JP2016201927A - 車載二次電池の冷却システム - Google Patents

Abstract

【課題】冷却ファンの異常の有無検知の機会を十分に確保しつつ、車両駆動用の二次電池を適切に冷却する。【解決手段】メインバッテリ１０に冷却風を送風する冷却ファン４０と、温度センサ６１と、を備え、電動車両９０の始動後にメインバッテリ１０の温度が第１所定温度以上になった場合に、所定期間の間、一定の指令値で冷却ファン４０を駆動させるとともに、その実回転数に基づいて冷却ファン４０の異常の有無を検出する異常検出処理を行う冷却システムにおいて、制御部７０は、メインバッテリ１０の温度が第１所定温度よりも高い第２所定温度以上の場合には、一定の指令値での冷却ファンの駆動を禁止する。【選択図】図１

Description

本発明は、車両駆動用の二次電池を冷却する冷却システムに関する。

ハイブリッド車両や電気自動車等の電動車両には、車両駆動用の電気エネルギを蓄える二次電池（バッテリ）が搭載されている。二次電池は内部抵抗があり、充放電を行うことにより温度が上昇してくるので冷却を行うことが必要となる。そこで、従来から、二次電池周辺に冷却ファンを設け、冷却ファンにより二次電池を強制空冷することが提案されている。

例えば、特許文献１には、二次電池近傍に冷却ファンを設けた車両電装品の冷却装置が開示されている。この特許文献１では、冷却ファンの駆動により生じた冷却風が流れるダクトを、途中で２方向に分岐させ、車両に搭載された充電器の温度に応じて、冷却風の経路を切り替えている。この冷却装置では、冷却ファンの指令デューティは、冷却対象である高電圧二次電池や車載充電器の温度に応じて変化させている。また、この冷却装置は、冷却ファンの故障の有無を検知し、故障が生じた場合には、ダイアグに出力するとともに、故障の内容に応じて電装品の制御を変更する。

特開２０１０−１５８９６４号公報

ところで、冷却ファンの異常の有無判断は、冷却ファンの実回転数等の検出パラメータに基づいて行われることが多い。こうした異常の有無判断は、冷却ファンの駆動が安定した定常状態で行うことが望ましい。これは、冷却ファンの駆動状態（ファン回転数等）が大きく変動すると、検出パラメータに制御遅れ等に起因する誤差が含まれることになるため、故障の有無判断の精度を保てないからである。

特許文献１では、高電圧二次電池や充電器の温度に応じて指令デューティを変化させており、定常状態になり難いため、冷却ファンの異常の有無判断を正確に行うのは難しかった。そこで、冷却ファンの指令デューティ（指令回転数）を変化させず、一定デューティ（一定回転数）で駆動させることも考えられる。この場合、冷却ファンの駆動状態が安定するため、異常の有無判断を正確に行うことができる。しかし、二次電池の状態や走行状態に関わらず、常に一定デューティ（一定回転数）で駆動した場合、回転数が不足して十分に冷却できずに二次電池が劣化したり、逆に、不必要に回転数が高く、不要な騒音や電力消費を招いたりするといった問題があった。

そこで、本発明は、冷却ファンの異常の有無検知の機会を十分に確保しつつ、車両駆動用の二次電池を適切に冷却することを目的とする。

本発明の車載二次電池の冷却システムは、電動車両に搭載された車両駆動用の二次電池を冷却する冷却システムであって、前記二次電池に冷却風を送風する冷却ファンと、前記二次電池の温度を検出する温度センサと、を備え、前記電動車両の始動後に前記二次電池の温度が第１所定温度以上になった場合に、所定期間の間、一定の指令値で前記冷却ファンを駆動させるとともに、その際の前記冷却ファンの実回転数に基づいて前記冷却ファンの異常の有無を検出する異常検出処理を行う冷却システムにおいて、前記二次電池の温度が前記第１所定温度よりも高い第２所定温度以上の場合には、一定の指令値での冷却ファンの駆動を禁止することを特徴とする。

これにより、本発明は電動車両始動時に二次電池の温度が低い場合には冷却ファンの異常検出処理の機会を確保し、電動車両始動時の二次電池の温度が高い時には冷却ファンの異常検出処理の機会確保よりも二次電池の冷却を優先して二次電池の劣化を抑制するので、冷却ファンの異常の有無検知の機会を確保しつつ、二次電池を適切に冷却することができる。

本発明の車載二次電池の冷却システムにおいて、前記二次電池の劣化度合いが大きい場合には前記二次電池の劣化度合いが小さい場合より前記第２所定温度を低くすることとしても好適である。

これにより、二次電池の劣化を抑制しつつ、冷却ファンの異常検出処理の機会を適切に確保することができる。

本発明の車載二次電池の冷却システムにおいて、複数回のトリップに渡り、前記二次電池の最高温度が高い場合には、複数回のトリップに渡り前記二次電池の最高温度が低い場合よりも前記第２所定温度を低くすることとしても好適である。

これにより、二次電池の劣化を抑制しつつ、冷却ファンの異常検出処理の機会を適切に確保することができる。なお、ここで、トリップとは、ＥＣＵが起動され、一定の走行を行った後にＥＣＵが停止されるまでの期間である。

本発明の車載二次電池の冷却システムにおいて、前記一定の指令値を、前記二次電池の温度に応じて指令値を可変とする制御を行う場合の当該温度に対応する指令値よりも小さい値とすることとしても好適である。

これにより、冷却ファンの騒音によりユーザを不快にさせることが無く、燃費の低下を抑制することができる。

本発明の車載二次電池の冷却システムにおいて、前記二次電池の温度が前記第１所定温度以上で前記第２所定温度未満の第３所定温度よりも高い場合には、前記一定の指令値を、前記二次電池の温度に応じて指令値を可変とする制御を行う場合の当該温度に対応する指令値よりも大きい値とすることとしても好適である。

これにより、電動車両の始動時の二次電池の温度が冷却ファンの異常検出処理が禁止されていない温度範囲の中で高い領域の場合に、二次電池を効果的に冷却して二次電池の劣化を抑制することができる。

本発明の車載二次電池の冷却システムにおいて、前記電動車両の始動時に前記二次電池の温度が前記第１所定温度未満で前記電動車両の始動後に初めて前記第１所定温度を超えた場合、または、前記二次電池の入出力電力が所定の閾値よりも小さい場合に、前記一定の指令値を前記冷却ファンの駆動指令値の中で最小の指令値とすることとしても好適である。

これにより、冷却ファンの騒音によりユーザを不快にさせることがなく、燃費の低下を抑制することができる。

本発明は、冷却ファンの異常の有無検知の機会を十分に確保しつつ、車両駆動用の二次電池を適切に冷却することができる。

本発明の実施形態における車載二次電池の冷却システムの構成を示す系統図である。 デューティ制御の説明図である。 指令デューティに対する冷却ファンの回転数を示すグラフである。 指令デューティを決定するためのデューティマップである。 本発明の実施形態における車載二次電池の冷却システムの動作を示すフローチャートである。 図２に示すフローチャートのファン一定デューティ制御による異常検出処理ルーチンを示すフローチャートである。 始動時のメインバッテリの温度が第１所定温度Ｔ０未満の際の冷却ファンの回転数の変化を示すタイムチャートである。 始動時のメインバッテリの温度が第１所定温度Ｔ０未満の際のメインバッテリの温度の変化を示すタイムチャートである。 始動時のメインバッテリの温度が第１所定温度Ｔ０以上、第３所定温度Ｔ２以下の際の冷却ファンの回転数の変化を示すタイムチャートである。 始動時のメインバッテリの温度が第１所定温度Ｔ０以上、第３所定温度Ｔ２以下の際のメインバッテリ温度の変化を示すタイムチャートである。 始動時のメインンバッテリの温度が第３所定温度Ｔ２より高く、第２所定温度Ｔ１未満の際の冷却ファンの回転数の変化を示すタイムチャートである。 始動時のメインバッテリの温度が第３所定温度Ｔ２より高く、第２所定温度Ｔ１未満の際のメインバッテリ温度の変化を示すタイムチャートである。 始動時のメインバッテリの温度が第２所定温度Ｔ１以上の際の冷却ファンの回転数の変化を示すタイムチャートである。 始動時のメインバッテリの温度が第２所定温度Ｔ１以上の際のメインバッテリ温度の変化を示すタイムチャートである。 本発明の実施形態における車載二次電池の冷却システムの他の動作を示すフローチャートである。

＜電動車両の系統構成＞
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。最初に本実施形態の車載二次電池の冷却システム８０が搭載される電動車両９０の系統構成について説明する。なお、図１中の一点鎖線は信号線を示すものである。車両駆動用のメインバッテリ１０は、プラス側バスバー１１ａとマイナス側バスバー１２ａとによりシステムメインリレー１３のプラス側、マイナス側の各入力端子に接続されている。メインバッテリ１０は、例えば、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池等の充放電可能な二次電池である。システムメインリレー１３のプラス側出力端子とマイナス側出力端子はそれぞれプラス側、マイナス側バスバー１１ｂ，１２ｂにより昇圧コンバータ１４に接続されている。昇圧コンバータ１４のプラス側、マイナス側の各出力端子は、インバータ１５のプラス側、マイナス側の各入力端子に接続されている。インバータ１５には、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相の３本の出力バスバーが接続され、各出力バスバーは第１、第２モータジェネレータ１６，１８の各相の入力端子に接続されている。各モータジェネレータ１６，１８の出力軸１７，１９は、遊星歯車装置等を用いた動力分配機構２２に接続されている。また、エンジン２０の出力軸２１も動力分配機構２２に接続されている。動力分配機構２２の出力軸２３は、ギヤ機構２５、車軸２４を介して車輪２６を駆動する。車軸２４には回転数から車速を検出する車速センサ６５が取り付けられている。

メインバッテリ１０に接続されたプラス側バスバー１１ａとマイナス側バスバー１２ａからは、それぞれプラス側バスバー５１、マイナス側バスバー５２が分岐している。各バスバー５１，５２は、充電リレー５３を介して外部のＡＣ電源からの電力をメインバッテリ１０に充電する充電電力に変換する充電器５４が接続されている。充電器５４には、コネクタ５５（いわゆるインレット）が接続されている。このコネクタ５５は、ＡＣ電源１００（例えば、商用電源）のコネクタ１０１（いわゆる充電プラグ）に接続することができる。コネクタ１０１をコネクタ５５に接続することによりＡＣ電源１００によりメインバッテリ１０を充電することができる。また、プラス側、マイナス側の各バスバー５１，５２には充電リレー５３を介して外部のＤＣ電源１０２のコネクタ１０３が接続可能なコネクタ５６が取り付けられている。これにより、メインバッテリ１０は、外部のＤＣ電源１０２により充電することもできる。

メインバッテリ１０が接続されるシステムメインリレー１３のプラス側出力端子とマイナス側出力端子とがそれぞれ接続されるプラス側、マイナス側バスバー１１ｂ，１２ｂにはそれぞれプラス側、マイナス側バスバー３１，３２によりＤＣ／ＤＣコンバータ３３が接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ３３の出力は、プラス側、マイナス側の各低圧バスバー３４，３５によって補機バッテリ３６に接続されており、ＤＣ／ＤＣコンバータ３３は、メインバッテリ１０の電圧を、例えば、１２Ｖ、２４Ｖ等の補機電圧まで降圧して補機バッテリ３６を充電する。また、各低圧バスバー３４，３５には、冷却ファン４０が接続されている。冷却ファン４０は、インペラが格納されたファン本体４１と、インペラを駆動するモータ４４と、モータ４４の速度制御を行うコントロールユニット４５とから構成されており、コントロールユニット４５が各低圧バスバー３４，３５に接続されている。ファン本体４１の吸込口４２には冷却空気を吸い込む吸込みダクト４６が接続され、ファン本体４１の吐出口４３には冷却空気をメインバッテリ１０が収容されるケーシング４８に供給する接続ダクト４７が接続されている。ケーシング４８にはメインバッテリ１０を冷却した空気を排気する排気ダクト４９が取り付けられている。なお、上記実施形態では、冷却ファン４０から吐出された空気によってメインバッテリ１０を冷却することとして説明したが、これに限らず、冷却ファン４０を排気ダクト４９の側に配置し、冷却ファン４０を駆動してケーシング４８に負圧を生じさせることによってメインバッテリ１０に冷却風を送風するように構成してもよい。なお、本実施形態では、冷却ファン４０を駆動するモータ４４は直流モータでも交流モータでもよい。

