JP2021157876A - 冷却システム及び冷却システムの制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電池性能を良好に維持するとともに車室内の快適性を高めることを可能とする冷却システム及び冷却システムの制御方法を提供する。【解決手段】車両に搭載され且つケース１２に収容された組電池１５を冷却する空冷式の冷却システムであって、車室内の空気をケース１２に形成された吸気口１３を介して吸入し、組電池１５を冷却した空気を排気口１４から車室に戻す冷却ファン１６と、吸気口１３に設けられケース１２内に吸入される空気を浄化するフィルタ１９と、冷却ファン１６の回転数の調整をユーザが行うための入力操作部２６と、入力操作部２６への入力操作に応じて冷却ファン１６の回転数を上昇又は低下させる電池制御装置２０と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、冷却システム及び冷却システムの制御方法に関する。

電気自動車やハイブリッド自動車の駆動源として搭載された電動モータは、複数の電池モジュールが電気的に接続された組電池を動力源としている。電池モジュールは、充放電などに伴う温度上昇によりその性能が低下する。このため、組電池には、組電池を冷却するための冷却システムが併設されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載された冷却システムは、組電池を収容したケース内に空気を送り込む送風機が設けられている。ケース内を通過した空気は排気用ダクトから排出され車室に戻される。

特開２０１５−０１５１５１号公報

上記冷却システムは、電池を冷却した空気を車室に戻すものであるため、車室内の空気の清浄度に影響を及ぼす。電池を冷却する目的で設置された冷却システムを、車室内の空気の清浄度を高めるものとしても積極的に利用することができれば、車室の快適性が高められ、冷却システムに対するユーザの満足度を高めることができる。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、電池性能を良好に維持するとともに車室内の快適性を高めることを可能とする冷却システム及び冷却システムの制御方法を提供することにある。

上記課題を解決する冷却システムは、車両に搭載され且つケースに収容された電池を冷却する空冷式の冷却システムであって、車室内の空気を前記ケースに形成された吸気口を介して吸入し、前記電池を冷却した空気を排気口から車室に戻す冷却ファンと、前記吸気口に設けられ前記ケース内に吸入される空気を浄化するフィルタと、前記冷却ファンの回転数の調整をユーザが行うための入力操作部と、前記入力操作部への入力操作に応じて前記冷却ファンの回転数を上昇又は低下させる制御装置と、を備える。

上記構成によれば、電池の冷却システムは、車室内の空気を浄化する機能を備え、ユーザは、入力操作部への入力操作により冷却ファンの回転数を調整することができる。このため、車室の空気の浄化機能を高めたい場合には冷却ファンの回転数を上昇させることができる。よって、冷却システムを、ユーザの要望に応じて車室６の快適性を高めることのできるシステムとしても有効に利用することができる。

上記冷却システムについて、前記制御装置が、電池温度を取得し、当該電池温度に基づき第１目標回転数を特定し、前記入力操作部の入力操作に基づき第２目標回転数を特定し、前記第１目標回転数が、前記第２目標回転数よりも高い場合に、前記第１目標回転数での回転指令を前記冷却ファンに出力し、前記第２目標回転数が前記第１目標回転数よりも高い場合に、前記第２目標回転数での回転指令を前記冷却ファンに出力することが好ましい。

電池温度を適温にするために必要な風量はその時々の電池温度に応じて異なる一方で、ユーザの要望に応えるために必要な風量はユーザ毎又は車室の環境によって異なる。上記構成によれば、冷却ファンの回転数を制御する要因が複数存在する複雑な状況下において、それぞれの要因に基づく目標回転数を比較することで、優先すべき状況を容易に判断することが可能となる。

上記冷却システムについて、前記車室内を浮遊する浮遊物の量について検出する検出部をさらに備え、前記制御装置が、前記検出部の検出結果に基づき第３目標回転数をさらに特定し、前記第１目標回転数が、前記第２目標回転数及び前記第３目標回転数よりも高い場合に前記第１目標回転数での回転指令を前記冷却ファンに出力し、前記第２目標回転数又は前記第３目標回転数が前記第１目標回転数よりも高い場合に、その目標回転数での回転指令を前記冷却ファンに出力することが好ましい。

上記構成によれば、電池温度に基づき第１目標回転数が設定されるので、第１目標回転数が、入力操作に基づき特定される第２目標回転数及び車室内の浮遊物の量に基づき第３目標回転数よりも高いか否かの比較により、電池の冷却を優先させるか否かを判定することができる。

上記冷却システムについて、前記制御装置は、前記電池温度及び車速に基づき前記第１目標回転数を特定することが好ましい。
上記構成によれば、車両が高速で走行する走行状態では、電池温度が上昇することが予測される。このため、車速が増大した場合に冷却ファンの回転数を増加させるように第１目標回転数を設定することができる。

上記冷却システムについて、前記冷却システムは、エンジン及び電動モータを駆動源とするハイブリッド車両に搭載され、前記制御装置は、前記電池温度と、前記エンジンの出力又は前記電動モータの出力に応じて前記第１目標回転数を特定することが好ましい。

