JP2011055581A - 駆動システムおよび自動車 - Google Patents

Abstract

【課題】駆動システムをオフとするための運転者の操作であるシステムオフ指示がなされた後にメイン二次電池を冷却する必要があるときにできるだけ電力消費を抑制しつつメイン二次電池を冷却する。
【解決手段】ファンＥＣＵ６６は、パワースイッチ８０がオフとされて電源用リレー５７がオフとされたときに高圧バッテリを冷却するための冷却条件が成立するときには、所定デューティ比を用いたファンインバータ６４の制御である固定デューティ制御を実行する。これにより、電動ファン６１を制御する際にハイブリッドＥＣＵ７０やエンジンＥＣＵ２４，モータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２への電力供給を継続する必要がなく、電力消費を抑制しつつ高圧バッテリを冷却することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、駆動システムおよび自動車に関する。

従来、この種の駆動システムとしては、自動車の走行用のモータと、走行用のモータに電力を供給する駆動用バッテリと、駆動用バッテリを冷却する冷却ファンと、駆動用バッテリの充放電と冷却ファンとを制御するコントロールユニットと、電装用バッテリとコントロールユニットとに介在しイグニッションスイッチによってオンオフ制御される電源スイッチと、を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このシステムでは、電源スイッチに温度検出回路（例えば、温度が設定温度よりも高くなるとオンになるバイメタル）を接続しており、イグニッションスイッチがオフの状態で温度が設定温度よりも高くなると、電源スイッチをオンに切り替えてコントロールユニットに電力を供給し、動作状態になったコントロールユニットが冷却ファンを運転することにより、駆動用バッテリを冷却している。

特開２００１−１９０００１号公報

ところで、上述の駆動システムにおいて、駆動用バッテリの充放電と冷却ファンとを制御する１つのコントロールユニットに代えて、走行用のモータを制御したり冷却ファンの制御指令を設定したりする駆動用コントロールユニットと、モータ用制御ユニットから受信した制御指令に基づいて冷却ファンを制御するファン用コントロールユニットと、を含む複数のコントロールユニットを備える場合、イグニッションスイッチがオフとされた後に駆動用バッテリを冷却する必要があるときには、できるだけ電力消費を抑制しつつ駆動用バッテリを冷却することが望まれる。

本発明の駆動システムおよび自動車では、駆動システムをオフとするための運転者の操作であるシステムオフ指示がなされた後にメイン二次電池を冷却する必要があるときにできるだけ電力消費を抑制しつつメイン二次電池を冷却することを主目的とする。

本発明の駆動システムおよび自動車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の駆動システムは、
駆動用の電動機と、前記電動機と電力をやりとりするメイン二次電池と、メイン二次電池とは異なるサブ二次電池と、前記サブ二次電池からの電力を用いて前記メイン二次電池を冷却するための空気を送風可能な電動ファンと、前記サブ二次電池からの電力により作動し前記電動機を制御すると共に前記電動ファンの制御指令を設定する駆動用制御装置と、前記サブ二次電池からの電力により作動し前記駆動用制御装置からの制御指令に基づいて前記電動ファンを制御するファン制御装置と、前記サブ二次電池と前記駆動用制御装置および前記ファン制御装置との間に介在し操作者の操作に応じてオンオフする第１リレーと、を備える駆動システムであって、
前記サブ二次電池と前記電動ファンおよび前記ファン制御装置との間に介在し、前記ファン制御装置によりオンオフ制御される第２リレーを備え、
前記ファン制御装置は、前記駆動システムをオフとするための運転者の操作であるシステムオフ指示に応じて前記第１リレーがオフとされたときに前記メイン二次電池を冷却するための冷却条件が成立するときには、該冷却条件の成立が解除されるまで前記電動ファンが予め定められた駆動状態で駆動されるよう該電動ファンを制御するファン制御を実行し、該ファン制御の実行後に前記第２リレーがオフとされるよう該第２リレーを制御する接続解除制御を実行する装置である、
を備えることを要旨とする。