また、電動車両９０の車室内には、電動車両９０の始動、停止の信号を出力するイグニッションスイッチ２７と、アクセル２８、ブレーキ２９が取り付けられている。また、車室内には、電動車両９０の現在位置の検出或いは目的地までのルート案内等を行うナビゲーションシステム３０が搭載されている。

メインバッテリ１０には温度を検出する温度センサ６１が取り付けられている。また、メインバッテリ１０に接続されたプラス側、マイナス側の各バスバー１１ａ，１２ａの間には、メインバッテリ１０の電圧を検出する電圧センサ６２が接続されている。メインバッテリ１０とシステムメインリレー１３との間のプラス側バスバー１１ａにはメインバッテリ１０の充放電電流を検出する電流センサ６３が取り付けられている。また、冷却ファン４０にはモータ４４の回転数を検出する回転数センサ６４が取り付けられており、吸込みダクト４６には、吸気温度を検出する温度センサ６６が取り付けられている。

図１に示すように、冷却ファン４０のコントロールユニット４５は制御部７０に接続され、冷却ファン４０は、制御部７０の指令によって駆動される。イグニッションスイッチ２７、温度センサ６１，６６、電圧センサ６２、電流センサ６３、回転数センサ６４、車速センサ６５も制御部７０に接続されており、イグニッションスイッチ２７のオン動作信号、オフ動作信号、各センサ６１〜６６の検出信号は制御部７０に入力される。また、アクセル２８の開度、ブレーキ２９の踏込量の各信号も制御部７０に入力されるよう構成されている。制御部７０は、内部に演算処理、信号処理を行うＣＰＵ７１と、制御データ、制御用のマップ、プログラム等を格納するメモリ７２とを備えるコンピュータである。また、制御部７０には他の制御装置からエンジン２０が動作しているか停止しているかのオン／オフ信号が入力される。

＜電動車両の基本動作＞
以上のように構成された電動車両９０の基本動作について簡単に説明する。イグニッションスイッチ２７がオン動作され、ＥＣＵが起動されて電動車両がＲｅａｄｙ−ＯＮ状態とされるとシステムメインリレー１３がオンとなり、メインバッテリ１０の直流電力が昇圧コンバータ１４を介してインバータ１５から各モータジェネレータ１６，１８に供給される。ここで、電動車両９０がＲｅａｄｙ−ＯＮの状態となることは、電動車両９０が始動され、電動車両９０のＥＣＵが起動されている状態を意味する。以下、本明細書では、電動車両９０が始動されることはＥＣＵが起動されて電動車両９０がＲｅａｄｙ−ＯＮの状態となることであるとして説明する。また、電動車両９０がＲｅａｄｙ−ＯＦＦの状態となることは、電動車両９０のＥＣＵが停止されている状態を意味する。

各モータジェネレータ１６に電力が供給されると、制御部７０は、第１モータジェネレータ１６を始動し、エンジン２０を始動する。エンジン２０の出力は動力分配機構２２で分配されて出力の一部は第１モータジェネレータ１６を駆動し、残余の出力はモータとして機能する第２モータジェネレータ１８の出力と共に動力分配機構２２から出力軸２３に出力され、車輪２６を回転させて電動車両９０を走行させる。第１モータジェネレータ１６は発電機として機能し、発電した交流電力は、第２モータジェネレータ１８の駆動電力として消費される。この時、メインバッテリ１０は放電により第２モータジェネレータ１８に要求電力を供給する。一方、第１モータジェネレータ１６の発電電力が第２モータジェネレータ１８の必要電力よりも大きい場合、発電された余剰の交流電力はインバータ１５で直流に変換された後、メインバッテリ１０に充電される。電動車両９０が減速する際には、第２モータジェネレータ１８は発電機として機能して車輪２６の回転を低下させる。この際に発電された交流電力はインバータ１５で直流電力に変換されてメインバッテリ１０に充電される。

＜冷却ファンの駆動制御＞
冷却ファン４０のモータ４４の回転数はデューティ制御によって調整される。デューティ制御は、図２に示すように、モータ４４に印加する電圧を周期的にオン・オフし、オン・オフの周期（Ｐ＝オン時間＋オフ時間）に対するオン時間の割合（（オン時間／（Ｐ＝オン時間＋オフ時間）））であるデューティを変化させる制御方式である。

オン時間 オン時間
デューティ＝―――― ＝ ―――――――――――― ------ （式１）
周期Ｐ （オン時間＋オフ時間）

デューティがゼロの場合はモータ４４に電圧が印加されないので冷却ファン４０は駆動されず、デューティが１００％（ＭＡＸデューティ）の場合には、低圧バスバー３４，３５の電圧がそのままモータ４４に印加される。デューティがゼロと１００％との間にある場合には、低圧バスバー３４，３５の電圧にデューティを掛けた電圧がモータ４４に印加される平均電圧となる。

図３に示すように、モータ４４の回転数とデューティとは一定の関係があるので、デューティ制御によってデューティを調整することによりモータ４４の回転数、つまり、冷却ファン４０の回転数を所望の回転数に調整することができる。また、冷却ファン４０の回転数と風量との間にも一定の関係があるので、デューティを調整することにより、冷却ファン４０の風量を所望の風量に調整することができる。冷却ファン４０のコントロールユニット４５は内部に電流をオン・オフするスイッチング素子を備えており、制御部７０から入力される指令デューティＤに従ってモータ４４に供給する電流をオン・オフする。従って、指令デューティＤは、冷却ファン４０を駆動させる指令値である。

制御部７０は、メインバッテリ１０の温度ＴＢ、温度センサ６６によって検出した冷却ファン４０の吸気温度と温度センサ６１で検出したメインバッテリ１０の温度ＴＢとの温度差ΔＴ、車速センサ６５で検出した車速Ｖｅｌ等の検知パラメータに応じたデューティマップに基づいて冷却ファン４０の指令デューティＤを決定し、コントロールユニット４５に出力する。デューティマップとしては、いろいろなものが適用可能であるが、一例を示すと、図４のようなマップがある。図４に示す実線ｓ１は、外気温度が常温近傍でメインバッテリ１０の温度ＴＢと冷却ファン４０の吸気温度との温度差ΔＴが大きい場合のメインバッテリ１０の温度ＴＢに対する指令デューティＤを規定する基準線である。この場合、指令デューティＤは図４の実線ｓ１に示すように、メインバッテリ１０の温度ＴＢが温度Ｔ１０まではゼロ、メインバッテリ１０の温度が温度Ｔ１０から温度Ｔ１１までの間は、最小値Ｄ１（ＭＩＮ）に設定される。最小値Ｄ１は、デューティ制御によって安定してモータ４４の回転数を制御するための最小のデューティであり、例えば、１０％程度である。メインバッテリ１０の温度ＴＢが温度Ｔ１１を超えると指令デューティＤはメインバッテリ１０の温度ＴＢの上昇に伴って高くなり、メインバッテリ１０の温度ＴＢが温度Ｔ１２に達すると指令デューティＤは最大値Ｄ３（ＭＡＸ，１００％デューティ）となる。Ｔ１０、Ｔ１１、Ｔ１２は、メインバッテリ１０の特性、電池の種類（ニッケル水素電池或いはリチウムイオン電池）等によっていろいろな値を取りうるが、一例を示すと、Ｔ１０としては、３６℃程度、Ｔ１１としては３８℃程度、Ｔ１２としては４５℃程度が考えられる。

指令デューティＤは、メインバッテリ１０の温度ＴＢ以外に、電動車両９０の車速Ｖｅｌ等の検知パラメータを反映して決定される。例えば、電動車両９０の車速Ｖｅｌが高い場合には、必要動力が大きく、メインバッテリ１０の入出力電力が大きくなるので、指令デューティＤを図４の実線ｓ１から一点鎖線ｓ２に上昇させる。逆に電動車両９０の車速Ｖｅｌが低い場合には、必要動力も小さく、メインバッテリ１０の入出力電力があまり大きくならないので、指令デューティＤを図４の実線ｓ１から一点鎖線ｓ３に低下させる。このように、指令デューティＤは、メインバッテリ１０の温度ＴＢと冷却ファン４０の吸気温度との温度差ΔＴが一定の場合でも電動車両９０の車速Ｖｅｌ等の検知パラメータにより図４の一点鎖線ｓ２とｓ３の間のハッチングした領域Ａの中で変化する。

また、外気温度が高く、メインバッテリ１０の温度ＴＢと冷却ファン４０の吸気温度との温度差ΔＴが小さい場合には、メインバッテリ１０を冷却するためにより多くの風量が必要となる。この場合、メインバッテリ１０の温度ＴＢに対する指令デューティＤを規定する基準線は、先に説明した実線ｓ１よりもデューティを高く設定する実線ｕ１となる。この場合、指令デューティＤはメインバッテリ１０の温度ＴＢが温度Ｔ１０まではゼロ、メインバッテリ１０の温度が温度Ｔ１０から温度Ｔ２１（Ｔ１１よりも低い）までの間は、Ｄ２に設定される。Ｄ２は、メインバッテリ１０の温度ＴＢと冷却ファン４０の吸気温度との温度差ΔＴが小さい場合に、メインバッテリ１０を冷却するために必要な風量を供給できるデューティである。メインバッテリ１０の温度ＴＢが温度Ｔ２１を超えると指令デューティＤはメインバッテリ１０の温度ＴＢの上昇に伴って高くなり、メインバッテリ１０の温度ＴＢが温度Ｔ２２に達すると指令デューティＤは最大値Ｄ３（ＭＡＸ，１００％デューティ）となる。この際、メインバッテリ１０の温度ＴＢに対する指令受―ティの上昇割合は、先に説明した実線ｓ１の場合よりも大きくなっている。そして、先に説明した温度差ΔＴが大きい場合と同様、指令デューティＤは、電動車両９０の車速Ｖｅｌ等により図４の二点鎖線ｕ２とｕ３の間のハッチングした領域Ｂの中で変化する。Ｔ２１、Ｔ２２もＴ１０、Ｔ１１、Ｔ１２同様、いろいろな値を取りうるが、一例を示すと、Ｔ２１としては、３７℃程度、Ｔ２２としては４２℃程度が考えられる。

制御部７０は、以上説明した様なデューティマップに基づいて冷却ファン４０の指令デューティＤ（冷却ファン４０を駆動させる指令値）を決定しコントロールユニット４５に出力する。従って、指令デューティＤは、メインバッテリ１０の温度、メインバッテリ１０の温度ＴＢと冷却ファン４０の吸気温度との温度差ΔＴ、車速Ｖｅｌ、その他のいろいろな検出パラメータによって様々に変化する。

＜車載二次電池の冷却システムの基本動作＞
次に、図５、図６を参照しながら車載二次電池の冷却システム８０の動作について説明する。制御部７０は、電動車両９０がＲｅａｄｙ−ＯＮ状態（電動車両９０が始動され、ＥＣＵが起動されている状態）となったら、図５のステップＳ１０１に示すように、温度センサ６１によりメインバッテリ１０の温度ＴＢを検出し、第１所定温度Ｔ０と比較する。ここで、第１所定温度Ｔ０はメインバッテリ１０の冷却が必要ない温度であり、逆に冷却ファン４０を駆動してメインバッテリ１０の冷却を行うと過冷却となる虞のある温度である。第１所定温度Ｔ０としては、例えば、３６℃程度の温度である。

メインバッテリ１０の温度ＴＢが第１所定温度Ｔ０未満の場合、制御部７０は、ステップＳ１０１でＹＥＳと判断して図５のステップＳ１０２、Ｓ１０３に進み、メインバッテリ１０の温度ＴＢを検出し、メインバッテリ１０の温度ＴＢが第１所定温度Ｔ０以上となるまで待機する。そして、メインバッテリ１０の温度ＴＢが第１所定温度Ｔ０まで上昇したら図５のステップＳ１０３でＹＥＳと判断し図５のステップＳ１０４に進み、冷却ファン４０を所定期間、一定デューティで駆動する一定デューティ制御を行い、ステップＳ１０５に進んで冷却ファン４０の異常の有無を検出する異常検出処理を実行する。