上記構成によれば、エンジンの出力が低く電動モータの出力が高い走行状態では、電池温度が上昇することが予測される。このため、電動モータの出力が高い走行状態において冷却ファンの回転数を増加させるような第１目標回転数を設定することができる。

上記冷却システムについて、前記制御装置は、前記ケース内に吸入される吸気温度がよりも予め定められた低温範囲内であり、且つ電池温度が予め定められた低温範囲内である場合に、前記冷却ファンの回転を停止又は前記冷却ファンを低回転数で作動させることが好ましい。

上記構成によれば、吸気温度が低く及び電池温度も低い場合には、電池を冷却しないか又は冷却ファンから送られる風量を最低限とすることで電池の充放電により電池が適温まで昇温するように促すことができる。

上記冷却システムについて、前記制御装置は、前記ケース内に吸入される吸気温度がよりも予め定められた高温域であり、且つ電池温度が予め定められた適温域である場合に、前記冷却ファンの回転を停止又は前記冷却ファンを低回転数で作動させることが好ましい。

上記構成によれば、吸気温度が高く及び電池温度が適温である場合には、電池を高温の空気に接触させないか又は高温の空気の接触を極力低減することで、電池が適温を維持するようにすることができる。

上記課題を解決する冷却システムの制御方法は、車両に搭載され且つケースに収容された電池を冷却する空冷式の冷却システムの制御方法であって、前記冷却システムは、車室内の空気を前記ケースに形成された吸気口を介して吸入し、前記電池を冷却した空気を排気口から車室に戻す冷却ファンと、前記吸気口に設けられ前記ケース内に吸入される空気を浄化するフィルタと、前記冷却ファンの回転数の調整をユーザが行うための入力操作部と、前記冷却ファンを制御する制御装置と、を備え、前記制御装置が、前記入力操作部への入力操作に応じて前記冷却ファンの回転数を上昇又は低下させる。

本発明によれば、電池の内部圧力が過度に上昇した場合に保護装置を確実に動作させるとともに、保護装置を長期間良好に動作させることを可能とすることができる。

冷却システムを具体化した一実施形態について、冷却システムが搭載された車両の模式図。 同実施形態における冷却システムの模式図。 同実施形態の電池温度とモードとの関係を示すマップ。 同実施形態の各モードに対応するエンジン出力と冷却ファンの目標回転数との関係を示すマップ。 同実施形態の入力操作と冷却ファンの目標回転数との関係を示すマップ。 同実施形態の塵埃浮遊量との目標回転数との関係を示すマップ。 同実施形態の電池温度及び吸気温度と冷却ファンの作動の要否との関係を示す図。 同実施形態の冷却システムの制御方法の全体手順を示すフローチャート。 同実施形態の第１目標回転数の特定手順を示すフローチャート。 同実施形態の第２目標回転数の特定手順を示すフローチャート。 同実施形態の第３目標回転数の特定手順を示すフローチャート。 同実施形態の回転数決定処理の手順を示すフローチャート。

図１〜図１２を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
図１に示すように、車両１は、駆動源としてエンジン２と電動モータ３とを備えるハイブリッド車両である。車両１の後部座席４の下方には、電池パック１０が設けられている。電池パック１０は、電動モータ３に電力を供給する電源装置として用いられる。電池パック１０には、空冷式の冷却システム５が連結されている。冷却システム５は、図１中矢印で示すように、吸入した車室６の空気を電池パック１０内に通過させた後、車室６に戻す。

図２に示すように、電池パック１０は、金属材料などにより形成されたケース１２を備えている。ケース１２は、車室６の空気を吸入する吸気口１３と、電池を冷却した空気を車室に戻す排気口１４とを備えている。ケース１２には、組電池１５が収容されている。組電池１５は複数の電池モジュール１１を電気的に接続することにより構成されている。電池モジュール１１は、リチウムイオン二次電池等の非水系電解質の二次電池、又はニッケル水素二次電池等のアルカリ二次電池である。

冷却システム５は、冷却ファン１６を備えている。冷却ファン１６は、吸気口１３側に設けられ、ファン駆動モータ１７と、ファン駆動モータ１７の回転軸に連結された羽根車１８とを備えている。冷却ファン１６は、吸気口１３から車室６内の空気を吸入し、ケース１２内で空気を循環させて排気口１４から排出する流れを形成できるものであればよい。また、冷却ファン１６よりも上流側にはフィルタ１９が設けられている。フィルタ１９は、電池モジュール１１への異物の混入を抑制するために設けられており、空気に含まれる塵埃の少なくとも一部を除去できる機能を有していればよい。さらに、フィルタ１９は、花粉や化学物質の少なくとも一部を物理的又は化学的に除去できる機能を有していてもよい。また、フィルタ１９を介してケース１２に吸入された空気は、電池モジュール１１の熱を吸収するもののケース１２内で異物が混入することは殆どなく、清浄な状態を保って排気口１４から車室６に戻される。このため、車室６の空気は、冷却システム５を通過することによって浄化されることとなる。