この本発明の駆動システムでは、ファン制御装置は、駆動システムをオフとするための運転者の操作であるシステムオフ指示に応じて第１リレーがオフとされたときにメイン二次電池を冷却するための冷却条件が成立するときには、冷却条件の成立が解除されるまで電動ファンが予め定められた駆動状態で駆動されるよう電動ファンを制御するファン制御を実行し、ファン制御の実行後に第２リレーがオフとされるよう第２リレーを制御する接続解除制御を実行する。即ち、ファン制御装置は、第１リレーがオフとされたときに冷却条件が成立するときには、駆動用制御装置の状態（駆動用制御装置が作動しているか否か、駆動用制御装置と通信可能であるか否か）に拘わらず電動ファンが予め定められた駆動状態で駆動されるよう電動ファンを制御するのである。これにより、電動ファンを制御するために（電動ファンの制御指令を設定するために）駆動用制御装置への電力供給を継続する必要がないから、駆動用制御装置への無駄な電力供給を抑制することができる。この結果、システムオフ指示がなされた後にメイン二次電池を冷却する必要があるときに、電力消費を抑制しつつ電動ファンを制御してメイン二次電池を冷却することができる。

こうした本発明の駆動システムにおいて、前記冷却条件は、前記システムオフ指示時の前記メイン二次電池の温度が該メイン二次電池の冷却を行なう必要がある温度の下限として予め定められた所定温度より高く且つ前記システムオフ指示時の前記メイン二次電池の温度が前記電動ファンにより送風される空気の温度より高いときに成立する条件である、ものとすることもできる。

また、本発明の駆動システムにおいて、前記駆動用制御装置は、前記メイン二次電池の温度が該メイン二次電池の冷却を行なう必要がある温度の下限として予め定められた所定温度より高いときには前記電動ファンの制御指令を前記ファン制御装置に送信し、前記メイン二次電池の温度が前記所定温度以下のときには前記電動ファンの制御指令を前記ファン制御装置に送信しない装置であり、前記冷却条件は、前記第１リレーがオフとされる直前に前記駆動用制御装置から前記電動ファンの制御指令を受信していたときに成立する条件である、ものとすることもできる。

さらに、本発明の駆動システムにおいて、前記冷却条件は、前記ファン制御の実行時間が前記メイン二次電池の冷却を行なう時間として予め定められた所定時間に至る条件，前記メイン二次電池の温度が前記電動ファンにより送風される空気の温度以下になる条件，前記サブ二次電池の電圧が前記電動ファンおよび前記ファン制御装置の作動電圧の下限として予め定められた下限電圧より低くなる条件，を含む複数の条件の少なくとも一つが成立したときに解除される条件である、ものとすることもできる。ここで、前記メイン二次電池の温度が前記電動ファンにより送風される空気の温度以下になる条件に代えて、前記メイン二次電池の温度が前記電動ファンにより送風される空気の温度にマージンを加えた温度以下になる条件を用いるものとしてもよい。

あるいは、本発明の駆動システムにおいて、前記ファン制御装置は、前記第１リレーがオフとされているときでも前記メイン二次電池の温度および前記電動ファンにより送風される空気の温度を入力可能な装置である、ものとすることもできる。