異常検出処理は、冷却ファン４０を一定デューティ制御している所定期間の間に、図１に示す回転数センサ６４によってモータ４４の実回転数、すなわち、冷却ファン４０の実回転数を検出し、指令デューティＤに基づく一定の目標回転数と実回転数とを比較し、その差或いはその差の絶対値が所定の閾値以上である場合には、冷却ファン４０に異常が発生していると判断してファン異常信号を例えばダイアグ等に出力し、その差が所定の閾値未満の場合には、冷却ファン４０に異常はないと判断してファン正常信号を例えばダイアグ等に出力する処理である。ここで、所定期間とは、冷却ファン４０の実回転数と指令デューティに基づく目標回転数との差異を判断できるだけの期間であり、例えば、数十秒から数分程度の時間である。

また、メインバッテリ１０の温度ＴＢが第１所定温度Ｔ０以上の場合、制御部７０は、ステップＳ１０１でＮＯと判断して図５のステップＳ１０７に進み、メインバッテリ１０の温度ＴＢが第２所定温度Ｔ１未満かどうかを判断する。ここで、第２所定温度Ｔ１は、指令デューティＤを一定にして冷却ファン４０を駆動してもメインバッテリ１０に影響が出ないような温度であり、例えば、４０℃程度の温度である。メインバッテリ１０の温度ＴＢが第２所定温度Ｔ１未満の場合、制御部７０は、図５のステップＳ１０７でＹＥＳと判断して図５のステップＳ１０４に進み、冷却ファン４０を所定期間、一定デューティで駆動する一定デューティ制御を行い、ステップＳ１０５に進んで冷却ファン４０の異常の有無を検出する異常検出処理を実行する。

以上述べたように、制御部７０は、Ｒｅａｄｙ−ＯＮの際のメインバッテリ１０の温度ＴＢが第１所定温度Ｔ０以上で第２所定温度Ｔ１未満の場合に、図５のステップＳ１０４に示すように冷却ファン４０を所定期間、一定デューティで駆動する一定デューティ制御を行い、ステップＳ１０５に進んで冷却ファン４０の異常の有無を検出する異常検出処理を実行し、Ｒｅａｄｙ−ＯＮの際のメインバッテリ１０の温度ＴＢが第２所定温度Ｔ１以上の場合には、冷却ファン４０の一定デューティ制御を禁止して図５のステップＳ１０８に進む。

Ｒｅａｄｙ−ＯＮの際のメインバッテリ１０の温度ＴＢが第２所定温度Ｔ１以上で第４所定温度Ｔ３未満の場合、制御部７０は図５のステップＳ１０８でＹＥＳと判断して図５のステップＳ１０９に進み、図４に示すデューティマップの中で、外気温度が常温近傍でメインバッテリ１０の温度ＴＢと冷却ファン４０の吸気温度との温度差ΔＴが大きい場合のメインバッテリ１０の温度ＴＢに対する指令デューティＤを規定する領域Ａ（通常デューティマップ）の中で指令デューティＤを変化させる可変デューティ制御を行って冷却ファン４０を駆動する。一方、Ｒｅａｄｙ−ＯＮの際のメインバッテリ１０の温度ＴＢが第４所定温度Ｔ３以上の場合、図５のステップＳ１０８でＮＯと判断して図５のステップＳ１１０に進み、図４に示すデューティマップの中で、外気温度が高く、メインバッテリ１０の温度ＴＢと冷却ファン４０の吸気温度との温度差ΔＴが小さい場合のメインバッテリ１０の温度ＴＢに対する指令デューティＤを規定する領域Ｂ（高デューティマップ）の中で指令デューティＤを変化させる可変デューティ制御を用いて冷却ファン４０を駆動する。ここで、第４所定温度Ｔ３は、メインバッテリ１０を急速に冷却することが必要な温度であり、例えば、４５℃程度の温度であってもよい。なお、第３所定温度Ｔ２については、後で図６を参照しながら説明する。

制御部７０は、図５のステップＳ１０９、Ｓ１１０で指令デューティを図４に示すデューティマップに基づいて変更する可変デューティ制御を開始したら、図５のステップＳ１０１に戻り、メインバッテリ１０の温度ＴＢを監視する。そして、メインバッテリ１０の温度ＴＢが第４所定温度Ｔ３未満になったら、高デューティマップから通常デューティマップによる可変デューティ制御に移行し、更に、メインバッテリ１０の温度が第２所定温度Ｔ１未満になったら、図５のステップＳ１０７でＹＥＳと判断して図５のステップＳ１０４にジャンプして冷却ファン４０を所定期間、一定デューティで駆動する一定デューティ制御を行い、ステップＳ１０５に進んで冷却ファン４０の異常検出処理を行う。

制御部７０は、図５のステップＳ１０５で冷却ファン４０の異常検出処理を行ったら、図５のステップＳ１０６に進み、冷却ファン４０の制御を図４のデューティマップに基づく可変デューティ制御とし、図５のフローチャートに示す動作を終了する。また、制御部７０は、図５のフローチャートに示す動作を実行中に、イグニッションスイッチ２７がオフ動作されてＥＣＵが停止し、Ｒｅａｄｙ−ＯＦＦ状態となった場合には、図５のフローチャートの実行を中断して動作を終了する。

以上説明したように、本実施形態の車載二次電池の冷却システムは、Ｒｅａｄｙ−ＯＮの際のメインバッテリの温度ＴＢが第１所定温度Ｔ０未満の場合はメインバッテリ１０の温度が第１所定温度Ｔ０に達した後に冷却ファン４０を一定デューティ制御して異常検出処理を行い、Ｒｅａｄｙ−ＯＮの際のメインバッテリの温度ＴＢが第１所定温度Ｔ０以上、且つ、第２所定温度Ｔ１未満の場合には、Ｒｅａｄｙ−ＯＮの直後に冷却ファン４０を一定デューティ制御して異常検出処理を行う。そして、異常検出処理を行った後に冷却ファン４０の制御を可変デューティ制御とする。また、Ｒｅａｄｙ−ＯＮの際のメインバッテリの温度ＴＢが第２所定温度Ｔ１以上の場合には、冷却ファン４０の一定デューティ制御を禁止して冷却ファン４０を可変デューティ制御としてメインバッテリ１０の温度ＴＢを監視し、メインバッテリ１０の温度ＴＢが第２所定温度Ｔ１未満に低下したら冷却ファン４０を一定デューティ制御して異常検出処理を行い、異常検出処理を行った後、冷却ファン４０に制御を可変デューティ制御とする。そして、イグニッションスイッチ２７がオフ動作されてＥＣＵが停止し、Ｒｅａｄｙ−ＯＦＦ状態となると動作を停止する。

＜一定デューティ制御処理＞
次に、図５のステップＳ１０４の冷却ファン４０の一定デューティ制御について図６を参照しながら詳しく説明する。

冷却ファン４０の一定デューティ制御は、メインバッテリ１０の温度ＴＢが第１所定温度Ｔ０よりも低い温度から上昇して初めて第１所定温度Ｔ０を超えた場合等の特定の条件を満たした場合には所定時間だけ指令デューティＤを図４に示したデューティマップの中の最小値Ｄ１一定とし、メインバッテリ１０の温度ＴＢが第３所定温度Ｔ２よりも高い場合（ＴＢ＞Ｔ２）には所定期間だけ指令デューティＤを図４に示すデューティマップ上の最大値Ｄ３一定とし、特定の条件を満たさず、且つ、メインバッテリ１０の温度が第３所定温度Ｔ２以下の場合には、所定期間だけ指令デューティＤを図４に示すデューティマップの中の最大値Ｄ３と最小値Ｄ１の中間の中間値ＤＭ一定とし、冷却ファン４０を各所定期間の間一定の回転数で回転させる処理である。なお、メインバッテリ１０の温度ＴＢが第１所定温度Ｔ０よりも低い温度から上昇して初めて第１所定温度Ｔ０を超えた場合等の特定の条件を満たした場合の指令デューティＤは最小値Ｄ１に限らず、メインバッテリ１０の温度ＴＢに対応する可変デューティ制御の際の指令値よりも小さい値であれば、最小値Ｄ１よりも少し大きな値としてもよい。また、メインバッテリ１０の温度ＴＢが第３所定温度Ｔ２よりも高い場合（ＴＢ＞Ｔ２）の指令デューティＤは最大値Ｄ３に限らず、メインバッテリ１０の温度ＴＢに対応する可変デューティ制御の際の指令値よりも大きい値であれば、最大値Ｄ３よりも少し小さな値としてもよい。

制御部７０は、図６のステップＳ２０１からステップＳ２０７において特定の条件を満たすかどうか判断する。図６のステップＳ２０１に示すように、制御部７０は、メインバッテリ１０の温度ＴＢが第１所定温度Ｔ０未満から上昇して初めて第１所定温度Ｔ０を超えたかどうか判断する。制御部７０は、図６のステップＳ２０１の条件を満たすと判断した場合、ステップＳ２０１からステップＳ２１１にジャンプして、指令デューティＤを所定期間の間、図４に示すデューティマップの中の最小値Ｄ１に保持する。これにより、冷却ファン４０は一定の目標回転数（最低回転数）で回転するように制御される。

制御部７０は、図６のステップＳ２０１でＮＯと判断した場合、つまり、ステップＳ２０１で特定の条件の一つを満たさないと判断した場合、図６のステップＳ２０２に進み、次の特定の条件を満たすかどうかを判断する。

制御部７０は、図１に示す電圧センサ６２によって検出したメインバッテリ１０の電圧と電流センサ６３によって検出したメインバッテリ１０の電流とからメインバッテリ１０への入力電力Ｗｉｎを計算する。そして、制御部７０は、図６のステップＳ２０２に示すように、メインバッテリ１０への入力電力Ｗｉｎが所定の閾値Ｗｉｎ＿Ｌｏよりも小さい場合、つまり、メインバッテリ１０への充電電力が所定の閾値よりも小さい場合には、メインバッテリ１０の温度上昇も小さいので、冷却ファン４０の風量は少なくてもよいと判断してステップＳ２１１にジャンプし、先に説明したのと同様、指令デューティＤを最小値Ｄ１とする。また、制御部７０は、メインバッテリ１０への入力電力Ｗｉｎが所定の閾値Ｗｉｎ＿Ｌｏ以上の場合には、ステップＳ２０２でＮＯと判断し、ステップＳ２０３に進み、次の特定の条件を満たすかどうかを判断する。

制御部７０は、図６のステップＳ２０２と同様、電圧センサ６２によって検出したメインバッテリ１０の電圧と電流センサ６３で検出したメインバッテリ１０の電流からメインバッテリ１０から出力される出力電力Ｗｏｕｔを計算し、図６のステップＳ２０３に示すように、メインバッテリ１０への出力電力Ｗｏｕｔが所定の閾値Ｗｏｕｔ＿Ｌｏよりも小さい場合、つまり、メインバッテリ１０の出力電力が所定の閾値よりも小さい場合には、メインバッテリ１０の温度上昇も小さいので、冷却ファン４０の風量は少なくてもよいと判断してステップＳ２１１にジャンプし、先に説明したのと同様、指令デューティＤを最小値Ｄ１とする。また、制御部７０は、メインバッテリ１０への出力電力Ｗｏｕｔが所定の閾値Ｗｏｕｔ＿Ｌｏ以上の場合には、ステップＳ２０３でＮＯと判断し、ステップＳ２０４に進み、次の特定の条件を満たすかどうかを判断する。

制御部７０は、図６のステップＳ２０４に示すように、車速Ｖｅｌが所定の閾値Ｖｅｌ＿Ｌｏよりも小さい場合、つまり、電動車両９０の車速Ｖｅｌが所定の閾値よりも遅い場合には、メインバッテリ１０の温度上昇も小さいので、冷却ファン４０の風量は少なくてもよいと判断してステップＳ２１１にジャンプし、先に説明したのと同様、指令デューティＤを最小値Ｄ１とする。また、制御部７０は、車速Ｖｅｌが所定の閾値Ｖｅｌ＿Ｌｏ以上の場合には、ステップＳ２０４でＮＯと判断し、ステップＳ２０５に進み、次の特定の条件を満たすかどうかを判断する。

制御部７０は、図６のステップＳ２０５に示すように、アクセル開度Ａｃｃが所定の閾値Ａｃｃ＿Ｌｏよりも小さい場合、つまり、アクセル２８の踏込量が少なく、電動車両９０の要求駆動力が小さい場合には、メインバッテリ１０の温度上昇も小さいので、冷却ファン４０の風量は少なくてもよいと判断してステップＳ２１１にジャンプし、先に説明したのと同様、指令デューティＤを最小値Ｄ１とする。また、制御部７０は、アクセル開度Ａｃｃが所定の閾値Ａｃｃ＿Ｌｏ以上の場合には、ステップＳ２０５でＮＯと判断し、ステップＳ２０６に進み、次の特定の条件を満たすかどうかを判断する。また、ブレーキ２９の踏込量が少なく、電動車両９０の回生電力が小さい場合にもメインバッテリ１０の温度上昇が小さくなるので、冷却ファン４０の風量は少なくてもよいと判断してステップＳ２１１にジャンプして指令デューティＤを最小値Ｄ１とする。