さらに冷却システム５は、電池制御装置２０を備えている。電池制御装置２０は、制御部３０及び記憶部３１を備えている。制御部３０は、コンピュータプログラム（ソフトウェア）に従って動作する１又は複数のプロセッサ、又は各種処理のうち少なくとも一部の処理を実行する１又は複数の専用のハードウェア回路、又はそれらの組み合わせを含む回路として構成し得る。プロセッサは、ＣＰＵ、ＭＰＵ等であって、専用のハードウェア回路は、ＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）等である。記憶部３１は、コンピュータプログラムを格納するＨＤＤ，ＳＳＤ等の記憶媒体である。記憶部３１には、冷却ファン１６の目標回転数を特定するためのマップ情報３２が記憶されている。

また、ケース１２内には、電池モジュール１１の温度を検出する電池温度センサ２１が設けられている。電池温度センサ２１は、電池モジュール１１内に設けられていてもよいし、電池モジュール１１の外側に設けられていてもよい。電池温度センサ２１は、電池制御装置２０に検出温度を出力する。

また、電池制御装置２０は、車速センサ２２、吸気温センサ２３、塵埃センサ２４、及びエンジンＥＣＵ２５から各種の検出情報を取得する。車速センサ２２は、単位時間当たりの車輪の回転数を検出するセンサ等である。吸気温センサ２３は、車両１に設けられ、電池パック１０のケース１２内に導入される車室６内の空気の温度を検出するセンサである。吸気温センサは車室６から空気をケース１２に導入するための導入通路に設けても良いし、車室６内に設けても良い。

塵埃センサ２４は、少なくとも車室６に浮遊する塵埃の量の度合いを検出可能なセンサである。塵埃センサ２４は、「多い」、「少ない」等の塵埃量の傾向を少なくとも検出できればよいが、塵埃の濃度を検出できるものであってもよく、検出方法は特に限定されない。塵埃センサ２４は、例えば、レーザ又はＬＥＤからなる発光素子と受光素子とからなる光学式センサ等である。塵埃センサ２４は、検出センサに対応する。

エンジンＥＣＵ２５は、エンジン２を制御する制御装置であって、電池制御装置２０にエンジン２の出力に関するパラメータの値を出力する。例えば、エンジンＥＣＵ２５は、エンジン回転数及びトルクを乗算したエンジン出力を出力する。

さらに、冷却システム５は、ユーザ（乗員）によって操作が可能な入力操作部２６を備える。入力操作部２６は、冷却システム５から送り出される風量を調整可能とするものである。入力操作部２６は、例えばユーザが冷却システム５を通過する風量を多くして車室６の空気の浄化効果を高めたい場合や、冷却システム５から生じる音を抑制したい場合等に操作される。入力操作部２６は、ユーザの接触位置を検知するタッチパネル、スイッチ、ダイヤル等である。また、電池制御装置２０は、冷却システム５の状態を報知部２７に出力する。報知部２７は、インストルメントパネル、冷却システム５、又は後部座席の近傍等に設けられたディスプレイやランプである。なお、入力操作部２６がタッチパネルであって報知部２７がディスプレイである場合、これらが一体化されていてもよい。

電池制御装置２０は、マップ情報３２等に基づき特定した目標回転数を、冷却ファン１６のファン駆動モータ１７に出力する。ファン駆動モータ１７は、回転軸の実回転数が命令された目標回転数となるように駆動して羽根車１８を回転させる。

図３及び図４を参照して、マップ情報３２について詳述する。
図３は、第１マップ情報３２１を示す。第１マップ情報３２１は、電池温度と「モードＡ」〜「モードＤ」等の各モードとを対応付けた情報である。電池温度のうち低い温度範囲は「モードＡ」に関連付けられている。また、電池温度のうち高い温度範囲は「モードＤ」に関連付けられている。「モードＡ」から「モードＤ」に向かうにつれて、対応する電池温度が高くなる。

図４は、第２マップ情報３２２を示す。第２マップ情報３２２は、第１マップ情報３２１に基づいて特定されたモード毎に、第２マップ情報３２２Ａ，３２２Ｂ等を有している。第２マップ情報３２２は、エンジン出力（Ｗ）及び車速（ｋｍ／時）に対応させて冷却ファン１６の目標回転数（ｒｐｍ）を定めたマップである。第２マップ情報３２２には、エンジン出力が一定のとき、車速が大きくなるほど高い目標回転数が定められ、車速が一定のとき、エンジン出力が大きくなるほど高い目標回転数が定められている。また、車速及びエンジン出力が一定のとき、「モードＡ」から「モードＤ」に向かうにつれて、高い回転数が設定されている。電池制御装置２０は、電池温度、車速及びエンジン出力値に基づき、第１マップ情報３２１及び第２マップ情報３２２を参照して、目標回転数を設定する。