本発明の自動車は、上述のいずれかの態様の本発明の駆動システム、即ち、基本的には、駆動用の電動機と、前記電動機と電力をやりとりするメイン二次電池と、メイン二次電池とは異なるサブ二次電池と、前記サブ二次電池からの電力を用いて前記メイン二次電池を冷却するための空気を送風可能な電動ファンと、前記サブ二次電池からの電力により作動し前記電動機を制御すると共に前記電動ファンの制御指令を設定する駆動用制御装置と、前記サブ二次電池からの電力により作動し前記駆動用制御装置からの制御指令に基づいて前記電動ファンを制御するファン制御装置と、前記サブ二次電池と前記駆動用制御装置および前記ファン制御装置との間に介在し操作者の操作に応じてオンオフする第１リレーと、を備える駆動システムであって、前記サブ二次電池と前記電動ファンおよび前記ファン制御装置との間に介在し、前記ファン制御装置によりオンオフ制御される第２リレーを備え、前記ファン制御装置は、前記駆動システムをオフとするための運転者の操作であるシステムオフ指示に応じて前記第１リレーがオフとされたときに前記メイン二次電池を冷却するための冷却条件が成立するときには、該冷却条件の成立が解除されるまで前記電動ファンが予め定められた駆動状態で駆動されるよう該電動ファンを制御するファン制御を実行し、該ファン制御の実行後に前記第２リレーがオフとされるよう該第２リレーを制御する接続解除制御を実行する装置である、駆動システムを搭載し、前記電動機からの動力を用いて走行するものとすることもできる。

この本発明の自動車では、上述のいずれかの態様の本発明の駆動システムを搭載するから、本発明の駆動システムが奏する効果、例えば、システムオフ指示がなされた後にメイン二次電池を冷却する必要があるときに電力消費を抑制しつつ電動ファンを制御してメイン二次電池を冷却することができる効果などと同様の効果を奏することができる。

本発明の一実施例としての駆動システム２１を搭載するハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。 駆動システムの低電圧系の構成の概略を示す構成図である。 システム停止指示がなされたときにファンＥＣＵ６６により実行されるパワースイッチオフ時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 変形例のハイブリッド自動車２０Ｂに搭載される駆動システム２１Ｂの低電圧系の構成の概略を示す構成図である。 変形例のハイブリッド自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。 変形例の電気自動車２２０の構成の概略を示す構成図である。

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例としての駆動システム２１を搭載するハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図であり、図２は、駆動システムの低電圧系の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図１および図２に示すように、ガソリンや軽油などを燃料とするエンジン２２と、エンジン２２を駆動制御するエンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４と、エンジン２２のクランクシャフト２６にキャリアが接続されると共に駆動輪３９ａ，３９ｂにデファレンシャルギヤ３８を介して連結された駆動軸３６にリングギヤが接続されたプラネタリギヤ３０と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子がプラネタリギヤ３０のサンギヤに接続されたモータＭＧ１と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子が駆動軸３６に接続されたモータＭＧ２と、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するためのインバータ４１，４２と、インバータ４１，４２の図示しないスイッチング素子をスイッチング制御することによってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０と、例えばリチウムイオン二次電池として構成されてインバータ４１，４２にシステムメインリレー４４を介して接続された高圧バッテリ５０と、例えば鉛蓄電池として構成されて高圧バッテリ５０より電圧が低い低圧バッテリ５４と、高圧バッテリ５０がシステムメインリレー４４を介して接続された高電圧系の電力を降圧して低圧バッテリ５４が接続された低電圧系に供給するＤＣ／ＤＣコンバータ５６と、高圧バッテリ５０および低圧バッテリ５４を管理するバッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２と、高圧バッテリ５０を冷却する冷却装置６０と、車両全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット（以下、ハイブリッドＥＣＵという）７０と、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２，ハイブリッドＥＣＵ７０，後述のファンＥＣＵ６６（図２参照）と低圧バッテリ５４との間に介在する電源用リレー５７（図２参照）と、電源用リレー５７をオンオフすることによって車両の起動制御装置や停止制御装置として機能する電源用電子制御ユニット（以下、電源ＥＣＵという）７２と、を備える。なお、実施例では、高圧バッテリ５０は車両の後部座席の下方や後方に配置されており、車室内または車室外に形成された吸い込み口から吸い込んだ空気を冷却装置６０によって高圧バッテリ５０に送風することにより高圧バッテリ５０を冷却するものとした。また、各電子制御ユニットは、低圧バッテリ５４からの電力により作動する。

