バッテリ冷却装置
【課題】 バッテリの温度を適正な温度範囲に保持することができるバッテリ冷却装置を提供する。
【解決手段】 バッテリ冷却装置１は、車両に搭載された高電圧バッテリ１２と、高電圧バッテリ１２を冷却する冷却ファン１８と、車両の走行経路を設定すると共に、設定された走行経路に関する道路情報及び道路交通情報を取得するカーナビゲーションシステム３０と、高電圧バッテリの温度を検出する温度センサ１４と、バッテリ温度Ｔｂ、道路情報、及び道路交通情報に基づいて、走行経路を走行した場合における高電圧バッテリ１２の温度を予測すると共に、バッテリ予測温度Ｔｂｆが所定温度Ｔｍａｘ以上になると予測された場合に冷却ファンを駆動するＢＡＴＴ ＥＣＵ１０とを備える。
【解決手段】 バッテリ冷却装置１は、車両に搭載された高電圧バッテリ１２と、高電圧バッテリ１２を冷却する冷却ファン１８と、車両の走行経路を設定すると共に、設定された走行経路に関する道路情報及び道路交通情報を取得するカーナビゲーションシステム３０と、高電圧バッテリの温度を検出する温度センサ１４と、バッテリ温度Ｔｂ、道路情報、及び道路交通情報に基づいて、走行経路を走行した場合における高電圧バッテリ１２の温度を予測すると共に、バッテリ予測温度Ｔｂｆが所定温度Ｔｍａｘ以上になると予測された場合に冷却ファンを駆動するＢＡＴＴ ＥＣＵ１０とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリ冷却装置に関し、特に車両用バッテリの冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
バッテリは、一般的に、高温になると性能が著しく低下し、また寿命も低下する。そのため、従来から、バッテリが高温であるときに外気をバッテリ収容室に導入してバッテリを冷却することによりバッテリの発熱による温度上昇を抑制し、性能や寿命の低下を防止するバッテリ冷却装置が用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平９−２７５６０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、ハイブリッド車等に用いられる大容量のバッテリは熱容量が大きく冷え難いため、冷却が開始されても温度がすぐには下がらない。また、冷却はバッテリの外側から行われるため、バッテリ内部が冷却されるまでには時間的な遅れがある。そのため、例えば、充放電が頻繁に行われる走行状態では、充放電による発熱により、バッテリ温度が適正温度範囲を超えて上昇するおそれがある。
【０００４】
本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、バッテリの温度を適正な温度範囲に保持することができるバッテリ冷却装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係るバッテリ冷却装置は、車両に搭載されたバッテリと、バッテリを冷却する冷却手段と、車両の走行経路を設定する走行経路設定手段と、走行経路設定手段により設定された走行経路に関する情報を取得する走行経路情報取得手段と、走行経路情報取得手段により取得された走行経路情報に基づいて、上記走行経路を走行した場合におけるバッテリの温度が所定温度以上になると予測される場合に、冷却手段を駆動する制御手段とを備えることを特徴とする。
【０００６】
本発明に係るバッテリ冷却装置によれば、設定された走行経路に関する走行経路情報に基づいて、バッテリ温度が所定温度以上に上昇すると予測された場合に、冷却手段が駆動されて予めバッテリ温度が下げられる。その結果、バッテリの温度を適正な温度範囲に保持することが可能となる。
【０００７】
本発明に係るバッテリ冷却装置は、走行経路情報取得手段が、車両を目的地まで誘導するカーナビゲーションシステムであり、走行経路情報が、走行経路を構成する道路の物理的な情報であることが好ましい。
【０００８】
この場合、道路の物理的な情報、例えば、平坦路、登坂路並びに降坂路の別、道路勾配、曲率、及び信号機の配置等がカーナビゲーションシステムから得られる。そのため、これらの情報に基づいて、走行経路を走行した場合におけるバッテリ温度を予測することができる。
【０００９】
また、走行経路情報取得手段が、車両外部から道路交通情報を取得する道路交通情報通信システムをさらに有し、走行経路情報には、道路の道路交通情報が含まれることが好ましい。
【００１０】
この場合、走行経路の道路交通情報、例えば、渋滞情報や工事情報等が道路交通情報通信システムから得られる。そのため、道路の物理的な情報に加え、道路交通情報をも考慮して走行経路を走行した場合におけるバッテリ温度を予測することができる。その結果、より正確に、バッテリ温度を予測することが可能となる。
【００１１】
本発明に係るバッテリ冷却装置は、バッテリの温度を取得するバッテリ温度取得手段と、バッテリ温度取得手段により取得されたバッテリ温度及び走行経路情報に基づいて、走行経路を走行した場合におけるバッテリの温度を予測するバッテリ温度予測手段とを備え、制御手段が、バッテリ温度予測手段により予測されたバッテリ温度が所定温度以上になると予測される場合に、冷却手段を駆動することが好ましい。
【００１２】
この場合、バッテリ温度取得手段により取得された実際のバッテリ温度と走行経路情報とから、設定された走行経路を走行した場合のバッテリ温度が予測されるので、より精度良くバッテリ温度を予測することができる。そして、このバッテリ予測温度に基づいて冷却手段の駆動が制御されるので、より的確にバッテリの温度を適正な温度範囲に保持することが可能となる。
【００１３】
また、本発明に係るバッテリ冷却装置では、バッテリ温度予測手段が、走行経路情報に基づいて上記走行経路を走行した場合におけるバッテリの充放電量を予測し、該充放電量に応じてバッテリの温度を予測することが好ましい。
【００１４】
この場合、走行経路情報に基づいて走行経路を走行した場合におけるバッテリの充放電量が予測され、予測された充放電量からバッテリの発熱量が求められる。そして、バッテリの発熱量と既知の値であるバッテリの熱容量とからバッテリの上昇温度が算出されるので、バッテリ温度を予測することが可能となる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、バッテリ温度が所定温度以上になると予測される場合に冷却手段を駆動し、予めバッテリ温度を下げる構成としたので、バッテリの温度を適正な温度範囲に保持することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。図中、同一又は相当部分には同一符号を用いることとする。
【００１７】
まず、図１を用いて、本実施形態に係るバッテリ冷却装置の全体構成について説明する。図１は、ハイブリッド車両に搭載された高電圧バッテリ１２を冷却するバッテリ冷却装置１の全体構成を示すブロック図である。
【００１８】