図５は、第３マップ情報３２３を示す。第３マップ情報３２３は、入力操作部２６において選択されたレベル又は操作された操作量等に応じて冷却ファン１６の目標回転数を設定したマップである。例えば入力操作部２６が、例えば「風量：小」、「風量：大」等の風量のレベルを調整するものである場合、それらのレベルに目標回転数が設定されている。冷却システム５に対して要求される風量が大きくなるほど、高い目標回転数が設定されている。

図６は、第４マップ情報３２４を示す。第４マップ情報３２４は、塵埃センサ２４によって検出された塵埃浮遊量の度合い又は濃度に対応付けて目標回転数を設定したマップである。塵埃浮遊量が少ない場合には、低い目標回転数が設定され、塵埃浮遊量が多くなるほど、高い目標回転数が設定される。

図７は、冷却ファン１６が作動する吸気温度範囲及び電池温度範囲を模式的に示す表である。縦方向が吸気温度ＴＡの変化に対応し、下方向に向かうにつれ吸気温度ＴＡが高くなる（ＴＡ１＜ＴＡ２）。また、横方向が電池温度ＴＢの変化に対応し、右方向に向かうにつれ電池温度ＴＢが高くなる（ＴＢ１＜ＴＢ２）。電池モジュール１１には電池性能を良好にするための適温範囲があるため、電池温度ＴＢが適温範囲よりも低い場合には電池温度ＴＢを昇温させることが好ましい。したがって、電池温度ＴＢが所定温度ＴＢ１より低く、且つ吸気温度ＴＡも所定温度ＴＡ１より低い場合には、冷却ファン１６を動作させるとかえって電池温度ＴＢが下がるため、冷却ファン１６を停止するか、又は目標回転数を低い値にして、冷却ファン１６を低速回転させる。ここで設定される目標回転数を、最低目標回転数Ｎｍｉｎ１とする。

また、電池温度ＴＢが適温範囲内であって、吸気温度ＴＡが高温である場合（ＴＡ≧ＴＡ２）には、電池モジュール１１を冷却する必要が無く、高温の空気を送るとかえって温度が上昇してしまう可能性がある。よって、この場合には、制御部３０は冷却ファン１６を停止させるか、又は目標回転数を低い値にして、冷却ファン１６を低速回転させる。ここで設定される目標回転数を、最低目標回転数Ｎｍｉｎ２とする。なお、最低目標回転数Ｎｍｉｎ１，Ｎｍｉｎ２は同じ値であってもよく、一方が他方よりも高い値であってもよい。

次に、図８〜図１２を参照して、電池制御装置２０の制御方法について説明する。
図８に示す手順は、車両１のイグニッションスイッチがオンとされたとき等、所定の開始条件が満たされた場合に開始され、イグニッションスイッチがオフとされたとき等、所定の終了条件が満たされるまで、所定のタイミングで繰り返し行われる。

まず、制御部３０は、記憶部３１等に格納され、冷却システム５を制御するためのパラメータを初期化する（ステップＳ１）。
次に、制御部３０は、吸気温度が低温且つ電池温度が低温であるか否かを判断する（ステップＳ２）。具体的には、電池温度ＴＢが所定温度ＴＢ１よりも低く、且つ吸気温度ＴＡも所定温度ＴＡ１よりも低いか否かを判断する。吸気温度が低温であり且つ電池温度が低温であると判断した場合（ステップＳ２：ＹＥＳ）、制御部３０は、冷却ファンを停止するか、又は冷却ファン１６を最低目標回転数Ｎｍｉｎ１に基づいて低速回転させる。（ステップＳ５）。

一方、吸気温度が低温且つ電池温度が低温ではないと判断した場合には（ステップＳ２：ＮＯ）、制御部３０は、吸気温度ＴＡが高温であるか否かを判断する（ステップＳ３）。具体的には、吸気温度ＴＡが所定温度ＴＡ２以上であるか否かを判断する。吸気温度ＴＡが高温であると判断すると（ステップＳ３：ＹＥＳ）、制御部３０は、電池温度ＴＢが適温であるか否かを判定する（ステップＳ４）。具体的には、電池温度ＴＢが、所定温度ＴＢ１以上であって所定温度ＴＢ２未満であるか否かを判断する。

制御部３０は電池温度ＴＢが適温であると判定すると（ステップＳ４：ＹＥＳ）、冷却ファン１６を停止又は最低目標回転数Ｎｍｉｎ２に基づいて低速回転させる（ステップＳ５）。

一方、制御部３０は電池温度ＴＢが適温ではないと判定すると（ステップＳ４：ＮＯ）、ステップＳ６に進む。ステップＳ６では制御部３０は、冷却ファンの目標回転数を決定する回転数決定処理を行う（ステップＳ６）。目標回転数を決定すると、制御部３０は、目標回転数を冷却ファン１６に出力し、目標回転数での冷却ファン１６を駆動する（ステップＳ７）。そして、上述したよう所定の終了条件が満たされない場合には、上記した処理を繰り返す。なお、２巡目以降は、各パラメータの値が更新されるので、ステップＳ１のパラメータの初期化を省略してもよい。