電源ＥＣＵ７２は、低圧バッテリ５４と電源用リレー５７とを接続する電力ラインに接続されており、電源ＥＣＵ７２には、運転席前面のパネルに取り付けられて車両のシステム起動やシステム停止を指示するパワースイッチ８０からのオンオフ信号などが入力されており、電源ＥＣＵ７２からは、電源用リレー５７をオンオフするための制御信号などが出力されている。電源ＥＣＵ７２は、実施例では、車両がシステム停止された状態でパワースイッチ８０からオン信号を入力したときに電源用リレー５７をオンとし、システム起動されている状態でパワースイッチ８０からオフ信号を入力したときに電源用リレー５７をオフとする。電源用リレー５７がオンされると、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２，ハイブリッドＥＣＵ７０，ファンＥＣＵ６６に低圧バッテリ５４からの電力が供給される。

バッテリＥＣＵ５２には、高圧バッテリ５０や低圧バッテリ５４を管理するのに必要な信号、例えば、高圧バッテリ５０の端子間に設置された図示しない電圧センサからの高圧バッテリ５０の電圧，高圧バッテリ５０の出力端子に接続された電力ラインに取り付けられた図示しない電流センサからの高圧バッテリ５０の充放電電流，高圧バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１からの高圧バッテリ５０の温度Ｔｂｈ，低圧バッテリ５４の端子間に設置された電圧センサ５５からの低圧バッテリ５４の電圧Ｖｂｌ，低圧バッテリ５４の出力端子に接続された電力ラインに取り付けられた図示しない電流センサからの低圧バッテリ５４の充放電電流，低圧バッテリ５４に取り付けられた図示しない温度センサからの低圧バッテリ５４の温度などが入力されており、必要に応じて高圧バッテリ５０や低圧バッテリ５４の状態に関するデータを通信によりハイブリッドＥＣＵ７０に出力する。また、バッテリＥＣＵ５２は、高圧バッテリ５０や低圧バッテリ５４を管理するために、電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて高圧バッテリ５０や低圧バッテリ５４の残容量（ＳＯＣ）を演算している。

冷却装置６０は、図２に示すように、高圧バッテリ５０を冷却するための空気を送風可能な電動ファン６１と、電動ファン６１を制御するファン用電子制御ユニット（以下、ファンＥＣＵという）６６と、低圧バッテリ５４と電動ファン６１およびファンＥＣＵ６６との間に介在してファンＥＣＵ６６によりオンオフ制御されるファン用リレー６７と、を備える。ここで、電動ファン６１は、ファンブレード６２と、ファンブレードに回転軸が取り付けられたファンモータ６３と、ファンモータ６３を駆動するためのファンインバータ６４と、から構成されている。ファンＥＣＵ６６には、電動ファン６１に取り付けられて高圧バッテリ５０に送風される空気の温度を検出する温度センサ６５からの送風温度Ｔｉｎ，前述の温度センサ５１からの高圧バッテリ５０の温度Ｔｂｈ，前述の電圧センサ５５からの低圧バッテリ５４の電圧Ｖｂｌなどが入力されている。また、ファンＥＣＵ６６は、ファン用リレー６７がオンの状態でファンインバータ６４の図示しないスイッチング素子のスイッチングのデューティ比を調整してファンインバータ６４を制御している（以下、デューティ制御という）。なお、実施例では、電源用リレー５７よりもハイブリッドＥＣＵ７０側の電力ライン５９からみてファン用リレー６７よりもファンインバータ６４およびファンＥＣＵ６６側の電力ライン６９に対して順方向にダイオード６８が取り付けられている。これは、電源用リレー５７およびファン用リレー６７が共にオンとされている状態でパワースイッチ８０がオフとされて電源用リレー５７がオフとされたときに、ファン用リレー６７がオンであることによって低圧バッテリ５４から電力ライン６９に供給される電力を電力ライン５９に供給しないようにするためである。