ハイブリッド車両には、内燃機関であるエンジン４２と、電動モータ２４とを組み合わせて使用するハイブリッドシステムが搭載されている。このハイブリッドシステムは、エンジン４２の動力により走行するモード、エンジン４２の動力で発電を行い電動モータ２４で走行するモード、及びエンジン４２を停止し電動モータ２４のみで走行するモードの３つのモードを有する。これら３つの走行モードは、車両の走行状態に応じ、最も効率がよくなるように切り替えられる。
【００１９】
例えば、発進は電動モータ２４の駆動力のみで行い、エンジン効率のよい走行状態に達すると、エンジン４２による走行に切り替えられる。走行中は走行状態に応じて電動モータ２４とエンジン４２の動力配分が最適になるように調節される。加速時など大きな駆動力を必要とする場合、エンジン４２と電動モータ２４の両方が駆動される。
【００２０】
また、制動時には、車輪から伝達される動力により電動モータ２４を回転させることで発電機として作動させ、運動エネルギを電気エネルギに変換して高電圧バッテリ１２に回収する。
【００２１】
電動モータ２４は、交流同期モータであり、インバータ２２から出力される交流電力によって駆動される。また、上述したように、電動モータ２４は車輪からの動力により発電（回生発電）を行うこともできる。
【００２２】
電動モータ２４及びエンジン４２それぞれは、ハイブリッドシステム用電子制御装置（以下「ＨＶ ＥＣＵ」という）２０及びエンジン用電子制御装置（以下「ＥＦＩ ＥＣＵ」という）４０により制御される。
【００２３】
ＨＶ ＥＣＵ２０及びＥＦＩ ＥＣＵ４０それぞれは、その内部に演算を行うマイクロプロセッサ、このマイクロプロセッサに各処理を実行させるためのプログラムを記憶するＲＯＭ、演算結果などの各種データを記憶するＲＡＭ及び１２Ｖバッテリによってその記憶内容が保持されるバックアップＲＡＭ等を有している。
【００２４】
ＨＶ ＥＣＵ２０には、アクセル開度を検出するアクセルポジションセンサ２６やトランスミッションのシフト位置を検出するシフトポジションセンサ２７等が接続されている。
【００２５】
ＨＶ ＥＣＵ２０は、アクセル開度やシフト位置等に基づいて運転者が要求する要求駆動力を算出する。ＨＶ ＥＣＵ７２は、要求駆動力、高電圧バッテリ１２の充電状態（以下「ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ」という）、及び車両の走行状態などに応じて電動モータ２４とエンジン４２それぞれの目標出力を設定する。設定された目標エンジン出力はＥＦＩ ＥＣＵ４０に出力される。
【００２６】
ＥＦＩ ＥＣＵ４０は、入力された目標エンジン出力に基づいて、吸入空気量や燃料噴射量などを調節することによりエンジン２１の運転を制御する。
【００２７】
一方、ＨＶ ＥＣＵ２０は、設定された目標モータ出力に基づいて、電動モータ２４の運転を制御する。より具体的には、ＨＶ ＥＣＵ２０には、電動モータ２４の回転数を検出するレゾルバ２８及び三相線２３に流れる相電流を検出する電流センサ２９等が接続されており、ＨＶ ＥＣＵ２０は、上記センサからの入力信号と設定された目標モータ出力とに基づいてインバータ２２のスイッチング制御を行うことにより、電動モータ２４を駆動する。
【００２８】
インバータ２２は、ＨＶ ＥＣＵ２０からのスイッチング信号に基づいて、高電圧バッテリ１２に蓄えられた電力を直流から交流に変換して、電動モータ２４に供給する。また、電動モータ２４により回生発電された電力を、交流から直流に変換して高電圧バッテリ１２に蓄える。
【００２９】
高電圧バッテリ１２は、例えば、１．２Ｖのセルが６個直列に接続されたバッテリモジュール１２Ａ（図２参照）を、２８個直列に接続することにより形成されており、合計１６８セルとすることで、２１０．６Ｖの高電圧を確保している。高電圧バッテリ１２は、システムメインリレーなどと共にバッテリパック１３に収められて車両に搭載される。
【００３０】
高電圧バッテリ１２は、車両加速時などには放電、減速時には回生ブレーキによる充電が繰り返し行われるため、バッテリ用電子制御装置（以下「ＢＡＴＴ ＥＣＵ」という）１０によりＳＯＣが適切な範囲に管理される。
【００３１】
ＢＡＴＴ ＥＣＵ１０は、ＨＶ ＥＣＵ２０などと同様に、演算を行うマイクロプロセッサ、このマイクロプロセッサに各処理を実行させるためのプログラムを記憶するＲＯＭ、演算結果などの各種データを記憶するＲＡＭ及び１２Ｖバッテリによってその記憶内容が保持されるバックアップＲＡＭ等によって構成されている。
【００３２】
また、ＢＡＴＴ ＥＣＵ１０には、高電圧バッテリ１２の温度を検出する温度センサ１４、高電圧バッテリ１２の電圧を検出する電圧センサ１５、及び高電圧バッテリ１２の充放電電流を検出する電流センサ１６などが接続されている。温度センサ１４はバッテリ温度取得手段として機能する。
【００３３】
ＢＡＴＴ ＥＣＵ１０は、検出された充放電電流を積算してＳＯＣを検出し、ＳＯＣが制御目標範囲内に維持されるように、ＨＶ ＥＣＵ２０にＳＯＣを出力する。また、ＢＡＴＴ ＥＣＵ１０は、検出された高電圧バッテリ１２の温度や電圧などを監視し、異常が検出された場合には、充放電を停止することなどにより高電圧バッテリ１２を保護する。
【００３４】
ＢＡＴＴ ＥＣＵ１０は、高電圧バッテリ１２の充放電による発熱に対して、バッテリ性能を確保するために、高電圧バッテリ１２の温度に応じて冷却ファン１８の駆動を制御し、高電圧バッテリ１２の温度を適切な範囲に調節する。
【００３５】
また、ＢＡＴＴ ＥＣＵ１０では、後述するカーナビゲーションシステム３０から入力される走行経路の道路情報や道路交通情報など基づいて、この走行経路を走行するときの高電圧バッテリ１２の充放電量が予測される。予測された充放電量から求められる発熱量と温度センサ１４で検出されたバッテリ温度とに基づいて、この走行経路を走行するときのバッテリ温度が予測される。そして、予測されたバッテリ温度（以下「バッテリ予測温度」という）が所定温度以上に上昇すると予測された場合に、冷却ファン１８を駆動する。即ち、ＢＡＴＴ ＥＣＵ１０は、バッテリ温度予測手段及び制御手段として機能する。
【００３６】
本実施形態では、冷却ファン１８によって高電圧バッテリ１２が収められたバッテリパック１３内に冷却風を流すことによって高電圧バッテリ１２を冷却する空冷式の冷却方法を採用した。即ち、冷却ファン１８は冷却手段として機能する。図２に、高電圧バッテリ１２を冷却する冷却風の流れを示す。吸気ダクト６２の吸い込み口は、例えばリアシート右側に設置されている。冷却ファン１８によって車室内から取り込まれた空気は、吸気ダクト６２を介してバッテリパック１３上側から導入され、高電圧バッテリ１２を構成するバッテリモジュール１２Ａ間を上から下に流されることで高電圧バッテリ１２を冷却する。冷却によって熱交換された空気は、バッテリパック１３下側から排気ダクト６６を通り、トランクルーム内および車外に排出される。
【００３７】
ハイブリッド車両は、車両を目的地まで誘導するカーナビゲーションシステム３０を備えている。本実施形態のカーナビゲーションシステム３０は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）及び道路交通情報通信システム（ＶＩＣＳ：Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）を利用したシステムであり、カーナビゲーションシステム用電子制御装置（以下「ＮＡＶＩ ＥＣＵ」という）３２により制御される。