制御部７０は、他の制御装置から入力されるエンジン２０のオン／オフ状態の信号がエンジン２０オンの信号である場合、図６のステップＳ２０６でエンジン２０がオンになっていると判断して先に説明したのと同様、指令デューティＤを最小値Ｄ１とする。エンジン２０がオンとなっている場合には、電動車両９０の要求動力が大きくなった場合に、必要動力がエンジン２０から出力されるので、メインバッテリ１０の出力電力はさほど大きくならないので、メインバッテリ１０の温度上昇も小さく、冷却ファン４０の風量は少なくてもよい。このため、制御部７０は、ステップＳ２０６でエンジン２０がオンとなっていると判断したらステップＳ２１１にジャンプし、先に説明したのと同様、指令デューティＤを最小値Ｄ１とする。また、制御部７０は、他の制御装置から入力されるエンジン２０のオン／オフ状態の信号がエンジン２０オフの信号である場合には、ステップＳ２０６でＮＯと判断し、ステップＳ２０７に進み、次の特定の条件を満たすかどうかを判断する。

制御部７０は、電動車両９０の搭載したナビゲーションシステム３０から電動車両９０の走行ルート中の勾配Ｉｎｃのデータを取得し、走行ルート中の勾配Ｉｎｃが所定の閾値Ｉｎｃ＿ＬＯよりも小さい場合には、急な登坂による要求出力の増大や急な下り坂による回生電力の増大の可能性が少ないと判断して、ステップＳ２１１にジャンプし、先に説明したのと同様、指令デューティＤを最小値Ｄ１とする。一方、走行ルート中の勾配Ｉｎｃが所定の閾値Ｉｎｃ＿ＬＯ以上の場合には、急な登坂による要求出力の増大や急な下り坂による回生電力の増大の可能性があると判断して、ステップＳ２１１にジャンプせずに次のステップＳ２０８に進む。

以上説明したように、制御部７０は、図６に示すステップＳ２０１からＳ２０７において、（１）メインバッテリ１０の温度ＴＢが第１所定温度Ｔ０未満から上昇して初めてＴ０を超えた、（２）メインバッテリ１０の入出力電力が小さい、（３）車速Ｖｅｌ、アクセル開度Ａｃｃ、走行ルート中の勾配が小さくメインバッテリ１０の入出力電力が小さい、（４）エンジン２０がオンとなっておりメインバッテリ１０の入出力電力が小さい、という特定の条件が満たされるかどうかを判断し、特定の条件の中のいずれか一つが満たされている場合には、ステップＳ２１１にジャンプして、所定期間、指令デューティＤを最小値Ｄ１に保持する。これによって、騒音によりユーザを不快にさせることが無く、且つ、冷却ファン４０を駆動することによる電力消費を抑制することができる。

制御部７０は、ステップＳ２０１〜Ｓ２０７で特定の条件を一つも満たさないと判断した場合には、図６のステップＳ２０８に進み、メインバッテリ１０の温度ＴＢが第３所定温度Ｔ２より高いかどうかを判断する。第３所定温度Ｔ２は、第１所定温度Ｔ０以上で、且つ、冷却ファン４０の一定デューティ制御を禁止する第２所定温度Ｔ１未満の温度である。第２所定温度Ｔ１は、可変であるが、一例として、４０℃としてもよい。また、Ｔ０を３６℃とした場合、第３所定温度Ｔ２は、３６℃以上、４０℃未満の温度であり、例えば、３８℃とすることができる。

制御部７０は、メインバッテリ１０の温度ＴＢが第３所定温度Ｔ２を超えている場合、例えば、メインバッテリ１０の温度が第１所定温度Ｔ０（３６℃）以上、第２所定温度Ｔ１（４０℃）未満で、且つ、第３所定温度Ｔ２（３８℃）を超えている場合の３９℃の場合、制御部７０は、図６のステップＳ２０８でＹＥＳと判断して図６のステップＳ２０９に進む。ステップＳ２０９で、制御部７０は、指令デューティＤを図４のデューティマップに示す最大値Ｄ３一定に保持する。これにより、冷却ファン４０は一定の目標回転数（最高回転数）で回転するように制御される。このように、メインバッテリ１０の温度ＴＢが高い場合には、冷却ファン４０を最高回転速度で駆動して二次電池を効果的に冷却し、二次電池の劣化を抑制することができる。

また、制御部７０は、メインバッテリ１０の温度ＴＢが第３所定温度Ｔ２以下の場合、例えば、メインバッテリ１０の温度が第１所定温度Ｔ０（３６℃）以上、第２所定温度Ｔ１（４０℃）未満で、且つ、第３所定温度Ｔ２（３８℃）以下の３７℃の場合、図６のステップＳ２０８でＮＯと判断して図６のステップＳ２１０に進む。ステップＳ２１０で、制御部７０は、指令デューティＤを図４のデューティマップに示す最大値Ｄ３と最小値Ｄ１との間の中間値ＤＭ一定に保持する。これにより、冷却ファン４０は一定の目標回転数（中間回転数）で回転するように制御される。このように、メインバッテリ１０の温度ＴＢが第３所定温度Ｔ２を超えるほど高くない場合には、冷却ファン４０を中間回転速度で駆動して冷却ファン４０を駆動する電力消費を抑制しつつ、二次電池を冷却することができる。

制御部７０は、図６に示すステップＳ２０９，Ｓ２１０，Ｓ２１１のいずれかのステップで冷却ファン４０を一定デューティ制御としたら図６に示す一定デューティ制御処理のルーチンを終了する。

＜車載二次電池の冷却システムの動作の具体例＞
以上、車載二次電池の冷却システムの基本動作と異常検出処理について説明したが、次にＲｅａｄｙ−ＯＮの際のメインバッテリ１０の温度ＴＢのいろいろな場合の車載二次電池の冷却システムの動作の具体例について図７Ａ〜図１０Ｂを参照しながら説明する。

＜メインバッテリの温度ＴＢが第１所定温度Ｔ０未満の場合＞
まず、図７Ａ、図７Ｂを参照しながらＲｅａｄｙ−ＯＮの際のメインバッテリ１０の温度ＴＢが第１所定温度Ｔ０未満の場合の車載二次電池の冷却システムの動作について説明する。図７Ａ、図７Ｂの時刻ｔ０にイグニッションスイッチ２７がオン動作されてＥＣＵが起動され、Ｒｅａｄｙ−ＯＮ状態となる。時刻ｔ０の直前ではイグニッションスイッチ２７はＲｅａｄｙ−ＯＦＦで、ＥＣＵ、電動車両９０、冷却ファン４０は停止しており、冷却ファン４０の回転数はゼロである。また、時刻ｔ０の直前では、メインバッテリ１０の温度ＴＢは、第１所定温度Ｔ０より低い温度Ｔａである。なお、図７Ａに示す実線ａは冷却ファン４０の回転数Ｒの時間変化を示す線であり、図７Ｂに示す実線ｂはメインバッテリ１０の温度ＴＢの時間変化を示す線である。

制御部７０は、時刻ｔ０にＲｅａｄｙ−ＯＮの状態となったら、図５のステップＳ１０１に示すように、温度センサ６１によりメインバッテリ１０の温度ＴＢを検出し、第１所定温度Ｔ０と比較する。図７Ａ，図７Ｂの場合、メインバッテリ１０の温度ＴＢは、第１所定温度Ｔ０未満の温度Ｔａであるから、制御部７０は、図５のステップＳ１０１でＹＥＳと判断し、図５のステップＳ１０２、Ｓ１０３に進み、メインバッテリ１０の温度ＴＢを検出し、メインバッテリ１０の温度ＴＢが第１所定温度Ｔ０以上となるまで待機する。時刻ｔ０にイグニッションスイッチ２７がオン動作されてＲｅａｄｙ−ＯＮとなると電動車両９０は走行可能な状態となる。時刻ｔ０から電動車両９０が走行を開始すると、メインバッテリ１０は、第２モータジェネレータ１８に電力を供給するために放電したり、第１モータジェネレータ１６の発電電力が充電されたりするので、図７Ｂに示す実線ｂに示すように、その温度ＴＢが次第に上昇してくる。そして、図７Ｂに示す時刻ｔ１にメインバッテリ１０の温度ＴＢが第１所定温度Ｔ０まで上昇し、ＴＢ＝Ｔ０となると、制御部７０は、図５のステップＳ１０３でＹＥＳと判断し図５のステップＳ１０４に進み、図６に示す一定デューティ制御の処理を行う。

図７Ｂに示す場合、メインバッテリ１０の温度ＴＢが時刻ｔ０で第１所定温度Ｔ０よりも低いＴａであり、その後、温度ＴＢが図７Ｂの時刻ｔ０から時刻ｔ１に向かって第１所定温度Ｔ０まで上昇しているので、制御部７０は、図６のステップＳ２０１でＹＥＳと判断し、ステップＳ２１１にジャンプして図７Ａに示す所定期間Δｔの間、指令デューティＤを最小値Ｄ１一定にする。図７Ａに示すように、所定期間Δｔの間、冷却ファン４０は回転数Ｒ０（最小回転数）で制御される。制御部７０は、冷却ファン４０を一定デューティ制御としたら、図６に示す一定デューティ制御の処理を終了し、図５のステップＳ１０５に戻り、所定期間Δｔの間に冷却ファン４０の実回転数と指令デューティＤに基づく目標回転数との差異により冷却ファン４０の異常の有無の検出を行う異常検出処理を行う。

図７Ａ、図７Ｂの時刻ｔ２に冷却ファン４０の一定デューティ制御と異常検出処理が終了したら、制御部７０は、図５のステップＳ１０６に進んで冷却ファン４０の制御を図４のデューティマップに基づく可変デューティ制御としてプログラムの動作を終了する。これにより、図７Ａに示すように、冷却ファン４０の回転数はメインバッテリ１０の温度等によっていろいろに変化する。一方、メインバッテリ１０の温度は、通常運転温度ＴＳの近傍に制御される。

＜メインバッテリの温度ＴＢが第１所定温度Ｔ０以上、第３所定温度Ｔ２以下の場合＞
次に、図８Ａ、図８Ｂを参照しながらＲｅａｄｙ−ＯＮの際のメインバッテリ１０の温度ＴＢが第１所定温度Ｔ０以上で、且つ、第３所定温度Ｔ２以下の場合の車載二次電池の冷却システムの動作について説明する。図８Ａ、図８Ｂの時刻ｔ０は、図７、図７Ｂと同様、イグニッションスイッチ２７がオン動作されてＲｅａｄｙ−ＯＮ状態となる時刻である。図８Ｂに示すように、時刻ｔ０の直前では、メインバッテリ１０の温度ＴＢは、第１所定温度Ｔ０以上で第３所定温度Ｔ２以下の温度Ｔｂである。なお、第３所定温度Ｔ２は第２所定温度Ｔ１未満であり、図８Ｂでは、Ｔ０＜ＴＢ＜Ｔ２＜Ｔ１の場合を示している。なお、図８Ａに示す実線ｃは、図６を参照して説明した異常検出処理の際に特定の条件を一つも満たさない場合の冷却ファン４０の回転数Ｒの時間変化を示す線であり、一点鎖線ｄは特定の条件のいずれか一つを満たす場合の冷却ファン４０の回転数Ｒの時間変化を示し、図８Ｂに示す実線ｅは、特定の条件を一つも満たさない場合のメインバッテリ１０の温度ＴＢの時間変化を示す線であり、図８Ｂに示す一点鎖線ｆは、特定の条件のいずれか一つを満たす場合のメインバッテリ１０の温度ＴＢの時間変化を示す線である。

制御部７０は、時刻ｔ０にＲｅａｄｙ−ＯＮとなったら、図５のステップＳ１０１に示すように、温度センサ６１によりメインバッテリ１０の温度ＴＢを検出し、第１所定温度Ｔ０と比較する。図８Ａ，図８Ｂの場合、メインバッテリ１０の温度ＴＢは、第１所定温度Ｔ０と第３所定温度Ｔ２との間の温度Ｔｂであるから、制御部７０は、図５のステップＳ１０１でＮＯと判断し、図５のステップＳ１０７に進む。図８Ｂに示すように、温度ＴＢ第２所定温度Ｔ１よりも低い温度であるから、制御部７０は、図５のステップＳ１０７でＹＥＳと判断し、図５のステップＳ１０４に進み、図６に示す一定デューティ制御の処理を行う。