ハイブリッドＥＣＵ７０には、シフトレバーの操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダルの踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖなどが入力されている。また、ハイブリッドＥＣＵ７０からは、システムメインリレー４４のオンオフを制御するための制御信号やＤＣ／ＤＣコンバータ５６への制御信号などが出力されている。ハイブリッドＥＣＵ７０は、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２，ファンＥＣＵ６６，電源ＥＣＵ７２と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。

こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、ハイブリッドＥＣＵ７０によって実行される以下に説明する駆動制御によって走行する。ハイブリッドＥＣＵ７０は、エンジン２２を運転しながら走行するときには、まず、アクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃと車速センサ８８からの車速Ｖとに応じて走行のために駆動軸３６に要求される要求トルクＴｒ＊を設定し、要求トルクＴｒ＊に駆動軸３６の回転数Ｎｒ（例えば、モータＭＧ２の回転数や車速Ｖに換算係数を乗じて得られる回転数）を乗じて走行に要求される走行用パワーＰｄｒｖを計算する。次に、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）に基づいて定められるバッテリ５０を充放電するための充放電要求パワーＰｂ＊と走行用パワーＰｄｒｖと損失Ｌｏｓｓとの和としてエンジン２２から出力すべき要求パワーＰｅ＊を計算すると共にエンジン２２を効率よく運転することができるエンジン２２の回転数ＮｅとトルクＴｅとの関係としての動作ライン（例えば燃費最適動作ライン）と計算した要求パワーＰｅ＊とを用いてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する。そして、エンジン２２の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊となるようにするための回転数フィードバック制御によりモータＭＧ１から出力すべきトルクとしてのトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると共にモータＭＧ１をトルク指令Ｔｍ１＊で駆動したときにプラネタリギヤ３０を介して駆動軸３６に作用するトルクを要求トルクＴｒ＊から減じたトルクをモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊として設定する。こうして設定したエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊についてはエンジンＥＣＵ２４に送信すると共にモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０に送信する。目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを受信したエンジンＥＣＵ２４は、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とによってエンジン２２が運転されるようエンジン２２の吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御などを実行し、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で駆動されるようインバータ４１，４２のスイッチング素子をスイッチング制御する。また、ハイブリッドＥＣＵ７０は、エンジン２２の運転を停止した状態で走行するときには、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに応じて駆動軸３６に要求される要求トルクＴｒ＊を設定し、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定すると共にモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊に要求トルクＴｒ＊を設定し、設定したトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する。トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で駆動されるようインバータ４１，４２のスイッチング素子をスイッチング制御する。

また、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０では、パワースイッチ８０がオンとされて電源ＥＣＵ７２により電源用リレー５７がオンとされると、低圧バッテリ５４からファンＥＣＵ６６への電力供給が開始され、ファンＥＣＵ６６によりファン用リレー６７がオンとされる。そして、パワースイッチ８０がオンのときには、高圧バッテリ５０を冷却するために、ハイブリッドＥＣＵ７０とファンＥＣＵ６６とが以下のように制御される。ハイブリッドＥＣＵ７０は、温度センサ５１により検出されてバッテリＥＣＵ５２から通信により入力される高圧バッテリ５０の温度Ｔｂｈがファン起動温度Ｔｂｈｓｔａｒｔ（例えば、３５℃や４０℃など）以上になってから高圧バッテリ５０の温度Ｔｂｈがファン起動温度Ｔｂｈｓｔａｒｔよりも低いファン停止温度Ｔｂｈｓｔｏｐ以下になるまでは電動ファン６１の制御指令（例えば、ファンブレード６２やファンモータ６３の目標回転数Ｎｍ＊や、ファンインバータ６４のデューティ比Ｄ＊など）を設定してファンＥＣＵ６６に送信し、それ以外のときにはファンモータ６３の制御指令をファンＥＣＵ６６に送信しない。ファンＥＣＵ６６は、制御指令を受信したときにその制御指令に基づいて電動ファン６１のファンインバータ６４をデューティ制御する。なお、電動ファン６１の制御指令としての目標回転数Ｎｍ＊やデューティ比Ｄ＊は、高圧バッテリ５０の温度Ｔｂｈが高いほどファンブレード６２やファンモータ６３の回転数が高くなるよう設定するものとしてもよいし、高圧バッテリ５０の温度Ｔｂｈに拘わらず固定値を設定するものとしてもよい。