【００３８】
ＮＡＶＩ ＥＣＵ３２は、ＧＰＳ受信機３４によって受信されたＧＰＳ衛星信号に基づき自車位置を検出する。また、車速信号に基づいて走行距離を算出すると共に、ジャイロセンサからの信号に応じて車両進行方向を検出する。
【００３９】
一方、ＶＩＣＳ受信機３６は、ＶＩＣＳセンタから、電波ビーコン、光ビーコンやＦＭ多重放送を用いて提供される道路交通情報を取得する。道路交通情報の種類には、例えば、渋滞、事故、工事規制、所要時間、高速道路の入口閉鎖情報などがある。ＶＩＣＳセンタから取得されたこれらの道路交通情報はＮＡＶＩ ＥＣＵ３２に出力される。
【００４０】
ＮＡＶＩ ＥＣＵ３２は、ＤＶＤ−ＲＯＭプレーヤで読み取った地図情報、算出した自車位置、及び道路交通情報などをディスプレイ３８に出力する。ディスプレイ３８は、ＮＡＶＩ ＥＣＵ３２から入力された地図情報や道路交通情報などを図形や文字を用いて表示する。
【００４１】
カーナビゲーションシステム３０では、目的地が設定された場合、経路検索が実行されて現在地点から目的地までの走行経路が設定される。なお、目的地が設定されていない場合であっても、例えば高速道路のような一本道を走行しているときには、この道を走行経路として設定してもよい。また、設定された走行経路を構成する道路の物理的な情報（道路情報）、例えば、平坦路、登坂路並びに降坂路の別、道路勾配、曲率、及び信号機の配置等が取得される。即ち、カーナビゲーションシステム３０は、走行経路設定手段及び走行経路情報取得手段として機能する。取得された走行経路の道路情報、道路交通情報や自車位置などは、ＨＶ ＥＣＵ２０に出力される。
【００４２】
なお、ＢＡＴＴ ＥＣＵ１０、ＨＶ ＥＣＵ２０、ＮＡＶＩ ＥＣＵ３０、及びＥＦＩ ＥＣＵ４０それぞれは、例えばＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の通信回線５０で接続されており、相互にデータの交換が可能となるように構成されている。
【００４３】
次に、図３を参照してバッテリ冷却装置１の動作について説明する。ここで、図３は、バッテリ冷却装置１による高電圧バッテリ１２の冷却制御の処理手順（第１制御形態）を示すフローチャートである。この処理は、ＢＡＴＴ ＥＣＵ１０によって行われるものであり、ＢＡＴＴ ＥＣＵ１０の電源がオンされてからオフされるまでの間、所定のタイミングで繰り返し実行される。
【００４４】
ステップＳ１００では、カーナビゲーションシステム３０から、設定されている走行経路の道路勾配や曲率などの道路情報が読み込まれる。続くステップＳ１０２では、高電圧バッテリ１２のバッテリ温度Ｔｂ及びバッテリ電圧Ｖｂが読み込まれる。次に、ステップＳ１０４では、ステップＳ１００において読み込まれた道路情報に基づいて、設定されている走行経路を走行した場合における高電圧バッテリ１２の充放電量Ｃｂが予測される。
【００４５】
続いてステップＳ１０６では、ステップＳ１０２において読み込まれたバッテリ温度Ｔｂ、バッテリ電圧Ｖｂ、及びステップＳ１０４で予測された高電圧バッテリ１２の充放電量Ｃｂに応じた発熱量などに基づいて、設定されている走行経路を走行した場合のバッテリ温度を予測する。例えば、この先、上り下りが連続する道路を走行する場合、電動モータ２４のアシスト量及び回生量が増大して高電圧バッテリ１２の充放電量Ｃｂが増大するため、発熱量が増大してバッテリ温度Ｔｂが上昇する。
【００４６】
続くステップＳ１０８では、ステップＳ１０６において予測されたバッテリ温度（以下「バッテリ予測温度Ｔｂｆ」という）が所定温度Ｔｍａｘ（例えば６０℃）以上に上昇するか否かについての判断が行われる。ここで、バッテリ予測温度Ｔｂｆが所定温度Ｔｍａｘ以上に上昇しないと判断された場合には、本処理から一旦抜ける。一方、バッテリ予測温度Ｔｂｆが所定温度Ｔｍａｘ以上に上昇すると判断された場合には、ステップＳ１１０に処理が移行する。
【００４７】
ステップＳ１１０では、高電圧バッテリ１２の温度が上昇する前に予め温度を下げる制御（以下「予測冷却制御」という）を実行する冷却開始地点及び冷却開始時刻が設定される。より具体的には、ＢＡＴＴ ＥＣＵ１０のＲＯＭには、高電圧バッテリ１２のバッテリ温度Ｔｂと、高電圧バッテリ１２の充放電量Ｃｂが増加する地点までの距離と、冷却開始地点との関係を定めたマップ（冷却開始地点マップ）が記憶されている。そして、バッテリ温度Ｔｂと充放電量増加地点により冷却開始地点マップが検索され冷却開始地点が求められる。図４に示されるように、冷却開始地点マップは、バッテリ温度Ｔｂが高くなるに従い冷却開始地点が自車位置に近くなるように設定されている。また、充放電量Ｃｂが増加する地点までの距離が遠くなるほど冷却開始地点が自車位置から遠くなるように設定されている。また、自車位置から冷却開始地点までの距離と、平均車速とから冷却開始時刻が求められる。
【００４８】
ステップＳ１１２では、予測冷却制御が実行されていることを示すフラグＦ＿ＹＯＳＯＫＵがオンされているか否か、即ち予測冷却制御が実行中であるか否かについての判断が行われる。ここで、フラグＦ＿ＹＯＳＯＫＵがオンの場合、即ち予測冷却制御が実行中の場合には、ステップＳ１２６に処理が移行する。一方、フラグＦ＿ＹＯＳＯＫＵがオフのとき、即ち予測冷却制御が実行中ではないときには、ステップＳ１１４に処理が移行する。
【００４９】
ステップＳ１１４では、バッテリ温度Ｔｂが所定温度Ｔｍｉｎ１（例えば８℃）より高いか否かについての判断が行われる。ここで、バッテリ温度Ｔｂが所定温度Ｔｍｉｎ１より高い場合には、ステップＳ１１６に処理が移行する。一方、バッテリ温度Ｔｂが所定温度Ｔｍｉｎ１以下のとき、即ち高電圧バッテリ１２の温度がすでに低いときには、ステップＳ１２２に処理が移行する。
【００５０】
ステップＳ１１６では、ステップＳ１１０で設定された冷却開始地点に到着したか否か、または冷却開始時刻を経過したか否かについての判断が行われる。ここで、冷却開始地点に到着した場合、または、冷却開始時間を経過した場合には、ステップＳ１１８において、フラグＦ＿ＹＯＳＯＫＵがオンされ、続くステップＳ１２０において冷却ファン１８が駆動されることにより、高電圧バッテリ１２が冷却される。その後、本処理から一旦抜ける。
【００５１】
一方、まだ冷却開始地点に到着しておらず、かつ冷却開始時間を経過していない場合には、ステップＳ１２２において、フラグＦ＿ＹＯＳＯＫＵがオフされ、続くステップＳ１２４において冷却ファン１８が停止される。その後、本処理から一旦抜ける。
【００５２】
ステップＳ１１２においてフラグＦ＿ＹＯＳＯＫＵがオンの場合、即ち予測冷却制御が実行中の場合、ステップＳ１２６では、バッテリ温度Ｔｂが所定温度Ｔｍｉｎ２（例えば５℃）より高いか否かについての判断が行われる。ここで、バッテリ温度Ｔｂが所定温度Ｔｍｉｎ２より高い場合には、ステップＳ１２８において、フラグＦ＿ＹＯＳＯＫＵがオンされ、続くステップＳ１３０において冷却ファン１８が駆動されることにより、予測冷却制御が継続して実行される。その後、本処理から一旦抜ける。
