記冷却媒体を、前記蓄電機構を経由することなく前記電気機器に導く第２の冷却通路と、
前記車両に関する情報を検知するための検知手段と、
前記検知された情報に基づいて、前記冷却媒体が流通される通路を、前記第１の通路および前記第２の通路のうちの少なくともいずれか一方に切換えるための切換手段とを含む、冷却装置。
前記冷却装置は、前記検知された情報に基づいて、前記蓄電機構の冷却が必要であるか否かを判別するとともに、前記電気機器の冷却が必要であるか否かを判別するための判別手段をさらに含み、
前記切換手段は、前記蓄電機構の冷却が必要であるか否かおよび前記電機機器の冷却が必要であるか否かに基づいて、前記冷却媒体が流通される通路を、前記第１の通路および前記第２の通路のうちの少なくともいずれか一方に切換えるための手段を含む、請求項１に記載の冷却装置。
前記切換手段は、前記電気機器の冷却が必要である場合は、前記冷却媒体が流通される通路を、少なくとも前記第２の冷却通路に切換えるための手段を含む、請求項２に記載の冷却装置。
前記切換手段は、前記蓄電機構の冷却が必要でなく、前記電気機器の冷却が必要である場合は、前記冷却媒体が流通される通路を、前記第２の冷却通路に切換えるための手段を含む、請求項２に記載の冷却装置。
前記切換手段は、前記蓄電機構および前記電気機器の冷却が必要である場合は、前記冷却媒体が流通される通路を、前記第１の通路および前記第２の通路に切換えるための手段を含む、請求項２に記載の冷却装置。
前記検知手段は、
前記蓄電機構の温度を検知するための手段と、
前記電気機器の温度を検知するための手段とを含み、
前記判別手段は、前記蓄電機構の温度に基づいて、前記蓄電機構の冷却が必要であるか否かを判別するとともに、前記電気機器の温度に基づいて、前記電気機器の冷却が必要であるか否かを判別するための手段を含む、請求項２ないし５のいずれかに記載の冷却装置。