制御部７０は、図６に示す一定デューティ制御のフローチャートに従って冷却ファン４０を一定デューティ制御する。図８Ａ、図８Ｂに示す場合、メインバッテリ１０の初期温度は第１所定温度Ｔ０より高く、メインバッテリ１０の温度ＴＢが第１所定温度Ｔ０未満から上昇して初めて第１所定温度Ｔ０を超えたものではない。したがって、制御部７０は、図６のステップＳ２０１でＮＯと判断し、図６のステップＳ２０２からＳ２０７のＹＥＳまたはＮＯの判断を行っていく。そして、メインバッテリ１０の入出力電力が小さいか（ステップＳ２０２，Ｓ２０３）、車速Ｖｅｌ、アクセル開度Ａｃｃ、走行ルート中の勾配が小さいか（ステップＳ２０４，Ｓ２０５，Ｓ２０７）、エンジン２０がオンとなっているか（ステップＳ２０７）という特定の条件のいずれか一つが満たされる場合には、ステップＳ２０２〜Ｓ２０７のいずれか一つのステップでＹＥＳと判断してステップＳ２１１にジャンプして、所定期間Δｔの間、指令デューティＤを最小値Ｄ１に保持して冷却ファン４０を一定デューティ制御する。この際、冷却ファン４０の回転数Ｒは、図７Ａの場合と同様、図８Ａの一点鎖線ｄに示すように最小回転数である回転数Ｒ０で駆動される。この間、図８Ｂの一点鎖線ｆに示すように、メインバッテリ１０の温度ＴＢは少しずつ上昇していく。制御部７０は、冷却ファン４０を一定デューティ制御としたら、図６に示す一定デューティ制御の処理を終了し、図５のステップＳ１０５に戻り、所定期間Δｔの間に冷却ファン４０の実回転数と指令デューティＤに基づく目標回転数との差異により冷却ファン４０の異常の有無の検出を行う異常検出処理を行う。

そして、所定期間Δｔが経過する時刻ｔ３に一定デューティ制御と異常検出処理が終了したら、制御部７０は、図５のステップＳ１０６に進んで、冷却ファン４０の制御を図４のデューティマップに基づく可変デューティ制御としてプログラムの動作を終了する。時刻ｔ３以降、図８Ａの一点鎖線ｄに示すように、冷却ファン４０の回転数はメインバッテリ１０の温度等によっていろいろに変化する。また、図８Ｂの一点鎖線ｆに示すように、時刻ｔ３以降、メインバッテリ１０の温度ＴＢは、通常運転温度ＴＳの近傍に制御される。

一方、図６のステップＳ２０２からＳ２０７のいずれのステップでもＮＯと判断した場合、制御部７０は、図６のステップＳ２０８に進み、メインバッテリ１０の温度ＴＢが第３所定温度Ｔ２以上かどうかを判断する。図８Ｂに示すように、Ｒｅａｄｙ−ＯＮとなった際のメインバッテリ１０の温度は、第３所定温度Ｔ２よりも低いＴｂであるから、制御部７０は、図６のステップＳ２０８でＮＯと判断して図６のステップＳ２１０にジャンプし、指令デューティを最小値Ｄ１と最大値Ｄ３の間の中間値ＤＭ一定に保持して冷却ファン４０の一定デューティ制御を行う。この際、冷却ファン４０の回転数Ｒは、図８Ａの実線ｃに示すように、最小回転数である回転数Ｒ０より高く最大回転数の回転数Ｒ３より小さい回転数Ｒ１で駆動される。この間、図８Ｂの実線ｅに示すように、メインバッテリ１０の温度ＴＢは少しずつ上昇していく。なお、冷却ファン４０の回転数Ｒが最小の回転数Ｒ０よりも高い回転数Ｒ１となっているので、メインバッテリ１０の温度上昇は、回転数ＲがＲ０の場合よりも緩やかになっている。制御部７０は、冷却ファン４０を一定デューティ制御としたら、図６に示す一定デューティ制御の処理を終了し、図５のステップＳ１０５に戻り、所定期間Δｔの間に冷却ファン４０の実回転数と指令デューティＤに基づく目標回転数との差異により冷却ファン４０の異常の有無の検出を行う異常検出処理を行う。

そして、先に述べたと同様、所定期間Δｔが経過する時刻ｔ３に一定デューティ制御と異常検出処理が終了したら、制御部７０は、図５のステップＳ１０６に進んで、冷却ファン４０の制御を図４のデューティマップに基づく可変デューティ制御としてプログラムの動作を終了する。時刻ｔ３以降、図８Ａの実線ｃに示すように、冷却ファン４０の回転数はメインバッテリ１０の温度等によっていろいろに変化し、図８Ｂの実線ｅに示すように、時刻ｔ３以降、メインバッテリ１０の温度ＴＢは、通常運転温度ＴＳの近傍に制御される。

＜メインバッテリの温度ＴＢが第３所定温度Ｔ２を超え、第２所定温度Ｔ１未満の場合＞
次に、図９Ａ、図９Ｂを参照しながらＲｅａｄｙ−ＯＮの際のメインバッテリ１０の温度ＴＢが第３所定温度Ｔ２を超え、且つ、第２所定温度Ｔ１未満の場合の車載二次電池の冷却システムの動作について説明する。図９Ａ、図９Ｂの時刻ｔ０は、図７、図７Ｂと同様、イグニッションスイッチ２７がオン動作されてＥＣＵが始動し、Ｒｅａｄｙ−ＯＮ状態となる時刻である。図９Ｂに示すように、時刻ｔ０の直前では、メインバッテリ１０の温度ＴＢは、第３所定温度Ｔ２を超え、第２所定温度Ｔ１未満の温度Ｔｃである。図９Ｂでは、Ｔ２＜ＴＢ＜Ｔ１の場合を示している。なお、図９Ａに示す実線ｇは、図６を参照して説明した異常検出処理の際に特定の条件を一つも満たさない場合（ステップＳ２０１からＳ２０７において全てＮＯと判断する場合）の冷却ファン４０の回転数Ｒの時間変化を示す線であり、一点鎖線ｈは特定の条件のいずれか一つを満たす場合の冷却ファン４０の回転数Ｒの時間変化を示す。また、図９Ｂに示す実線ｉは、特定の条件を一つも満たさない場合のメインバッテリ１０の温度ＴＢの時間変化を示す線であり、図９Ｂに示す一点鎖線ｊは、特定の条件の一つを満たす場合のメインバッテリ１０の温度ＴＢの時間変化を示す線である。

制御部７０は、時刻ｔ０にＲｅａｄｙ−ＯＮとなったら、図５のステップＳ１０１に示すように、温度センサ６１によりメインバッテリ１０の温度ＴＢを検出し、第１所定温度Ｔ０と比較する。図９Ａ，図９Ｂの場合、メインバッテリ１０の温度ＴＢは、第１所定温度Ｔ０よりも高く、第３所定温度Ｔ２と第２所定温度Ｔ１との間の温度Ｔｃであるから、制御部７０は、図５のステップＳ１０１でＮＯと判断し、図５のステップＳ１０７でＹＥＳと判断し、図５のステップＳ１０４に進み、図６に示す一定デューティ制御の処理を行う。

制御部７０は、図６に示す一定デューティ制御のフローチャートに従って冷却ファン４０の一定デューティ制御する。図８Ａ、図８Ｂの場合と同様、図９Ａ、図９Ｂに示す場合、メインバッテリ１０の初期温度は、第１所定温度Ｔ０より高く、メインバッテリ１０の温度ＴＢが第１所定温度Ｔ０未満から上昇して初めて第１所定温度Ｔ０を超えたものではない。したがって、制御部７０は、図６のステップＳ２０１でＮＯと判断し、図６のステップＳ２０２からＳ２０７のＹＥＳまたはＮＯの判断を行っていく。そして、図８Ａ、図８Ｂの場合と同様、ステップＳ２０２〜Ｓ２０７のいずれか一つのステップでＹＥＳと判断した場合にはステップＳ２１１にジャンプして、所定期間Δｔの間、指令デューティＤを最小値Ｄ１に保持して冷却ファン４０の一定デューティ制御を行う。この際、冷却ファン４０の回転数は、図８Ａの場合と同様、図９Ａの一点鎖線ｈに示すように最小回転数である回転数Ｒ０で駆動される。この間、図９Ｂの一点鎖線ｊに示すように、メインバッテリ１０の温度ＴＢはほとんど変化しないか、少し上昇していく。制御部７０は、冷却ファン４０を一定デューティ制御としたら、図６に示す一定デューティ制御の処理を終了し、図５のステップＳ１０５に戻り、所定期間Δｔの間に冷却ファン４０の実回転数と指令デューティＤに基づく目標回転数との差異により冷却ファン４０の異常の有無の検出を行う異常検出処理を行う。

そして、所定期間Δｔが経過する時刻ｔ３に一定デューティ制御と異常検出処理が終了したら、制御部７０は、図５のステップＳ１０６に進んで、冷却ファン４０の制御を図４のデューティマップに基づく可変デューティ制御としてプログラムの動作を終了する。時刻ｔ３において、メインバッテリ１０の温度は通常運転温度ＴＳよりも高い温度Ｔｃ近傍なので、図９Ａの一点鎖線ｈに示すように、冷却ファン４０の回転数は時刻ｔ３以降上昇していく。また、時刻ｔ３以降冷却ファン４０の回転数Ｒが上昇するので、図９Ｂの一点鎖線ｊに示すように、メインバッテリ１０の温度ＴＢは、通常運転温度ＴＳに向って低下し、その後、通常運転温度ＴＳの近傍に制御される。

一方、図６のステップＳ２０２からＳ２０７のいずれのステップでもＮＯと判断した場合、制御部７０は、図６のステップＳ２０８に進み、メインバッテリ１０の温度ＴＢが第３所定温度Ｔ２以上かどうかを判断する。図９Ｂに示すように、Ｒｅａｄｙ−ＯＮとなった際のメインバッテリ１０の温度ＴＢは、第３所定温度Ｔ２よりも高いＴｃであるから、制御部７０は、図６のステップＳ２０８でＹＥＳと判断して図６のステップＳ２０９にジャンプし、指令デューティを最大値Ｄ３一定に保持して冷却ファン４０の一定デューティ制御を行う。この際、冷却ファン４０の回転数は、図９Ａの実線ｇに示すように、最大回転数の回転数Ｒ２で駆動される。冷却ファン４０が最大回転数の回転数Ｒ２で駆動さると風量も大きくなるので、メインバッテリ１０の温度ＴＢは、図９Ｂの実線ｉに示すように温度Ｔｃから低下していく。このように、メインバッテリ１０の温度ＴＢが高い場合に、冷却ファン４０を最高回転速度で駆動して二次電池を効果的に冷却し、二次電池の劣化を抑制することができる。制御部７０は、冷却ファン４０を一定デューティ制御としたら、図６に示す一定デューティ制御の処理を終了し、図５のステップＳ１０５に戻り、所定期間Δｔの間に冷却ファン４０の実回転数と指令デューティＤに基づく目標回転数との差異により冷却ファン４０の異常の有無の検出を行う異常検出処理を行う。

そして、先に述べたと同様、所定期間Δｔが経過する時刻ｔ３に一定デューティ制御と異常検出処理が終了したら、制御部７０は、図５のステップＳ１０６に進んで、冷却ファン４０の制御を図４のデューティマップに基づく可変デューティ制御としてプログラムの動作を終了する。時刻ｔ３以降、図９Ａの実線ｇに示すように、冷却ファン４０の回転数はメインバッテリ１０の温度等によっていろいろに変化し、図９Ｂの実線ｉに示すように、時刻ｔ３以降、メインバッテリ１０の温度ＴＢは、通常運転温度ＴＳの近傍に制御される。