【００５３】
一方、バッテリ温度が所定温度Ｔｍｉｎ２以下のとき、即ち高電圧バッテリ１２の温度が十分に低下したときには、ステップＳ１３２において、フラグＦ＿ＹＯＳＯＫＵがオフされ、続くステップＳ１３４において冷却ファン１８が停止されることにより、予測冷却制御が停止される。その後、本処理から一旦抜ける。
【００５４】
ここで、予測冷却制御が行われたときのバッテリ温度変化の例を図５に示す。道路情報や道路交通情報に基づいて、例えば時刻ｔ２以降で充放電量Ｃｂが増大しバッテリ温度Ｔｂが所定温度Ｔｍａｘ以上に上昇すると予測された場合（一点鎖線参照）、時刻ｔ１になった時点で事前に冷却ファン１８が駆動され、予め高電圧バッテリ１２の温度が低下される。そのため、時刻ｔ２以降で充放電量Ｃｂが増大し、高電圧バッテリ１２の発熱量が増大したとしても、バッテリ温度Ｔｂが所定温度Ｔｍａｘ以下の適正温度範囲に保持される。
【００５５】
本実施形態によれば、走行経路を構成する道路の勾配や曲率などの道路情報に基づいて予測された高電圧バッテリ１２の充放電量Ｃｂからバッテリ予測温度Ｔｂｆが求められ、このバッテリ予測温度Ｔｂｆが所定温度Ｔｍａｘ以上に上昇すると予測された場合に、冷却ファン１が駆動されて予めバッテリ温度Ｔｂが下げられる。その結果、高電圧バッテリ１２の温度を適正な温度範囲に保持することが可能となる。
【００５６】
設定されている走行経路の道路情報に加え、ＶＩＣＳの道路交通情報をさらに考慮して高電圧バッテリ１２の充放電量Ｃｂ、バッテリ予測温度Ｔｂｆを求め、冷却ファン１８の駆動を制御することもできる（第２制御形態）。次に、図６を参照して、第２制御形態について説明する。図６は、バッテリ冷却装置１による予測冷却制御の他の処理手順（第２制御形態）を示すフローチャートである。この処理も、ＢＡＴＴ ＥＣＵ１０によって行われるものであり、ＢＡＴＴ ＥＣＵ１０の電源がオンされてからオフされるまでの間、所定のタイミングで繰り返し実行される。
【００５７】
ステップＳ２００では、走行経路を構成する道路の勾配や曲率などの道路情報が読み込まれると共に、渋滞や事故などの道路交通情報が読み込まれる。続いてステップＳ２０２では、高電圧バッテリ１２のバッテリ温度Ｔｂ及びバッテリ電圧Ｖｂが読み込まれる。
【００５８】
続くステップＳ２０４では、ステップＳ２００において読み込まれた道路情報及び道路交通情報に基づいて、設定されている走行経路を走行した場合における高電圧バッテリ１２の充放電量Ｃｂが予測される。例えば、この先走行することが予定されている走行経路上で渋滞が発生している場合には、発進、加速、制動（回生）が頻繁に繰り返され、高電圧バッテリ１２の充放電量Ｃｂが増大する。
【００５９】
ステップＳ２０６からＳ２３４における処理内容は、上述したステップＳ１０６からＳ１３４における処理内容と同一であるので、ここでは説明を省略する。
【００６０】
本実施形態によれば、道路の勾配や曲率などの道路情報に加え、渋滞や事故などの道路交通情報をも考慮して、設定された走行経路を走行した場合のバッテリ温度Ｔｂが予測される。そのため、より正確にバッテリ温度Ｔｂを予測することができるので、より的確に高電圧バッテリ１２の温度を適正な温度範囲に保持することが可能となる。
【００６１】
以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、冷却ファン１８の冷却風によって高電圧バッテリ１２を冷却する空冷式を採用したが、冷却方式は空冷式に限られることなく、冷却水等を循環させて高電圧バッテリを冷却する水冷式を採用することもできる。
【００６２】
上記実施形態では、バッテリ冷却装置をハイブリッド車に搭載された高電圧バッテリに適用した場合を例に説明したが、電気自動車などに搭載された高電圧バッテリにも適用することができる。
【００６３】
また、道路情報や道路交通情報は、車両外部に設置された情報提供基地局からデータ通信により取得してもよいし、他の車両から車車間通信などによって取得してもよい。さらに、各電子制御装置の構成や機能分担は上記実施形態に限られるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】実施形態に係るバッテリ冷却装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】高電圧バッテリを冷却する冷却風の流れを示す図である。
【図３】実施形態に係るバッテリ冷却装置による予測冷却制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図４】バッテリ温度と冷却開始地点との関係を示す図である。
【図５】予測冷却制御が行われたときのバッテリ温度変化の例を示す図である。
【図６】実施形態に係るバッテリ冷却装置による予測冷却制御の他の処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６５】
１…バッテリ冷却装置、１０…ＢＡＴＴ ＥＣＵ、１２…高電圧バッテリ、１４…温度センサ、１５…電圧センサ、１６…電流センサ、１８…冷却ファン、２０…ＨＶ ＥＣＵ、２２…インバータ、２４…電動モータ、３０…カーナビゲーションシステム、３２…ＮＡＶＩ ＥＣＵ、３４…ＧＰＳ受信機、３６…ＶＩＣＳ受信機、３８…ディスプレイ、４０…ＥＦＩ ＥＣＵ、４２…エンジン。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリ冷却装置に関し、特に車両用バッテリの冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
バッテリは、一般的に、高温になると性能が著しく低下し、また寿命も低下する。そのため、従来から、バッテリが高温であるときに外気をバッテリ収容室に導入してバッテリを冷却することによりバッテリの発熱による温度上昇を抑制し、性能や寿命の低下を防止するバッテリ冷却装置が用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平９−２７５６０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、ハイブリッド車等に用いられる大容量のバッテリは熱容量が大きく冷え難いため、冷却が開始されても温度がすぐには下がらない。また、冷却はバッテリの外側から行われるため、バッテリ内部が冷却されるまでには時間的な遅れがある。そのため、例えば、充放電が頻繁に行われる走行状態では、充放電による発熱により、バッテリ温度が適正温度範囲を超えて上昇するおそれがある。
【０００４】
本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、バッテリの温度を適正な温度範囲に保持することができるバッテリ冷却装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係るバッテリ冷却装置は、車両に搭載されたバッテリと、バッテリを冷却する冷却手段と、車両の走行経路を設定する走行経路設定手段と、走行経路設定手段により設定された走行経路に関する情報を取得する走行経路情報取得手段と、走行経路情報取得手段により取得された走行経路情報に基づいて、上記走行経路を走行した場合におけるバッテリの温度が所定温度以上になると予測される場合に、冷却手段を駆動する制御手段とを備えることを特徴とする。