このように制御部３０は、繰り返し冷却ファン１６の作動の必要性を判定するので、車両１の走行環境が変化することによって電池温度や吸気温度が変わっても、電池温度を適温に保持するように冷却システム５が制御される。また、吸気温度ＴＡが低温且つ電池温度ＴＢが低温の場合（ステップＳ２：ＹＥＳ）、及び吸気温度ＴＡが高温且つ電池温度ＴＢが適温である場合（ステップＳ４：ＹＥＳ）には、回転数決定処理（ステップＳ６）を行わず、例外的に、冷却ファン１６を停止又は低速回転させる。

次に図９〜図１２を参照して、回転数決定処理について説明する。制御部３０は、第１目標回転数Ｎ１、第２目標回転数Ｎ２及び第３目標回転数Ｎ３を特定する。
図９は、第１目標回転数Ｎ１を特定する処理の手順を示す。制御部３０は、電池温度センサ２１から電池温度ＴＢを取得する（ステップＳ１１）。また、制御部３０は、エンジンＥＣＵ２５から、エンジン出力ＰＷＲを取得し（ステップＳ１２）、車速センサ２２から車速Ｖを取得する（ステップＳ１３）。さらに、制御部３０は、電池温度ＴＢ、エンジン出力ＰＷＲ及び車速Ｖに基づき、第１マップ情報３２１及び第２マップ情報３２２を用いて第１目標回転数Ｎ１を特定する（ステップＳ１４）。なお、第１目標回転数Ｎ１は、最低目標回転数Ｎｍｉｎ１，Ｎｍｉｎ２以上の値である。

図１０は、第２目標回転数Ｎ２を特定する処理の手順を示す。制御部３０は、入力操作部２６へユーザの入力操作を検知したか否かを判断する（ステップＳ１５）。入力操作を検知していない場合には（ステップＳ１５：ＮＯ）、第２目標回転数Ｎ２を特定しない。この場合、第２目標回転数Ｎ２は初期値のままになる。初期値は、「０」等、他の目標回転数との間で回転数の高低を比較したときに、他の目標回転数が高いと判定されるような値になっている。一方、入力操作を検知した場合には（ステップＳ１５：ＹＥＳ）、制御部３０は、ユーザ指示に基づき、第３マップ情報３２３を用いて第２目標回転数Ｎ２を特定する（ステップＳ１６）。例えば、入力操作部２６に対し、浄化機能を相対的に高めるような入力操作、すなわち冷却ファン１６の回転数が高くするような入力操作が行われた場合には、第２目標回転数Ｎ２を高くする。また、入力操作部２６に対し、浄化機能を相対的に低くするような入力操作、すなわち冷却ファン１６の回転数が低くするような入力操作が行われた場合には、第２目標回転数Ｎ２を低くする。なお、回転数を低くするような入力操作は、例えばユーザが、冷却ファン１６の音や排気口１４からの排気音等を低減したい場合に行われる。なお、第２目標回転数Ｎ２は、最低目標回転数Ｎｍｉｎ１，Ｎｍｉｎ２以上の値である。

図１１は、第３目標回転数Ｎ３を特定する処理の手順を示す。制御部３０は、塵埃センサ２４から塵埃浮遊度を取得する（ステップＳ１８）。また、制御部３０は、塵埃浮遊度に基づき、第４マップ情報３２４を用いて第３目標回転数Ｎ３を特定する（ステップＳ１９）。なお、第３目標回転数Ｎ３は、最低目標回転数Ｎｍｉｎ１，Ｎｍｉｎ２以上の値である。

これらの第１目標回転数Ｎ１、第２目標回転数Ｎ２及び第３目標回転数Ｎ３の特定処理は、電池モジュール１１の状態の変化が小さい期間内に行われればよく、並行して行われてもよいし、異なるタイミングで行われてもよく、そのタイミングは特に問わない。それらの処理は、それぞれの処理に設定された条件が満たされた場合に実行されてもよい。例えば、第１目標回転数Ｎ１の特定処理は、所定間隔、又は車速やエンジン出力が変化したときに行ってもよい。第２目標回転数Ｎ２の特定処理は、所定間隔、又は入力操作部２６への入力操作を検知した場合に行われてもよい。第３目標回転数Ｎ３の特定処理は、所定間隔、又は塵埃センサ２４から検知信号を入力した場合に行われてもよい。

図１２に示すように、制御部３０は、ステップＳ１１〜ステップＳ１９で特定した第１目標回転数Ｎ１、第２目標回転数Ｎ２、及び第３目標回転数Ｎ３を用い、第１目標回転数Ｎ１が、第２目標回転数Ｎ２及び第３目標回転数Ｎ３よりも高いか否かを判断する（ステップＳ２０）。第１目標回転数Ｎ１が、第２目標回転数Ｎ２及び第３目標回転数Ｎ３よりも高い場合（ステップＳ２０：ＹＥＳ）、制御部３０は、冷却ファン１６の目標回転数Ｎを、第１目標回転数Ｎ１に設定する（ステップＳ２１）。第１目標回転数Ｎ１を目標回転数Ｎとする場合の例として、電池温度が高い等、組電池１５を急速に冷却すべき状態であると判定された場合がある。又は、車室６の浄化をユーザが要望せず且つ車室６の塵埃浮遊度が低い場合がある。