＜メインバッテリの温度ＴＢが第２所定温度Ｔ１以上で第４所定温度Ｔ３未満の場合＞
次に、図１０Ａの一点鎖線ｍ、図１０Ｂの一点鎖線ｏを参照しながらＲｅａｄｙ−ＯＮの際のメインバッテリ１０の温度ＴＢが第２所定温度Ｔ１以上で第４所定温度Ｔ３未満の温度Ｔｄの場合の車載二次電池の冷却システムの動作について説明する。図１０Ａ、図１０Ｂの時刻ｔ０は、図７、図７Ｂと同様、イグニッションスイッチ２７がオン動作されてＲｅａｄｙ−ＯＮ状態となる時刻である。

制御部７０は、時刻ｔ０にＲｅａｄｙ−ＯＮとなると、図５のステップＳ１０１に示すように、温度センサ６１によりメインバッテリ１０の温度ＴＢを検出し、第１所定温度Ｔ０と比較する。今、メインバッテリ１０の温度ＴＢは、第２所定温度Ｔ１以上で第４所定温度Ｔ３未満のＴｄであるから、制御部７０は、図５のステップＳ１０１、Ｓ１０７でＮＯと判断し、図５のステップＳ１０８でＹＥＳと判断し、図５のステップＳ１０９に進み、冷却ファン４０を図４に示すデューティマップの領域Ａの中で可変デューティ制御する。メインバッテリ１０の温度ＴＢは通常運転温度ＴＳよりも高い温度なので、制御部７０は、メインバッテリ１０の温度ＴＢを通常運転温度ＴＳにするように指令デューティＤを大きい値にする。これにより、冷却ファン４０の回転数は、比較的高い回転数となり、風量も大きいので、時刻ｔ０以降、メインバッテリ１０の温度ＴＢは通常運転温度ＴＳに向って低下していく。この間、制御部７０は、図５のステップＳ１０１からＳ１０９を繰り返し、メインバッテリ１０の温度ＴＢを監視しながら冷却ファン４０を可変デューティ制御する。

図１０Ｂの時刻ｔ４にメインバッテリ１０の温度ＴＢが第２所定温度Ｔ１未満まで低下すると、制御部７０は、図５のステップＳ１０７でＹＥＳと判断して図５のステップＳ１０４にジャンプして冷却ファン４０の一定デューティ制御を行う。

制御部７０は、図６に示す一定デューティ制御のフローチャートに従って冷却ファン４０の一定デューティ制御をを行う。先に説明したと同様、図６のステップＳ２０２からＳ２０７のいずれのステップでもＮＯと判断した場合、制御部７０は、図６のステップＳ２０８に進み、メインバッテリ１０の温度ＴＢが第３所定温度Ｔ２以上かどうかを判断する。図１０Ｂの一点鎖線ｏに示すように、メインバッテリ１０の温度ＴＢは第２所定温度Ｔ１より高い温度から第２所定温度Ｔ１未満に低下してきた直後であり、第３所定温度Ｔ２より高くなっている。従って、制御部７０は、図６のステップＳ２０８においてＹＥＳと判断して図６のステップＳ２０９に進み、指令デューティを最大値Ｄ３一定に保持して冷却ファン４０を一定デューティ制御する。この際、冷却ファン４０の回転数は、図１０Ａの一点鎖線ｍに示すように、最大回転数の回転数Ｒ２まで急上昇する。冷却ファン４０が最大回転数の回転数Ｒ２で駆動され、風量が大きいので、この間、メインバッテリ１０の温度ＴＢは、図１０Ｂの一点鎖線ｏに示すように第２所定温度Ｔ１から低下していく。制御部７０は、冷却ファン４０を一定デューティ制御としたら、図６に示す一定デューティ制御の処理を終了し、図５のステップＳ１０５に戻り、所定期間Δｔの間に冷却ファン４０の実回転数と指令デューティＤに基づく目標回転数との差異により冷却ファン４０の異常の有無の検出を行う異常検出処理を行う。

そして、先に述べたと同様、所定期間Δｔが経過する時刻ｔ５に一定デューティ制御と異常検出処理が終了したら、制御部７０は、図５のステップＳ１０６に進んで、冷却ファン４０の制御を図４のデューティマップに基づく可変デューティ制御としてプログラムの動作を終了する。時刻ｔ５では、メインバッテリ１０の温度ＴＢは、通常運転温度ＴＳよりも低くなっているので、図１０Ａの一点鎖線ｍに示すように、時刻ｔ５以降、冷却ファン４０の回転数Ｒは一旦小さくなり、その後は、メインバッテリ１０の温度ＴＢ等の条件によって変化する。一方、メインバッテリ１０の温度は、時刻ｔ５に通常運転温度ＴＳより低くなるが、その後上昇して通常運転温度ＴＳ近傍に制御される。

一方、ステップＳ２０２〜Ｓ２０７のいずれか一つのステップでＹＥＳと判断した場合にはステップＳ２１１にジャンプして、図８Ａ，図８Ｂを参照して説明したと同様、所定期間Δｔの間、指令デューティＤを最小値Ｄ１に保持して冷却ファン４０を一定デューティ制御とした後、図６に示す一定デューティ制御の処理を終了して図５のステップＳ１０５戻って冷却ファン４０の異常検出処理を行った後、図５のステップＳ１０６に示すように、冷却ファン４０の制御を図４のデューティマップに基づく可変デューティ制御としてプログラムを終了する。

＜メインバッテリの温度ＴＢが第４所定温度Ｔ３以上の場合＞
次に、図１０Ａの実線ｋ、図１０Ｂの実線ｎを参照しながらＲｅａｄｙ−ＯＮの際のメインバッテリ１０の温度ＴＢが第４所定温度Ｔ３以上の温度Ｔｅの場合の車載二次電池の冷却システムの動作について説明する。この場合の動作は、時刻ｔ０以降、冷却ファン４０を図４に示すデューティマップの領域Ｂの中で可変デューティ制御すること、メインバッテリ１０の温度ＴＢが第２所定温度Ｔ１未満に低下する時刻が図１０Ａ、図１０Ｂに示す時刻ｔ６で、冷却ファン４０の一定デューティ制御と異常検出処理を終了する時刻が時刻ｔ７である点を除けば、先に図１０Ａの一点鎖線ｍ、図１０Ｂの一点鎖線ｏを参照して説明した動作と同様であるので、詳細な説明は省略する。

なお、以上の説明では、冷却ファン４０を可変デューティ制御している間にメインバッテリ１０の温度ＴＢが第２所定温度Ｔ１未満まで低下することとして説明したが、可変デューティ制御の間にメインバッテリ１０の温度ＴＢが第２所定温度Ｔ１未満まで低下しない場合、制御部７０は、冷却ファン４０の一定デューティ制御と異常検出処理をおこなわず、図５のステップＳ１０１，Ｓ１０７〜Ｓ１１０を繰り返して実行する。そして、イグニッションスイッチ２７がオフ動作されてＥＣＵが停止し、Ｒｅａｄｙ−ＯＦＦ状態となったら図５に示すフローチャートの動作を停止する。

＜第２所定温度Ｔ１、第３所定温度Ｔ２、第４所定温度Ｔ３の設定変更＞
以上説明した本実施形態の車載二次電池の冷却システムは、Ｒｅａｄｙ−ＯＮの際のメインバッテリ１０の温度ＴＢが第２所定温度Ｔ１以上の場合に、冷却ファン４０の一定デューティ制御を禁止する。このため、第２所定温度Ｔ１が低い場合には、冷却ファン４０の一定デューティ制御を禁止する温度範囲が広くなり、異常検出処理を行う機会が減少してくる。逆に第２所定温度Ｔ１が高くなると、一定デューティ制御を禁止する温度範囲が狭くなり、異常検出処理を行う機会が増加してくる。一方、冷却ファン４０の異常検出処理を行う際には、指令デューティＤを一定にして冷却ファン４０の回転数を一定にする一定デューティ制御を行っていることが必要となる。このため、異常検出処理中はメインバッテリ１０の温度制御ができなくなり、メインバッテリ１０の温度が上昇し、メインバッテリ１０の劣化が進んでしまう場合がある。温度が高くなることによる劣化の進行は、メインバッテリ１０の劣化度合いが大きい程大きくなり、メインバッテリ１０が新しく、ほとんど劣化していない場合には、劣化の進行はほとんど生じない。

そこで、メインバッテリ１０が新品の場合あるいは、メインバッテリの劣化度合いが小さい場合には、メインバッテリ１０の劣化度合いが大きい場合に比較して第２所定温度Ｔ１を高くすることにより、メインバッテリ１０の性能に大きな影響を与えずに冷却ファン４０の一定デューティ制御と異常検出処理の機会を増加させることができる。また、逆に、メインバッテリの劣化度合いが大きい場合には、メインバッテリ１０の劣化度合いが小さい場合に比較して第２所定温度Ｔ１を低くすることにより、メインバッテリ１０の劣化を抑制することができる。

メインバッテリ１０の劣化度合いは、様々な方法で規定することができるが、例えば、同一電力を出力した際の単位時間当たりのＳＯＣの低下割合によって規定したり、内部抵抗の大きさによって規定したりしてもよい。

なお、第２所定温度Ｔ１と第３所定温度Ｔ２と第４所定温度Ｔ３の関係は、Ｔ２＜Ｔ１＜Ｔ３であるから、第２所定温度Ｔ１を高くした際には、Ｔ２＜Ｔ１＜Ｔ３の関係を満たすように、第３所定温度Ｔ２、第４所定温度Ｔ３を第２所定温度Ｔ１に応じて高くする。また、第２所定温度Ｔ１を低くした際も、Ｔ２＜Ｔ１＜Ｔ３の関係を満たすように、第３所定温度Ｔ２、第４所定温度Ｔ３を第２所定温度Ｔ１に応じて低くする。

また、複数回のトリップに渡ってメインバッテリ１０の最高温度が例えば、第２所定温度Ｔ１或いは第４所定温度Ｔ３よりも高い場合には、メインバッテリ１０の劣化が進行していることが予想される。このため、複数回のトリップに渡り、メインバッテリ１０の最高温度が高い場合には、複数回のトリップに渡り、メインバッテリ１０の最高温度が低い場合よりも第２所定温度Ｔ１を低くすることにより、メインバッテリ１０の劣化を抑制することができる。なお、１トリップとは、イグニッションスイッチ２７がオン動作され、ＥＣＵが起動されて一定の走行を行った後、イグニッションスイッチ２７がオフ動作され、ＥＣＵが停止されるまでの期間である。一定の走行とは、例えば、１０分以上、連続アイドル３０秒以上、時速４０ｋｍでしばらく走行した等の所定の条件を満たすものを言う。

以上説明したように、本実施形態の車載二次電池の冷却システム８０及びそれを搭載した電動車両９０は、冷却ファン４０の異常の有無検知の機会を十分に確保しつつ、車両駆動用のメインバッテリ１０を適切に冷却することができる。

なお、以上説明した実施形態では、冷却ファン４０の一定デューティ制御と異常検査処理を、１トリップに１回だけ行うこととしているが、１トリップ中に複数回行ってもよい。例えば、図１１のステップＳ１１１に示すように、異常検査処理を実行してからの経過時間が基準時間以上か否かを定期的に確認し、経過時間が基準時間以上の場合は、ステップＳ１１２に示すように、ステップＳ１０１に戻り、再度、一定デューティ制御と異常検査処理の実行条件を満たすかを監視し、満たす場合には、一定デューティ制御と異常検査処理を実行するようにしてもよい。このように、定期的に、異常検査処理を実行することで、冷却ファン４０の異常をより早期に発見することができる。

また、以上説明した実施形態では、制御部７０において指令デューティＤを算出、出力することとして説明したが、冷却ファン４０のコントロールユニット４５において指令デューティＤの算出を行うと共にモータ４４の制御を行うようにしてもよい。すなわち、制御部７０が、メインバッテリ１０の温度ＴＢ等の冷却ファン４０の駆動制御に必要な情報をコントロールユニット４５に出力し、コントロールユニット４５が、これらの情報に基づいて、冷却ファン４０を駆動するためのデューティを演算するようにしてもよい。また、本実施形態では、冷却ファン４０は、モータ４４によって駆動されるものとして説明したが、交流モータで駆動されるように構成してもよい。この場合、コントロールユニット４５においてデューティに応じた交流駆動波形を生成して交流モータの回転数を制御するようにしてもよい。