【０００６】
本発明に係るバッテリ冷却装置によれば、設定された走行経路に関する走行経路情報に基づいて、バッテリ温度が所定温度以上に上昇すると予測された場合に、冷却手段が駆動されて予めバッテリ温度が下げられる。その結果、バッテリの温度を適正な温度範囲に保持することが可能となる。
【０００７】
本発明に係るバッテリ冷却装置は、走行経路情報取得手段が、車両を目的地まで誘導するカーナビゲーションシステムであり、走行経路情報が、走行経路を構成する道路の物理的な情報であることが好ましい。
【０００８】
この場合、道路の物理的な情報、例えば、平坦路、登坂路並びに降坂路の別、道路勾配、曲率、及び信号機の配置等がカーナビゲーションシステムから得られる。そのため、これらの情報に基づいて、走行経路を走行した場合におけるバッテリ温度を予測することができる。
【０００９】
また、走行経路情報取得手段が、車両外部から道路交通情報を取得する道路交通情報通信システムをさらに有し、走行経路情報には、道路の道路交通情報が含まれることが好ましい。
【００１０】
この場合、走行経路の道路交通情報、例えば、渋滞情報や工事情報等が道路交通情報通信システムから得られる。そのため、道路の物理的な情報に加え、道路交通情報をも考慮して走行経路を走行した場合におけるバッテリ温度を予測することができる。その結果、より正確に、バッテリ温度を予測することが可能となる。
【００１１】
本発明に係るバッテリ冷却装置は、バッテリの温度を取得するバッテリ温度取得手段と、バッテリ温度取得手段により取得されたバッテリ温度及び走行経路情報に基づいて、走行経路を走行した場合におけるバッテリの温度を予測するバッテリ温度予測手段とを備え、制御手段が、バッテリ温度予測手段により予測されたバッテリ温度が所定温度以上になると予測される場合に、冷却手段を駆動することが好ましい。
【００１２】
この場合、バッテリ温度取得手段により取得された実際のバッテリ温度と走行経路情報とから、設定された走行経路を走行した場合のバッテリ温度が予測されるので、より精度良くバッテリ温度を予測することができる。そして、このバッテリ予測温度に基づいて冷却手段の駆動が制御されるので、より的確にバッテリの温度を適正な温度範囲に保持することが可能となる。
【００１３】
また、本発明に係るバッテリ冷却装置では、バッテリ温度予測手段が、走行経路情報に基づいて上記走行経路を走行した場合におけるバッテリの充放電量を予測し、該充放電量に応じてバッテリの温度を予測することが好ましい。
【００１４】
この場合、走行経路情報に基づいて走行経路を走行した場合におけるバッテリの充放電量が予測され、予測された充放電量からバッテリの発熱量が求められる。そして、バッテリの発熱量と既知の値であるバッテリの熱容量とからバッテリの上昇温度が算出されるので、バッテリ温度を予測することが可能となる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、バッテリ温度が所定温度以上になると予測される場合に冷却手段を駆動し、予めバッテリ温度を下げる構成としたので、バッテリの温度を適正な温度範囲に保持することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。図中、同一又は相当部分には同一符号を用いることとする。
【００１７】
まず、図１を用いて、本実施形態に係るバッテリ冷却装置の全体構成について説明する。図１は、ハイブリッド車両に搭載された高電圧バッテリ１２を冷却するバッテリ冷却装置１の全体構成を示すブロック図である。
【００１８】
ハイブリッド車両には、内燃機関であるエンジン４２と、電動モータ２４とを組み合わせて使用するハイブリッドシステムが搭載されている。このハイブリッドシステムは、エンジン４２の動力により走行するモード、エンジン４２の動力で発電を行い電動モータ２４で走行するモード、及びエンジン４２を停止し電動モータ２４のみで走行するモードの３つのモードを有する。これら３つの走行モードは、車両の走行状態に応じ、最も効率がよくなるように切り替えられる。
【００１９】
例えば、発進は電動モータ２４の駆動力のみで行い、エンジン効率のよい走行状態に達すると、エンジン４２による走行に切り替えられる。走行中は走行状態に応じて電動モータ２４とエンジン４２の動力配分が最適になるように調節される。加速時など大きな駆動力を必要とする場合、エンジン４２と電動モータ２４の両方が駆動される。
【００２０】
また、制動時には、車輪から伝達される動力により電動モータ２４を回転させることで発電機として作動させ、運動エネルギを電気エネルギに変換して高電圧バッテリ１２に回収する。
【００２１】
電動モータ２４は、交流同期モータであり、インバータ２２から出力される交流電力によって駆動される。また、上述したように、電動モータ２４は車輪からの動力により発電（回生発電）を行うこともできる。
【００２２】
電動モータ２４及びエンジン４２それぞれは、ハイブリッドシステム用電子制御装置（以下「ＨＶ ＥＣＵ」という）２０及びエンジン用電子制御装置（以下「ＥＦＩ ＥＣＵ」という）４０により制御される。
【００２３】
ＨＶ ＥＣＵ２０及びＥＦＩ ＥＣＵ４０それぞれは、その内部に演算を行うマイクロプロセッサ、このマイクロプロセッサに各処理を実行させるためのプログラムを記憶するＲＯＭ、演算結果などの各種データを記憶するＲＡＭ及び１２Ｖバッテリによってその記憶内容が保持されるバックアップＲＡＭ等を有している。
【００２４】
ＨＶ ＥＣＵ２０には、アクセル開度を検出するアクセルポジションセンサ２６やトランスミッションのシフト位置を検出するシフトポジションセンサ２７等が接続されている。
【００２５】
ＨＶ ＥＣＵ２０は、アクセル開度やシフト位置等に基づいて運転者が要求する要求駆動力を算出する。ＨＶ ＥＣＵ７２は、要求駆動力、高電圧バッテリ１２の充電状態（以下「ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ」という）、及び車両の走行状態などに応じて電動モータ２４とエンジン４２それぞれの目標出力を設定する。設定された目標エンジン出力はＥＦＩ ＥＣＵ４０に出力される。
【００２６】
ＥＦＩ ＥＣＵ４０は、入力された目標エンジン出力に基づいて、吸入空気量や燃料噴射量などを調節することによりエンジン２１の運転を制御する。
【００２７】
一方、ＨＶ ＥＣＵ２０は、設定された目標モータ出力に基づいて、電動モータ２４の運転を制御する。より具体的には、ＨＶ ＥＣＵ２０には、電動モータ２４の回転数を検出するレゾルバ２８及び三相線２３に流れる相電流を検出する電流センサ２９等が接続されており、ＨＶ ＥＣＵ２０は、上記センサからの入力信号と設定された目標モータ出力とに基づいてインバータ２２のスイッチング制御を行うことにより、電動モータ２４を駆動する。
【００２８】