一方、ステップＳ２０において、第１目標回転数Ｎ１が、第２目標回転数Ｎ２以下、又は第３目標回転数Ｎ３以下である場合（ステップＳ２０：ＮＯ）、制御部３０は、ユーザの入力操作を検知しているか否かを判断する（ステップＳ２２）。ユーザの入力操作を検知している場合（ステップＳ２２：ＹＥＳ）、目標回転数Ｎに第２目標回転数Ｎ２を設定する（ステップＳ２３）。つまり、ユーザの要望に応じた冷却ファン１６の目標回転数が、電池モジュール１１の状態に応じた目標回転数よりも高い場合には、ユーザの要望に応じた目標回転数で冷却ファン１６を作動させる。

一方、ステップＳ２２において、ユーザの入力操作を検知していないと判断すると（ステップＳ２２：ＮＯ）、制御部３０は、目標回転数Ｎに第３目標回転数Ｎ３を設定する（ステップＳ２４）。

このように目標回転数Ｎを決定すると、制御部３０は、目標回転数Ｎでの駆動の指令をファン駆動モータ１７に出力する。
また、制御部３０は、目標回転数Ｎに基づき報知を行う。例えば、報知部２７がディスプレイである場合、特定した目標回転数Ｎを「高」、「中」、「低」又は「強」、「中」、「弱」等の段階に変換して、冷却ファン１６の作動状態を報知してもよい。また、ユーザが入力操作部２６を操作したにもかかわらず、第１目標回転数Ｎ１を目標回転数Ｎとした場合、ディスプレイに電池の冷却を優先していることを表示してもよい。また、冷却ファン１６の作動状態を、塵埃浮遊量の度合いと合わせて表示してもよい。

上述した処理手順の作用について説明する。回転数決定処理（ステップＳ６）にて、目標回転数Ｎが、ユーザが指定した第２目標回転数Ｎ２になるのは、第２目標回転数Ｎ２が、電池温度に基づき設定される第１目標回転数Ｎ１よりも大きい場合のみである。そのため、冷却ファン１６の目標回転数Ｎが、その時の組電池１５にとって必要最低限の回転数である第１目標回転数Ｎ１を下回ることがない。よって、ユーザの目標回転数Ｎの指定が、組電池１５に悪影響を与えることがない。

さらに、目標回転数Ｎとして第２目標回転数Ｎ２が設定される場合、組電池１５に送られる風量は目標回転数Ｎとして第１目標回転数Ｎ１が設定される場合の風量よりも大きくなり、組電池１５の冷却効果はより高められることとなる。第１目標回転数Ｎ１は、冷却ファン１６の回転に伴う音や排気口１４における排気音等の冷却システム５が発生する音のレベルが、ユーザに不快感を与えないようなレベルとなるような回転数に設定されている。しかし、ユーザ自ら指定した目標回転数Ｎ（第２目標回転数Ｎ２）であれば、冷却ファン１６の実回転数が大きくなることにより冷却システム５から発生する音が大きくなってもユーザが不快感を覚えずにすむ。しかも、組電池１５をより冷却することができ、ひいては電池の寿命も延ばすことができる。

また、吸気温度が低温であり且つ電池温度が低温であると判断した場合（ステップＳ２：ＹＥＳ）、吸気温度が高温であり且つ電池温度が適温であると判断した場合（ステップＳ４：ＹＥＳ）といった例外的な場合には、冷却ファン１６を停止するか又は低速回転で作動させる（ステップＳ５）。このような組電池１５の冷却を避けるべき例外的な場合に、電池温度やエンジン出力等に基づき第１目標回転数Ｎ１を設定してしまうと、その第１目標回転数Ｎ１よりも高い第２目標回転数Ｎ２が特定された場合に、ステップＳ２０において目標回転数Ｎとして第２目標回転数Ｎ２が設定されることとなる。その結果、組電池１５の冷却を避けるべき状況であっても、大きな風量で空気が組電池１５に送られていまい、組電池１５に悪影響を与えてしまう。このため、吸気温度及び電池温度が例外的な場合に該当する場合には、回転数決定処理（ステップＳ６）を行わないことによって、組電池１５に悪影響を与えることを防ぐことができる。

上記実施形態の効果について説明する。
（１）組電池１５の冷却システム５は、車室内の空気を浄化する機能を備え、ユーザは、入力操作部２６への入力操作により冷却ファン１６の回転数を調整することができる。このため、車室６の空気の浄化機能を高めたい場合には冷却ファン１６の回転数を上昇させることができる。よって、冷却システム５を、ユーザの要望に応じて車室６の快適性を高めることのできるシステムとしても有効に利用することができる。