また、以上説明した実施形態では、図４に示すデューティマップを用いて指令デューティＤを決定し、メインバッテリ１０の温度が第４所定温度Ｔ３以上の場合には、図４の領域Ｂによって可変デューティ制御を行うこととして説明したが、２種類以上のデューティマップをメモリ７２の中に格納しておき、メインバッテリ１０の温度によって使用するデューティマップを切換えるようにしてもよい。例えば、メインバッテリ１０の温度ＴＢ、冷却ファン４０の吸気温度、車室内の温度、車速Ｖｅｌ、エアコン駆動状態、メインバッテリ１０の電流、エンジン駆動状態等の検知パラメータに対する指令デューティＤが比較的高めに設定されている高デューティマップと、検知パラメータに対する指令デューティＤが低めに設定されている低デューティマップとをメモリ７２に格納しておき、メインバッテリ１０の温度ＴＢや電動車両９０の駆動状況に基づいて使用するデューティマップを切換えるようにしてもよい。この場合、メインバッテリ１０の温度ＴＢが第４所定温度Ｔ３以上でメインバッテリ１０を急速に冷却したい場合や、冷却ファン４０の騒音が問題にならない場合には、高デューティマップに基づいて指令デューティＤが決定され、メインバッテリ１０の温度ＴＢが第４所定温度Ｔ３未満の場合のようにメインバッテリ１０の冷却速度が遅くても問題が無い場合や、冷却ファン４０の騒音が問題になる場合には、低デューティマップに基づいて指令デューティが決定されるようにしてもよい。

本発明は以上説明した実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲により規定されている本発明の技術的範囲ないし本質から逸脱することない全ての変更及び修正を包含するものである。

１０ メインバッテリ、１１ａ，１１ｂ，３１，５１ プラス側バスバー、１２９，１２ｂ，３２，５２ マイナス側バスバー、１３ システムメインリレー、１４ 昇圧コンバータ、１５ インバータ、１６ 第１モータジェネレータ、１７，１９，２１，２３ 出力軸、１８ 第２モータジェネレータ、２０ エンジン、２２ 動力分配機構、２４ 車軸、２５ ギヤ機構、２６ 車輪、２７ イグニッションスイッチ、２８ アクセル、２９ ブレーキ、３０ ナビゲーションシステム、３３ ＤＣ／ＤＣコンバータ、３４，３５ 低圧バスバー、３６ 補機バッテリ、４０ 冷却ファン、４１ ファン本体、４２ 吸込口、４３ 吐出口、４４ モータ、４５ コントロールユニット、４６ 吸込みダクト、４７ 接続ダクト、４８ ケーシング、４９ 排気ダクト、５３ 充電リレー、５４ 充電器、５５，５６ コネクタ、６１，６６ 温度センサ、６２ 電圧センサ、６３ 電流センサ、６４ 回転数センサ、６５ 車速センサ、７０ 制御部、７１ ＣＰＵ、７２ メモリ、８０ 冷却システム、９０ 電動車両、１００ ＡＣ電源、１０１，１０３ コネクタ、１０２ ＤＣ電源、Ｄ 指令デューティ、Ｄ１ 最小値、Ｄ３ 最大値、ＤＭ 中間値、Ｔ０ 第１所定温度、Ｔ１ 第２所定温度、Ｔ２ 第３所定温度、Ｔ３ 第４所定温度、ＴＢ メインバッテリの温度、ＴＳ 通常運転温度、Ｒ，Ｒ０，Ｒ１，Ｒ２ 回転数、Δｔ 所定期間。

本発明の車載二次電池の冷却システムは、電動車両に搭載された車両駆動用の二次電池を冷却する冷却システムであって、前記二次電池に冷却風を送風する冷却ファンと、前記二次電池の温度を検出する温度センサと、を備え、前記電動車両の始動後に前記二次電池の温度が第１所定温度以上になった場合に、所定期間の間、一定の指令値で前記冷却ファンを駆動させるとともに、その際の前記冷却ファンの実回転数に基づいて前記冷却ファンの異常の有無を検出する異常検出処理を行う冷却システムにおいて、前記二次電池の温度が前記第１所定温度よりも高い第２所定温度以上の場合には、前記一定の指令値での前記冷却ファンの駆動を禁止することを特徴とする。

冷却ファン４０の一定デューティ制御は、（１）メインバッテリ１０の温度ＴＢが第１所定温度Ｔ０よりも低い温度から上昇して初めて第１所定温度Ｔ０を超えた場合、（２）メインバッテリ１０の入出力電力が所定の閾値よりも小さいという特定の条件を満たした場合には所定時間だけ指令デューティＤを図４に示したデューティマップの中の最小値Ｄ１一定とし、メインバッテリ１０の温度ＴＢが第３所定温度Ｔ２よりも高い場合（ＴＢ＞Ｔ２）には所定期間だけ指令デューティＤを図４に示すデューティマップ上の最大値Ｄ３一定とし、特定の条件を満たさず、且つ、メインバッテリ１０の温度が第３所定温度Ｔ２以下の場合には、所定期間だけ指令デューティＤを図４に示すデューティマップの中の最大値Ｄ３と最小値Ｄ１の中間の中間値ＤＭ一定とし、冷却ファン４０を各所定期間の間一定の回転数で回転させる処理である。なお、（１）メインバッテリ１０の温度ＴＢが第１所定温度Ｔ０よりも低い温度から上昇して初めて第１所定温度Ｔ０を超えた場合、（２）メインバッテリ１０の入出力電力が小さいという特定の条件を満たした場合の指令デューティＤは最小値Ｄ１に限らず、メインバッテリ１０の温度ＴＢに対応する可変デューティ制御の際の指令値よりも小さい値であれば、最小値Ｄ１よりも少し大きな値としてもよい。また、メインバッテリ１０の温度ＴＢが第３所定温度Ｔ２よりも高い場合（ＴＢ＞Ｔ２）の指令デューティＤは最大値Ｄ３に限らず、メインバッテリ１０の温度ＴＢに対応する可変デューティ制御の際の指令値よりも大きい値であれば、最大値Ｄ３よりも少し小さな値としてもよい。

制御部７０は、図６のステップＳ２０１からステップＳ２０３において特定の条件を満たすかどうか判断する。図６のステップＳ２０１に示すように、制御部７０は、メインバッテリ１０の温度ＴＢが第１所定温度Ｔ０未満から上昇して初めて第１所定温度Ｔ０を超えたかどうか判断する。制御部７０は、図６のステップＳ２０１の条件を満たすと判断した場合、ステップＳ２０１からステップＳ２０７にジャンプして、指令デューティＤを所定期間の間、図４に示すデューティマップの中の最小値Ｄ１に保持する。これにより、冷却ファン４０は一定の目標回転数（最低回転数）で回転するように制御される。

制御部７０は、図１に示す電圧センサ６２によって検出したメインバッテリ１０の電圧と電流センサ６３によって検出したメインバッテリ１０の電流とからメインバッテリ１０への入力電力Ｗｉを計算する。そして、制御部７０は、図６のステップＳ２０２に示すように、メインバッテリ１０への入力電力Ｗｉが所定の閾値Ｗｉ＿Ｌｏよりも小さい場合、つまり、メインバッテリ１０への充電電力が所定の閾値よりも小さい場合には、図６のステップＳ２０２でＹＥＳと判断し、図６のステップＳ２０３に進む。

制御部７０は、図６のステップＳ２０３で、図６のステップＳ２０２と同様、電圧センサ６２によって検出したメインバッテリ１０の電圧と電流センサ６３で検出したメインバッテリ１０の電流からメインバッテリ１０から出力される出力電力Ｗｏを計算し、図６のステップＳ２０３に示すように、メインバッテリ１０への出力電力Ｗｏが所定の閾値Ｗｏ＿Ｌｏよりも小さい場合、つまり、メインバッテリ１０の出力電力が所定の閾値よりも小さい場合には、図６のステップＳ２０３でＹＥＳと判断し、図６のステップＳ２０７にジャンプして指令デューティＤを最小値Ｄ１とする。つまり、制御部７０は、図６のステップＳ２０２でＹＥＳと判断し、且つ、図６のステップＳ２０３でもＹＥＳと判断した場合には、メインバッテリ１０への入力電力Ｗｉが所定の閾値Ｗｉ＿Ｌｏよりも小さく、且つ、メインバッテリ１０への出力電力Ｗｏが所定の閾値Ｗｏ＿Ｌｏよりも小さく、メインバッテリ１０の入出力電力が所定の閾値よりも小さいという特定の条件を満たしたと判断し、指令デューティＤを図４に示したデューティマップの中の最小値Ｄ１一定とする。

一方、制御部７０は、図６のステップＳ２０２でＮＯと判断した場合、或いは、図６のステップＳ２０３でＮＯと判断した場合には、バッテリ１０への入力電力Ｗｉが所定の閾値Ｗｉ＿Ｌｏ以上、或いは出力電力Ｗｏが所定の閾値Ｗo＿Ｌｏ以上で、バッテリ１０の入出力電力が所定の閾値よりも小さいという特定の条件を満たしていないと判断して図６のステップＳ２０４に進む。

以上説明したように、制御部７０は、図６に示すステップＳ２０１からＳ２０３において、（１）メインバッテリ１０の温度ＴＢが第１所定温度Ｔ０未満から上昇して初めてＴ０を超えた、（２）メインバッテリ１０の入出力電力が小さい、という特定の条件が満たされるかどうかを判断し、特定の条件の中のどちらか一方が満たされている場合には、ステップＳ２０７にジャンプして、所定期間、指令デューティＤを最小値Ｄ１に保持する。これによって、騒音によりユーザを不快にさせることが無く、且つ、冷却ファン４０を駆動することによる電力消費を抑制することができる。

制御部７０は、ステップＳ２０１〜Ｓ２０３でいずれの特定の条件も満たさないと判断した場合には、図６のステップＳ２０４に進み、メインバッテリ１０の温度ＴＢが第３所定温度Ｔ２より高いかどうかを判断する。第３所定温度Ｔ２は、第１所定温度Ｔ０以上で、且つ、冷却ファン４０の一定デューティ制御を禁止する第２所定温度Ｔ１未満の温度である。第２所定温度Ｔ１は、可変であるが、一例として、４０℃としてもよい。また、Ｔ０を３６℃とした場合、第３所定温度Ｔ２は、３６℃以上、４０℃未満の温度であり、例えば、３８℃とすることができる。

制御部７０は、メインバッテリ１０の温度ＴＢが第３所定温度Ｔ２を超えている場合、例えば、メインバッテリ１０の温度が第１所定温度Ｔ０（３６℃）以上、第２所定温度Ｔ１（４０℃）未満で、且つ、第３所定温度Ｔ２（３８℃）を超えている場合の３９℃の場合、制御部７０は、図６のステップＳ２０４でＹＥＳと判断して図６のステップＳ２０５に進む。ステップＳ２０５で、制御部７０は、指令デューティＤを図４のデューティマップに示す最大値Ｄ３一定に保持する。これにより、冷却ファン４０は一定の目標回転数（最高回転数）で回転するように制御される。このように、メインバッテリ１０の温度ＴＢが高い場合には、冷却ファン４０を最高回転速度で駆動して二次電池を効果的に冷却し、二次電池の劣化を抑制することができる。

また、制御部７０は、メインバッテリ１０の温度ＴＢが第３所定温度Ｔ２以下の場合、例えば、メインバッテリ１０の温度が第１所定温度Ｔ０（３６℃）以上、第２所定温度Ｔ１（４０℃）未満で、且つ、第３所定温度Ｔ２（３８℃）以下の３７℃の場合、図６のステップＳ２０４でＮＯと判断して図６のステップＳ２０６に進む。ステップＳ２０６で、制御部７０は、指令デューティＤを図４のデューティマップに示す最大値Ｄ３と最小値Ｄ１との間の中間値ＤＭ一定に保持する。これにより、冷却ファン４０は一定の目標回転数（中間回転数）で回転するように制御される。このように、メインバッテリ１０の温度ＴＢが第３所定温度Ｔ２を超えるほど高くない場合には、冷却ファン４０を中間回転速度で駆動して冷却ファン４０を駆動する電力消費を抑制しつつ、二次電池を冷却することができる。

制御部７０は、図６に示すステップＳ２０５，Ｓ２０６，Ｓ２０７のいずれかのステップで冷却ファン４０を一定デューティ制御としたら図６に示す一定デューティ制御処理のルーチンを終了する。