インバータ２２は、ＨＶ ＥＣＵ２０からのスイッチング信号に基づいて、高電圧バッテリ１２に蓄えられた電力を直流から交流に変換して、電動モータ２４に供給する。また、電動モータ２４により回生発電された電力を、交流から直流に変換して高電圧バッテリ１２に蓄える。
【００２９】
高電圧バッテリ１２は、例えば、１．２Ｖのセルが６個直列に接続されたバッテリモジュール１２Ａ（図２参照）を、２８個直列に接続することにより形成されており、合計１６８セルとすることで、２１０．６Ｖの高電圧を確保している。高電圧バッテリ１２は、システムメインリレーなどと共にバッテリパック１３に収められて車両に搭載される。
【００３０】
高電圧バッテリ１２は、車両加速時などには放電、減速時には回生ブレーキによる充電が繰り返し行われるため、バッテリ用電子制御装置（以下「ＢＡＴＴ ＥＣＵ」という）１０によりＳＯＣが適切な範囲に管理される。
【００３１】
ＢＡＴＴ ＥＣＵ１０は、ＨＶ ＥＣＵ２０などと同様に、演算を行うマイクロプロセッサ、このマイクロプロセッサに各処理を実行させるためのプログラムを記憶するＲＯＭ、演算結果などの各種データを記憶するＲＡＭ及び１２Ｖバッテリによってその記憶内容が保持されるバックアップＲＡＭ等によって構成されている。
【００３２】
また、ＢＡＴＴ ＥＣＵ１０には、高電圧バッテリ１２の温度を検出する温度センサ１４、高電圧バッテリ１２の電圧を検出する電圧センサ１５、及び高電圧バッテリ１２の充放電電流を検出する電流センサ１６などが接続されている。温度センサ１４はバッテリ温度取得手段として機能する。
【００３３】
ＢＡＴＴ ＥＣＵ１０は、検出された充放電電流を積算してＳＯＣを検出し、ＳＯＣが制御目標範囲内に維持されるように、ＨＶ ＥＣＵ２０にＳＯＣを出力する。また、ＢＡＴＴ ＥＣＵ１０は、検出された高電圧バッテリ１２の温度や電圧などを監視し、異常が検出された場合には、充放電を停止することなどにより高電圧バッテリ１２を保護する。
【００３４】
ＢＡＴＴ ＥＣＵ１０は、高電圧バッテリ１２の充放電による発熱に対して、バッテリ性能を確保するために、高電圧バッテリ１２の温度に応じて冷却ファン１８の駆動を制御し、高電圧バッテリ１２の温度を適切な範囲に調節する。
【００３５】
また、ＢＡＴＴ ＥＣＵ１０では、後述するカーナビゲーションシステム３０から入力される走行経路の道路情報や道路交通情報など基づいて、この走行経路を走行するときの高電圧バッテリ１２の充放電量が予測される。予測された充放電量から求められる発熱量と温度センサ１４で検出されたバッテリ温度とに基づいて、この走行経路を走行するときのバッテリ温度が予測される。そして、予測されたバッテリ温度（以下「バッテリ予測温度」という）が所定温度以上に上昇すると予測された場合に、冷却ファン１８を駆動する。即ち、ＢＡＴＴ ＥＣＵ１０は、バッテリ温度予測手段及び制御手段として機能する。
【００３６】
本実施形態では、冷却ファン１８によって高電圧バッテリ１２が収められたバッテリパック１３内に冷却風を流すことによって高電圧バッテリ１２を冷却する空冷式の冷却方法を採用した。即ち、冷却ファン１８は冷却手段として機能する。図２に、高電圧バッテリ１２を冷却する冷却風の流れを示す。吸気ダクト６２の吸い込み口は、例えばリアシート右側に設置されている。冷却ファン１８によって車室内から取り込まれた空気は、吸気ダクト６２を介してバッテリパック１３上側から導入され、高電圧バッテリ１２を構成するバッテリモジュール１２Ａ間を上から下に流されることで高電圧バッテリ１２を冷却する。冷却によって熱交換された空気は、バッテリパック１３下側から排気ダクト６６を通り、トランクルーム内および車外に排出される。
【００３７】
ハイブリッド車両は、車両を目的地まで誘導するカーナビゲーションシステム３０を備えている。本実施形態のカーナビゲーションシステム３０は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）及び道路交通情報通信システム（ＶＩＣＳ：Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）を利用したシステムであり、カーナビゲーションシステム用電子制御装置（以下「ＮＡＶＩ ＥＣＵ」という）３２により制御される。
【００３８】
ＮＡＶＩ ＥＣＵ３２は、ＧＰＳ受信機３４によって受信されたＧＰＳ衛星信号に基づき自車位置を検出する。また、車速信号に基づいて走行距離を算出すると共に、ジャイロセンサからの信号に応じて車両進行方向を検出する。
【００３９】
一方、ＶＩＣＳ受信機３６は、ＶＩＣＳセンタから、電波ビーコン、光ビーコンやＦＭ多重放送を用いて提供される道路交通情報を取得する。道路交通情報の種類には、例えば、渋滞、事故、工事規制、所要時間、高速道路の入口閉鎖情報などがある。ＶＩＣＳセンタから取得されたこれらの道路交通情報はＮＡＶＩ ＥＣＵ３２に出力される。
【００４０】
ＮＡＶＩ ＥＣＵ３２は、ＤＶＤ−ＲＯＭプレーヤで読み取った地図情報、算出した自車位置、及び道路交通情報などをディスプレイ３８に出力する。ディスプレイ３８は、ＮＡＶＩ ＥＣＵ３２から入力された地図情報や道路交通情報などを図形や文字を用いて表示する。
【００４１】
カーナビゲーションシステム３０では、目的地が設定された場合、経路検索が実行されて現在地点から目的地までの走行経路が設定される。なお、目的地が設定されていない場合であっても、例えば高速道路のような一本道を走行しているときには、この道を走行経路として設定してもよい。また、設定された走行経路を構成する道路の物理的な情報（道路情報）、例えば、平坦路、登坂路並びに降坂路の別、道路勾配、曲率、及び信号機の配置等が取得される。即ち、カーナビゲーションシステム３０は、走行経路設定手段及び走行経路情報取得手段として機能する。取得された走行経路の道路情報、道路交通情報や自車位置などは、ＨＶ ＥＣＵ２０に出力される。
【００４２】
なお、ＢＡＴＴ ＥＣＵ１０、ＨＶ ＥＣＵ２０、ＮＡＶＩ ＥＣＵ３０、及びＥＦＩ ＥＣＵ４０それぞれは、例えばＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の通信回線５０で接続されており、相互にデータの交換が可能となるように構成されている。
【００４３】
次に、図３を参照してバッテリ冷却装置１の動作について説明する。ここで、図３は、バッテリ冷却装置１による高電圧バッテリ１２の冷却制御の処理手順（第１制御形態）を示すフローチャートである。この処理は、ＢＡＴＴ ＥＣＵ１０によって行われるものであり、ＢＡＴＴ ＥＣＵ１０の電源がオンされてからオフされるまでの間、所定のタイミングで繰り返し実行される。
【００４４】
ステップＳ１００では、カーナビゲーションシステム３０から、設定されている走行経路の道路勾配や曲率などの道路情報が読み込まれる。続くステップＳ１０２では、高電圧バッテリ１２のバッテリ温度Ｔｂ及びバッテリ電圧Ｖｂが読み込まれる。次に、ステップＳ１０４では、ステップＳ１００において読み込まれた道路情報に基づいて、設定されている走行経路を走行した場合における高電圧バッテリ１２の充放電量Ｃｂが予測される。
【００４５】