（２）電池温度を適温にするために必要な風量はその時々の電池温度に応じて異なる一方で、ユーザの要望に応えるために必要な風量はユーザ毎又は車室の環境によって異なる。上記実施形態によれば、冷却ファン１６の回転数を制御する要因が複数存在する複雑な状況下において、それぞれの要因に基づく目標回転数を比較することで、優先すべき状況を容易に判断することが可能となる。つまり、目標回転数Ｎとして、ユーザが指定した第２目標回転数Ｎ２が設定されるのは、第２目標回転数Ｎ２が第１目標回転数Ｎ１よりも高い場合のみであるため、その時の組電池１５にとって必要最低限の回転数である第１目標回転数Ｎ１を下回ることがなく、組電池１５に悪影響を与えることがない。また、ユーザ自ら指定した回転数（第２目標回転数Ｎ２）に基づいて冷却ファン１６が回転する場合、たとえ高い回転数でも、ユーザが不快感を覚えずにすみ、且つ組電池１５をより冷却することができ、ひいては組電池１５の寿命も延ばすことができる。

（３）電池温度に基づき第１目標回転数Ｎ１が設定されるので、第１目標回転数Ｎ１が、入力操作に基づき特定される第２目標回転数Ｎ２及び車室内の浮遊物の量に基づき第３目標回転数Ｎ３よりも高いか否かの比較により組電池１５の冷却を優先させるか否かを判定することができる。

（４）車両１が高速で走行する走行状態では、電池温度が上昇することが予測される。このため、車速が増大した場合に冷却ファン１６の回転数を増加させるように第１目標回転数を設定することができる。

（５）エンジン２の出力が低く電動モータ３の出力が高い走行状態では、電池温度が上昇することが予測される。このため、電動モータ３の出力が高い走行状態において冷却ファン１６の回転数を増加させるように第１目標回転数を設定することができる。

（６）吸気温度が低く及び電池温度も低い場合には、冷却ファン１６を停止又は冷却ファン１６を最低目標回転数Ｎｍｉｎ１で作動させ、組電池１５を冷却しないか又は冷却ファン１６から送られる風量を最低限とすることで電池の充放電により電池が適温まで昇温するように促すことができる。

（７）吸気温度が高く及び電池温度が適温である場合には、冷却ファン１６を停止又は冷却ファン１６を最低目標回転数Ｎｍｉｎ２で作動させ、組電池１５を高温の空気に接触させないか又は組電池１５と高温の空気との接触を極力低減することで、組電池１５が適温を維持するようにすることができる。

上記各実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・上記実施形態では、吸気口１３にフィルタ１９を設けた。これに加え、排気口１４にもフィルタを設けるようにしてもよい。

・電池パック１０は後部座席４の下方に設けるようにしたが、その他の位置に設けるようにしてもよい。
・冷却システム５は、冷却ファン１６を制御する電池制御装置２０を備えるようにした。これに代えて、エンジン２及び電動モータ３の動作モード等を制御するパワーコントロールモジュール又はその他の制御装置等により冷却ファン１６を制御してもよい。

・上記実施形態では、電池温度、車速及びエンジン出力に基づいて第１目標回転数Ｎ１を決定したが、電池温度、車速及びエンジン出力のうち、一つ又は二つのパラメータに基づいて、第１目標回転数Ｎ１を特定するようにしてもよい。これによれば、より簡易的に第１目標回転数Ｎ１を特定することができる。また、車両１が電気自動車の場合には、例えば電池温度及び車速のみを用いる等、エンジン出力を用いないで第１目標回転数Ｎ１を設定する。

・上記実施形態では、第１目標回転数Ｎ１、第２目標回転数Ｎ２及び第３目標回転数Ｎ３を比較して、目標回転数Ｎを決定した。これに代えて、第１目標回転数Ｎ１及び第２目標回転数Ｎ２のみに基づき、目標回転数Ｎを特定するようにしてもよい。この態様において、第１目標回転数Ｎ１が第２目標回転数Ｎ２以上である場合には、第１目標回転数Ｎ１を目標回転数Ｎに設定する。第２目標回転数Ｎ２が第１目標回転数Ｎ１以上である場合には、第２目標回転数Ｎ２を目標回転数Ｎに設定する。

・上記実施形態では、第１目標回転数Ｎ１、第２目標回転数Ｎ２及び第３目標回転数Ｎ３の比較を通じて、目標回転数Ｎを設定した。これに代えて、電池温度等の電池状態に関するパラメータ、入力操作の有無、車両の走行状態等と目標回転数とを対応付けたマップを用いて、それらのパラメータから直接的に目標回転数Ｎを設定するようにしてもよい。つまり、この態様においては、第１目標回転数Ｎ１、第２目標回転数Ｎ２及び第３目標回転数Ｎ３を特定せず、マップに基づき目標回転数Ｎを特定する。