制御部７０は、図６に示す一定デューティ制御のフローチャートに従って冷却ファン４０を一定デューティ制御する。図８Ａ、図８Ｂに示す場合、メインバッテリ１０の初期温度は第１所定温度Ｔ０より高く、メインバッテリ１０の温度ＴＢが第１所定温度Ｔ０未満から上昇して初めて第１所定温度Ｔ０を超えたものではない。したがって、制御部７０は、図６のステップＳ２０１でＮＯと判断し、図６のステップＳ２０２に進み、図６のステップＳ２０２，Ｓ２０３でいずれもＹＥＳと判断した場合には、メインバッテリ１０の入出力電力が所定の閾値よりも小さいという特定の条件を満たしたと判断してステップＳ２０７にジャンプして、所定期間Δｔの間、指令デューティＤを最小値Ｄ１に保持して冷却ファン４０を一定デューティ制御する。この際、冷却ファン４０の回転数Ｒは、図７Ａの場合と同様、図８Ａの一点鎖線ｄに示すように最小回転数である回転数Ｒ０で駆動される。この間、図８Ｂの一点鎖線ｆに示すように、メインバッテリ１０の温度ＴＢは少しずつ上昇していく。制御部７０は、冷却ファン４０を一定デューティ制御としたら、図６に示す一定デューティ制御の処理を終了し、図５のステップＳ１０５に戻り、所定期間Δｔの間に冷却ファン４０の実回転数と指令デューティＤに基づく目標回転数との差異により冷却ファン４０の異常の有無の検出を行う異常検出処理を行う。

一方、制御部７０は、図６のステップＳ２０２、ステップＳ２０３のいずれか一方でＮＯと判断した場合には、メインバッテリ１０の入出力電力が所定の閾値よりも小さいという特定の条件を満たししてないと判断し、図６のステップＳ２０４に進み、メインバッテリ１０の温度ＴＢが第３所定温度Ｔ２以上かどうかを判断する。図８Ｂに示すように、Ｒｅａｄｙ−ＯＮとなった際のメインバッテリ１０の温度は、第３所定温度Ｔ２よりも低いＴｂであるから、制御部７０は、図６のステップＳ２０４でＮＯと判断して図６のステップＳ２０６にジャンプし、指令デューティを最小値Ｄ１と最大値Ｄ３の間の中間値ＤＭ一定に保持して冷却ファン４０の一定デューティ制御を行う。この際、冷却ファン４０の回転数Ｒは、図８Ａの実線ｃに示すように、最小回転数である回転数Ｒ０より高く最大回転数の回転数Ｒ３より小さい回転数Ｒ１で駆動される。この間、図８Ｂの実線ｅに示すように、メインバッテリ１０の温度ＴＢは少しずつ上昇していく。なお、冷却ファン４０の回転数Ｒが最小の回転数Ｒ０よりも高い回転数Ｒ１となっているので、メインバッテリ１０の温度上昇は、回転数ＲがＲ０の場合よりも緩やかになっている。制御部７０は、冷却ファン４０を一定デューティ制御としたら、図６に示す一定デューティ制御の処理を終了し、図５のステップＳ１０５に戻り、所定期間Δｔの間に冷却ファン４０の実回転数と指令デューティＤに基づく目標回転数との差異により冷却ファン４０の異常の有無の検出を行う異常検出処理を行う。

＜メインバッテリの温度ＴＢが第３所定温度Ｔ２を超え、第２所定温度Ｔ１未満の場合＞
次に、図９Ａ、図９Ｂを参照しながらＲｅａｄｙ−ＯＮの際のメインバッテリ１０の温度ＴＢが第３所定温度Ｔ２を超え、且つ、第２所定温度Ｔ１未満の場合の車載二次電池の冷却システムの動作について説明する。図９Ａ、図９Ｂの時刻ｔ０は、図７、図７Ｂと同様、イグニッションスイッチ２７がオン動作されてＥＣＵが始動し、Ｒｅａｄｙ−ＯＮ状態となる時刻である。図９Ｂに示すように、時刻ｔ０の直前では、メインバッテリ１０の温度ＴＢは、第３所定温度Ｔ２を超え、第２所定温度Ｔ１未満の温度Ｔｃである。図９Ｂでは、Ｔ２＜ＴＢ＜Ｔ１の場合を示している。なお、図９Ａに示す実線ｇは、図６を参照して説明した異常検出処理の際に特定の条件を一つも満たさない場合（図６のステップＳ２０１でＮＯと判断し、図６のステップＳ２０２とステップＳ２０３のいずれか一方でＮＯと判断した場合）の冷却ファン４０の回転数Ｒの時間変化を示す線であり、一点鎖線ｈは特定の条件のいずれか一つを満たす場合の冷却ファン４０の回転数Ｒの時間変化を示す。また、図９Ｂに示す実線ｉは、特定の条件を一つも満たさない場合のメインバッテリ１０の温度ＴＢの時間変化を示す線であり、図９Ｂに示す一点鎖線ｊは、特定の条件の一つを満たす場合（図６のステップＳ２０１でＹＥＳと判断したか、図６のステップＳ２０２とステップＳ２０３の両方でＹＥＳと判断した場合）のメインバッテリ１０の温度ＴＢの時間変化を示す線である。

制御部７０は、図６に示す一定デューティ制御のフローチャートに従って冷却ファン４０の一定デューティ制御する。図８Ａ、図８Ｂの場合と同様、図９Ａ、図９Ｂに示す場合、メインバッテリ１０の初期温度は、第１所定温度Ｔ０より高く、メインバッテリ１０の温度ＴＢが第１所定温度Ｔ０未満から上昇して初めて第１所定温度Ｔ０を超えたものではない。したがって、制御部７０は、図６のステップＳ２０１でＮＯと判断し、図６のステップＳ２０２、ステップＳ２０３のＹＥＳまたはＮＯの判断を行っていく。そして、図８Ａ、図８Ｂの場合と同様、図６のステップＳ２０２とステップＳ２０３の両方でＹＥＳと判断した場合にはステップＳ２０７にジャンプして、所定期間Δｔの間、指令デューティＤを最小値Ｄ１に保持して冷却ファン４０の一定デューティ制御を行う。この際、冷却ファン４０の回転数は、図８Ａの場合と同様、図９Ａの一点鎖線ｈに示すように最小回転数である回転数Ｒ０で駆動される。この間、図９Ｂの一点鎖線ｊに示すように、メインバッテリ１０の温度ＴＢはほとんど変化しないか、少し上昇していく。制御部７０は、冷却ファン４０を一定デューティ制御としたら、図６に示す一定デューティ制御の処理を終了し、図５のステップＳ１０５に戻り、所定期間Δｔの間に冷却ファン４０の実回転数と指令デューティＤに基づく目標回転数との差異により冷却ファン４０の異常の有無の検出を行う異常検出処理を行う。

一方、図６のステップＳ２０２とステップＳ２０３のいずれか一方でＮＯと判断した場合、制御部７０は、図６のステップＳ２０４に進み、メインバッテリ１０の温度ＴＢが第３所定温度Ｔ２以上かどうかを判断する。図９Ｂに示すように、Ｒｅａｄｙ−ＯＮとなった際のメインバッテリ１０の温度ＴＢは、第３所定温度Ｔ２よりも高いＴｃであるから、制御部７０は、図６のステップＳ２０４でＹＥＳと判断して図６のステップＳ２０５にジャンプし、指令デューティを最大値Ｄ３一定に保持して冷却ファン４０の一定デューティ制御を行う。この際、冷却ファン４０の回転数は、図９Ａの実線ｇに示すように、最大回転数の回転数Ｒ２で駆動される。冷却ファン４０が最大回転数の回転数Ｒ２で駆動さると風量も大きくなるので、メインバッテリ１０の温度ＴＢは、図９Ｂの実線ｉに示すように温度Ｔｃから低下していく。このように、メインバッテリ１０の温度ＴＢが高い場合に、冷却ファン４０を最高回転速度で駆動して二次電池を効果的に冷却し、二次電池の劣化を抑制することができる。制御部７０は、冷却ファン４０を一定デューティ制御としたら、図６に示す一定デューティ制御の処理を終了し、図５のステップＳ１０５に戻り、所定期間Δｔの間に冷却ファン４０の実回転数と指令デューティＤに基づく目標回転数との差異により冷却ファン４０の異常の有無の検出を行う異常検出処理を行う。

制御部７０は、図６に示す一定デューティ制御のフローチャートに従って冷却ファン４０の一定デューティ制御を行う。先に説明したと同様、図６のステップＳ２０２とステップＳ２０３いずれか一方でＮＯと判断した場合、制御部７０は、図６のステップＳ２０４に進み、メインバッテリ１０の温度ＴＢが第３所定温度Ｔ２以上かどうかを判断する。図１０Ｂの一点鎖線ｏに示すように、メインバッテリ１０の温度ＴＢは第２所定温度Ｔ１より高い温度から第２所定温度Ｔ１未満に低下してきた直後であり、第３所定温度Ｔ２より高くなっている。従って、制御部７０は、図６のステップＳ２０４においてＹＥＳと判断して図６のステップＳ２０５に進み、指令デューティを最大値Ｄ３一定に保持して冷却ファン４０を一定デューティ制御する。この際、冷却ファン４０の回転数は、図１０Ａの一点鎖線ｍに示すように、最大回転数の回転数Ｒ２まで急上昇する。冷却ファン４０が最大回転数の回転数Ｒ２で駆動され、風量が大きいので、この間、メインバッテリ１０の温度ＴＢは、図１０Ｂの一点鎖線ｏに示すように第２所定温度Ｔ１から低下していく。制御部７０は、冷却ファン４０を一定デューティ制御としたら、図６に示す一定デューティ制御の処理を終了し、図５のステップＳ１０５に戻り、所定期間Δｔの間に冷却ファン４０の実回転数と指令デューティＤに基づく目標回転数との差異により冷却ファン４０の異常の有無の検出を行う異常検出処理を行う。

一方、図６のステップＳ２０２とステップＳ２０３の両方でＹＥＳと判断した場合には図６のステップＳ２０７にジャンプして、図８Ａ，図８Ｂを参照して説明したと同様、所定期間Δｔの間、指令デューティＤを最小値Ｄ１に保持して冷却ファン４０を一定デューティ制御とした後、図６に示す一定デューティ制御の処理を終了して図５のステップＳ１０５戻って冷却ファン４０の異常検出処理を行った後、図５のステップＳ１０６に示すように、冷却ファン４０の制御を図４のデューティマップに基づく可変デューティ制御としてプログラムを終了する。

Claims (6)

1. 電動車両に搭載された車両駆動用の二次電池を冷却する冷却システムであって、
   前記二次電池に冷却風を送風する冷却ファンと、
   前記二次電池の温度を検出する温度センサと、を備え、
   前記電動車両の始動後に前記二次電池の温度が第１所定温度以上になった場合に、所定期間の間、一定の指令値で前記冷却ファンを駆動させるとともに、その際の前記冷却ファンの実回転数に基づいて前記冷却ファンの異常の有無を検出する異常検出処理を行う冷却システムにおいて、
   前記二次電池の温度が前記第１所定温度よりも高い第２所定温度以上の場合には、一定の指令値での冷却ファンの駆動を禁止する車載二次電池の冷却システム。
2. 請求項１に記載の車載二次電池の冷却システムであって、
   前記二次電池の劣化度合いが大きい場合には前記二次電池の劣化度合いが小さい場合より前記第２所定温度を低くする車載二次電池の冷却システム。
3. 請求項１または２に記載の車載二次電池の冷却システムであって、
   複数回のトリップに渡り前記二次電池の最高温度が高い場合には、複数回のトリップに渡り前記二次電池の最高温度が低い場合よりも前記第２所定温度を低くする車載二次電池の冷却システム。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の車載二次電池の冷却システムであって、
   前記一定の指令値を、前記二次電池の温度に応じて指令値を可変とする制御を行う場合の当該温度に対応する指令値よりも小さい値とする車載二次電池の冷却システム。
5. 請求項１から３のいずれか１項に記載の車載二次電池の冷却システムであって、
   前記二次電池の温度が前記第１所定温度以上で前記第２所定温度未満の第３所定温度よりも高い場合には、前記一定の指令値を、前記二次電池の温度に応じて指令値を可変とする制御を行う場合の当該温度に対応する指令値よりも大きい値とする車載二次電池の冷却システム。
6. 請求項１から３のいずれか１項に記載の車載二次電池の冷却システムであって、
   前記電動車両の始動時に前記二次電池の温度が前記第１所定温度未満で前記電動車両の始動後に初めて前記第１所定温度を超えた場合、または、前記二次電池の入出力電力が所定の閾値よりも小さい場合に、前記一定の指令値を前記冷却ファンの駆動指令値の中で最小の指令値とする車載二次電池の冷却システム。

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