続いてステップＳ１０６では、ステップＳ１０２において読み込まれたバッテリ温度Ｔｂ、バッテリ電圧Ｖｂ、及びステップＳ１０４で予測された高電圧バッテリ１２の充放電量Ｃｂに応じた発熱量などに基づいて、設定されている走行経路を走行した場合のバッテリ温度を予測する。例えば、この先、上り下りが連続する道路を走行する場合、電動モータ２４のアシスト量及び回生量が増大して高電圧バッテリ１２の充放電量Ｃｂが増大するため、発熱量が増大してバッテリ温度Ｔｂが上昇する。
【００４６】
続くステップＳ１０８では、ステップＳ１０６において予測されたバッテリ温度（以下「バッテリ予測温度Ｔｂｆ」という）が所定温度Ｔｍａｘ（例えば６０℃）以上に上昇するか否かについての判断が行われる。ここで、バッテリ予測温度Ｔｂｆが所定温度Ｔｍａｘ以上に上昇しないと判断された場合には、本処理から一旦抜ける。一方、バッテリ予測温度Ｔｂｆが所定温度Ｔｍａｘ以上に上昇すると判断された場合には、ステップＳ１１０に処理が移行する。
【００４７】
ステップＳ１１０では、高電圧バッテリ１２の温度が上昇する前に予め温度を下げる制御（以下「予測冷却制御」という）を実行する冷却開始地点及び冷却開始時刻が設定される。より具体的には、ＢＡＴＴ ＥＣＵ１０のＲＯＭには、高電圧バッテリ１２のバッテリ温度Ｔｂと、高電圧バッテリ１２の充放電量Ｃｂが増加する地点までの距離と、冷却開始地点との関係を定めたマップ（冷却開始地点マップ）が記憶されている。そして、バッテリ温度Ｔｂと充放電量増加地点により冷却開始地点マップが検索され冷却開始地点が求められる。図４に示されるように、冷却開始地点マップは、バッテリ温度Ｔｂが高くなるに従い冷却開始地点が自車位置に近くなるように設定されている。また、充放電量Ｃｂが増加する地点までの距離が遠くなるほど冷却開始地点が自車位置から遠くなるように設定されている。また、自車位置から冷却開始地点までの距離と、平均車速とから冷却開始時刻が求められる。
【００４８】
ステップＳ１１２では、予測冷却制御が実行されていることを示すフラグＦ＿ＹＯＳＯＫＵがオンされているか否か、即ち予測冷却制御が実行中であるか否かについての判断が行われる。ここで、フラグＦ＿ＹＯＳＯＫＵがオンの場合、即ち予測冷却制御が実行中の場合には、ステップＳ１２６に処理が移行する。一方、フラグＦ＿ＹＯＳＯＫＵがオフのとき、即ち予測冷却制御が実行中ではないときには、ステップＳ１１４に処理が移行する。
【００４９】
ステップＳ１１４では、バッテリ温度Ｔｂが所定温度Ｔｍｉｎ１（例えば８℃）より高いか否かについての判断が行われる。ここで、バッテリ温度Ｔｂが所定温度Ｔｍｉｎ１より高い場合には、ステップＳ１１６に処理が移行する。一方、バッテリ温度Ｔｂが所定温度Ｔｍｉｎ１以下のとき、即ち高電圧バッテリ１２の温度がすでに低いときには、ステップＳ１２２に処理が移行する。
【００５０】
ステップＳ１１６では、ステップＳ１１０で設定された冷却開始地点に到着したか否か、または冷却開始時刻を経過したか否かについての判断が行われる。ここで、冷却開始地点に到着した場合、または、冷却開始時間を経過した場合には、ステップＳ１１８において、フラグＦ＿ＹＯＳＯＫＵがオンされ、続くステップＳ１２０において冷却ファン１８が駆動されることにより、高電圧バッテリ１２が冷却される。その後、本処理から一旦抜ける。
【００５１】
一方、まだ冷却開始地点に到着しておらず、かつ冷却開始時間を経過していない場合には、ステップＳ１２２において、フラグＦ＿ＹＯＳＯＫＵがオフされ、続くステップＳ１２４において冷却ファン１８が停止される。その後、本処理から一旦抜ける。
【００５２】
ステップＳ１１２においてフラグＦ＿ＹＯＳＯＫＵがオンの場合、即ち予測冷却制御が実行中の場合、ステップＳ１２６では、バッテリ温度Ｔｂが所定温度Ｔｍｉｎ２（例えば５℃）より高いか否かについての判断が行われる。ここで、バッテリ温度Ｔｂが所定温度Ｔｍｉｎ２より高い場合には、ステップＳ１２８において、フラグＦ＿ＹＯＳＯＫＵがオンされ、続くステップＳ１３０において冷却ファン１８が駆動されることにより、予測冷却制御が継続して実行される。その後、本処理から一旦抜ける。
【００５３】
一方、バッテリ温度が所定温度Ｔｍｉｎ２以下のとき、即ち高電圧バッテリ１２の温度が十分に低下したときには、ステップＳ１３２において、フラグＦ＿ＹＯＳＯＫＵがオフされ、続くステップＳ１３４において冷却ファン１８が停止されることにより、予測冷却制御が停止される。その後、本処理から一旦抜ける。
【００５４】
ここで、予測冷却制御が行われたときのバッテリ温度変化の例を図５に示す。道路情報や道路交通情報に基づいて、例えば時刻ｔ２以降で充放電量Ｃｂが増大しバッテリ温度Ｔｂが所定温度Ｔｍａｘ以上に上昇すると予測された場合（一点鎖線参照）、時刻ｔ１になった時点で事前に冷却ファン１８が駆動され、予め高電圧バッテリ１２の温度が低下される。そのため、時刻ｔ２以降で充放電量Ｃｂが増大し、高電圧バッテリ１２の発熱量が増大したとしても、バッテリ温度Ｔｂが所定温度Ｔｍａｘ以下の適正温度範囲に保持される。
【００５５】
本実施形態によれば、走行経路を構成する道路の勾配や曲率などの道路情報に基づいて予測された高電圧バッテリ１２の充放電量Ｃｂからバッテリ予測温度Ｔｂｆが求められ、このバッテリ予測温度Ｔｂｆが所定温度Ｔｍａｘ以上に上昇すると予測された場合に、冷却ファン１が駆動されて予めバッテリ温度Ｔｂが下げられる。その結果、高電圧バッテリ１２の温度を適正な温度範囲に保持することが可能となる。
【００５６】
設定されている走行経路の道路情報に加え、ＶＩＣＳの道路交通情報をさらに考慮して高電圧バッテリ１２の充放電量Ｃｂ、バッテリ予測温度Ｔｂｆを求め、冷却ファン１８の駆動を制御することもできる（第２制御形態）。次に、図６を参照して、第２制御形態について説明する。図６は、バッテリ冷却装置１による予測冷却制御の他の処理手順（第２制御形態）を示すフローチャートである。この処理も、ＢＡＴＴ ＥＣＵ１０によって行われるものであり、ＢＡＴＴ ＥＣＵ１０の電源がオンされてからオフされるまでの間、所定のタイミングで繰り返し実行される。
【００５７】
ステップＳ２００では、走行経路を構成する道路の勾配や曲率などの道路情報が読み込まれると共に、渋滞や事故などの道路交通情報が読み込まれる。続いてステップＳ２０２では、高電圧バッテリ１２のバッテリ温度Ｔｂ及びバッテリ電圧Ｖｂが読み込まれる。
【００５８】
続くステップＳ２０４では、ステップＳ２００において読み込まれた道路情報及び道路交通情報に基づいて、設定されている走行経路を走行した場合における高電圧バッテリ１２の充放電量Ｃｂが予測される。例えば、この先走行することが予定されている走行経路上で渋滞が発生している場合には、発進、加速、制動（回生）が頻繁に繰り返され、高電圧バッテリ１２の充放電量Ｃｂが増大する。
【００５９】
ステップＳ２０６からＳ２３４における処理内容は、上述したステップＳ１０６からＳ１３４における処理内容と同一であるので、ここでは説明を省略する。
【００６０】
本実施形態によれば、道路の勾配や曲率などの道路情報に加え、渋滞や事故などの道路交通情報をも考慮して、設定された走行経路を走行した場合のバッテリ温度Ｔｂが予測される。そのため、より正確にバッテリ温度Ｔｂを予測することができるので、より的確に高電圧バッテリ１２の温度を適正な温度範囲に保持することが可能となる。