・上記実施形態では、エンジン回転数及びトルクを乗算したエンジン出力を用いて第１目標回転数Ｎ１を特定した。第１目標回転数Ｎ１を特定するためのパラメータは、これに限らず、エンジン出力に関するものであればよい。例えば、エンジン回転数のみ、又はトルクのみを用いてもよい。また、エンジン出力を用いず、電動モータ３の回転数、トルク等の出力値に関するパラメータを用いて、第１目標回転数Ｎ１を特定してもよい。電動モータ３の回転数が高い場合には、電池温度が上昇することが予測されるため、電動モータ３の回転数が高くなるほど、目標回転数を高くするように設定してもよい。第１目標回転数Ｎ１の設定に電気モータ３の出力を用いる態様は、電気自動車に適用することが可能である。

・組電池１５は、車両以外の移動体（船舶、航空機等）に用いられてもよく、移動体以外の各種の装置に用いられるものであってもよい。

１…車両、２…エンジン、３…電動モータ、４…後部座席、５…冷却システム、６…車室、１０…電池パック、１１…電池モジュール、１２…ケース、１３…吸気口、１４…排気口、１５…電池としての組電池、１６…冷却ファン、１７…ファン駆動モータ、１８…羽根車、１９…フィルタ、２０…電池制御装置、２１…電池温度センサ、２２…車速センサ、２３…吸気温センサ、２４…検出部としての塵埃センサ、２５…エンジンＥＣＵ、２６…入力操作部、２７…報知部、３０…制御部、３１…記憶部、３２…マップ情報、３２１…第１マップ情報、３２２，３２２Ａ，３２２Ｂ…第２マップ情報、３２３…第３マップ情報、３２４…第４マップ情報。

Claims (8)

1. 車両に搭載され且つケースに収容された電池を冷却する空冷式の冷却システムであって、
   車室内の空気を前記ケースに形成された吸気口を介して吸入し、前記電池を冷却した空気を排気口から車室に戻す冷却ファンと、
   前記吸気口に設けられ前記ケース内に吸入される空気を浄化するフィルタと、
   前記冷却ファンの回転数の調整をユーザが行うための入力操作部と、
   前記入力操作部への入力操作に応じて前記冷却ファンの回転数を上昇又は低下させる制御装置と、を備える
   冷却システム。
2. 前記制御装置が、
   電池温度を取得し、当該電池温度に基づき第１目標回転数を特定し、
   前記入力操作部の入力操作に基づき第２目標回転数を特定し、
   前記第１目標回転数が、前記第２目標回転数よりも高い場合に、前記第１目標回転数での回転指令を前記冷却ファンに出力し、前記第２目標回転数が前記第１目標回転数よりも高い場合に、前記第２目標回転数での回転指令を前記冷却ファンに出力する
   請求項１に記載の冷却システム。
3. 前記車室内を浮遊する浮遊物の量について検出する検出部をさらに備え、
   前記制御装置が、
   前記検出部の検出結果に基づき第３目標回転数をさらに特定し、
   前記第１目標回転数が、前記第２目標回転数及び前記第３目標回転数よりも高い場合に前記第１目標回転数での回転指令を前記冷却ファンに出力し、前記第２目標回転数又は前記第３目標回転数が前記第１目標回転数よりも高い場合に、その目標回転数での回転指令を前記冷却ファンに出力する
   請求項２に記載の冷却システム。
4. 前記制御装置は、前記電池温度及び車速に基づき前記第１目標回転数を特定する
   請求項２又は３に記載の冷却システム。
5. 前記冷却システムは、エンジン及び電動モータを駆動源とするハイブリッド車両に搭載され、
   前記制御装置は、前記電池温度と、前記エンジンの出力又は前記電動モータの出力とに応じて前記第１目標回転数を特定する
   請求項２又は３に記載の冷却システム。
6. 前記制御装置は、
   前記ケース内に吸入される吸気温度がよりも予め定められた低温範囲内であり、且つ電池温度が予め定められた低温範囲内である場合に、前記冷却ファンの回転を停止又は前記冷却ファンを低回転数で作動させる
   請求項１〜５のいずれか１項に記載の冷却システム。
7. 前記制御装置は、
   前記ケース内に吸入される吸気温度がよりも予め定められた高温範囲内であり、且つ電池温度が予め定められた適温範囲内である場合に、前記冷却ファンの回転を停止又は前記冷却ファンを低回転数で作動させる
   請求項１〜５のいずれか１項に記載の冷却システム。
8. 車両に搭載され且つケースに収容された電池を冷却する空冷式の冷却システムの制御方法であって、
   前記冷却システムは、
   車室内の空気を前記ケースに形成された吸気口を介して吸入し、前記電池を冷却した空気を排気口から車室に戻す冷却ファンと、
   前記吸気口に設けられ前記ケース内に吸入される空気を浄化するフィルタと、
   前記冷却ファンの回転数の調整をユーザが行うための入力操作部と、
   前記冷却ファンを制御する制御装置と、を備え、
   前記制御装置が、
   前記入力操作部への入力操作に応じて前記冷却ファンの回転数を上昇又は低下させる
   冷却システムの制御方法。

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