【００６１】
以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、冷却ファン１８の冷却風によって高電圧バッテリ１２を冷却する空冷式を採用したが、冷却方式は空冷式に限られることなく、冷却水等を循環させて高電圧バッテリを冷却する水冷式を採用することもできる。
【００６２】
上記実施形態では、バッテリ冷却装置をハイブリッド車に搭載された高電圧バッテリに適用した場合を例に説明したが、電気自動車などに搭載された高電圧バッテリにも適用することができる。
【００６３】
また、道路情報や道路交通情報は、車両外部に設置された情報提供基地局からデータ通信により取得してもよいし、他の車両から車車間通信などによって取得してもよい。さらに、各電子制御装置の構成や機能分担は上記実施形態に限られるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】実施形態に係るバッテリ冷却装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】高電圧バッテリを冷却する冷却風の流れを示す図である。
【図３】実施形態に係るバッテリ冷却装置による予測冷却制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図４】バッテリ温度と冷却開始地点との関係を示す図である。
【図５】予測冷却制御が行われたときのバッテリ温度変化の例を示す図である。
【図６】実施形態に係るバッテリ冷却装置による予測冷却制御の他の処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６５】
１…バッテリ冷却装置、１０…ＢＡＴＴ ＥＣＵ、１２…高電圧バッテリ、１４…温度センサ、１５…電圧センサ、１６…電流センサ、１８…冷却ファン、２０…ＨＶ ＥＣＵ、２２…インバータ、２４…電動モータ、３０…カーナビゲーションシステム、３２…ＮＡＶＩ ＥＣＵ、３４…ＧＰＳ受信機、３６…ＶＩＣＳ受信機、３８…ディスプレイ、４０…ＥＦＩ ＥＣＵ、４２…エンジン。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載されたバッテリと、
前記バッテリを冷却する冷却手段と、
前記車両の走行経路を設定する走行経路設定手段と、
前記走行経路設定手段により設定された前記走行経路に関する走行経路情報を取得する走行経路情報取得手段と、
前記走行経路情報取得手段により取得された前記走行経路情報に基づいて、前記走行経路を走行した場合における前記バッテリの温度が所定温度以上になると予測される場合に、前記冷却手段を駆動する制御手段と、を備えることを特徴とするバッテリ冷却装置。
【請求項２】
前記走行経路情報取得手段は、前記車両を目的地まで誘導するカーナビゲーションシステムであり、
前記走行経路情報は、前記走行経路を構成する道路の物理的な情報であることを特徴とする請求項１に記載のバッテリ冷却装置。
【請求項３】
前記走行経路情報取得手段は、車両外部から道路交通情報を取得する道路交通情報通信システムをさらに有し、
前記走行経路情報には、前記道路の道路交通情報が含まれることを特徴とする請求項２に記載のバッテリ冷却装置。
【請求項４】
前記バッテリの温度を取得するバッテリ温度取得手段と、
前記バッテリ温度取得手段により取得されたバッテリ温度及び前記走行経路情報に基づいて、前記走行経路を走行した場合における前記バッテリの温度を予測するバッテリ温度予測手段と、を備え、
前記制御手段は、前記バッテリ温度予測手段により予測されたバッテリ温度が前記所定温度以上になると予測される場合に、前記冷却手段を駆動することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のバッテリ冷却装置。
【請求項５】
前記バッテリ温度予測手段は、前記走行経路情報に基づいて前記走行経路を走行した場合における前記バッテリの充放電量を予測し、該充放電量に応じて前記バッテリの温度を予測することを特徴とする請求項４に記載のバッテリ冷却装置。
【請求項１】
車両に搭載されたバッテリと、
前記バッテリを冷却する冷却手段と、
前記車両の走行経路を設定する走行経路設定手段と、
前記走行経路設定手段により設定された前記走行経路に関する走行経路情報を取得する走行経路情報取得手段と、
前記走行経路情報取得手段により取得された前記走行経路情報に基づいて、前記走行経路を走行した場合における前記バッテリの温度が所定温度以上になると予測される場合に、前記冷却手段を駆動する制御手段と、を備えることを特徴とするバッテリ冷却装置。
【請求項２】
前記走行経路情報取得手段は、前記車両を目的地まで誘導するカーナビゲーションシステムであり、
前記走行経路情報は、前記走行経路を構成する道路の物理的な情報であることを特徴とする請求項１に記載のバッテリ冷却装置。
【請求項３】
前記走行経路情報取得手段は、車両外部から道路交通情報を取得する道路交通情報通信システムをさらに有し、
前記走行経路情報には、前記道路の道路交通情報が含まれることを特徴とする請求項２に記載のバッテリ冷却装置。
【請求項４】
前記バッテリの温度を取得するバッテリ温度取得手段と、
前記バッテリ温度取得手段により取得されたバッテリ温度及び前記走行経路情報に基づいて、前記走行経路を走行した場合における前記バッテリの温度を予測するバッテリ温度予測手段と、を備え、
前記制御手段は、前記バッテリ温度予測手段により予測されたバッテリ温度が前記所定温度以上になると予測される場合に、前記冷却手段を駆動することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のバッテリ冷却装置。
【請求項５】
前記バッテリ温度予測手段は、前記走行経路情報に基づいて前記走行経路を走行した場合における前記バッテリの充放電量を予測し、該充放電量に応じて前記バッテリの温度を予測することを特徴とする請求項４に記載のバッテリ冷却装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００６−１３９９６３（Ｐ２００６−１３９９６３Ａ）
【公開日】平成１８年６月１日（２００６．６．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３２６９１０（Ｐ２００４−３２６９１０）
【出願日】平成１６年１１月１０日（２００４．１１．１０）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年６月１日（２００６．６．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１１月１０日（２００４．１１．１０）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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