次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に、パワースイッチ８０がオフとされたときの冷却装置６０の動作について説明する。図３は、パワースイッチ８０がオフとされたときにファンＥＣＵ６６により実行されるパワースイッチオフ時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。なお、パワースイッチ８０がオフとされて電源用リレー５７がオフとされたときには、低圧バッテリ５４からハイブリッドＥＣＵ７０への電力供給が遮断され、ハイブリッドＥＣＵ７０とファンＥＣＵ６６との間の通信も遮断されるものとした。

パワースイッチオフ時制御ルーチンが実行されると、ファンＥＣＵ６６の図示しないＣＰＵは、まず、温度センサ５１からの高圧バッテリ５０の温度Ｔｂｈや温度センサ６５からの送風温度Ｔｉｎなどを入力し（ステップＳ１００）、入力した高圧バッテリ５０の温度Ｔｂｈを閾値Ｔｂｈｒｅｆと比較すると共に（ステップＳ１１０）、高圧バッテリ５０の温度Ｔｂｈを送風温度Ｔｉｎと比較する（ステップＳ１２０）。ここで、閾値Ｔｂｈｒｅｆは、高圧バッテリ５０の冷却を行なう必要があるか否かを判定するために用いられるものであり、前述のファン起動温度Ｔｂｈｓｔａｒｔやその近傍の温度などを用いることができる。また、高圧バッテリ５０の温度Ｔｂｈと送風温度Ｔｉｎとの比較は、送風温度Ｔｉｎが高圧バッテリ５０の温度Ｔｂｈ以上のときには電動ファン６１によって高圧バッテリ５０に空気を送風しても高圧バッテリ５０が冷却されにくいことを考慮し、電動ファン６１を駆動すべき（ファンインバータ６４を制御すべき）か否かを判定する処理である。したがって、ステップＳ１１０，Ｓ１２０の処理は、高圧バッテリ５０を冷却するための冷却条件が成立しているか否かを判定する処理である。

高圧バッテリ５０の温度Ｔｂｈが閾値Ｔｂｈｒｅｆより低いときや、高圧バッテリ５０の温度Ｔｂｈが送風温度Ｔｉｎ以下のときには、冷却条件が成立していないと判断し、そのままファン用リレー６７をオフとして（ステップＳ１９０）、パワースイッチオフ時制御ルーチンを終了する。

一方、高圧バッテリ５０の温度Ｔｂｈが閾値Ｔｂｈｒｅｆ以上で且つ送風温度Ｔｉｎより高いときには、冷却条件が成立していると判断し、予め設定された所定デューティ比Ｄｓｅｔ（例えば、５０％など）を用いたファンインバータ６４の制御（以下、固定デューティ制御という）を開始する（ステップＳ１３０）。これにより、パワースイッチ８０がオフとされた後でも、電動ファン６１の制御によって高圧バッテリ５０を冷却することができる。しかも、電動ファン６１の制御のためにハイブリッドＥＣＵ７０からの制御指令を必要としないから、電動ファン６１の制御のためにハイブリッドＥＣＵ７０への電力供給を継続する必要がなく、電力消費を抑制することができる。

こうして固定デューティ制御を開始すると、高圧バッテリ５０の温度Ｔｂｈや送風温度Ｔｉｎ，電圧センサ５５からの低圧バッテリ５４の電圧Ｖｂｌ，固定デューティ制御を開始してからの時間である制御時間ｔｃを入力し（ステップＳ１４０）、入力した制御時間ｔｃを所定時間ｔｃｒｅｆと比較すると共に（ステップＳ１５０）、入力した高圧バッテリ５０の温度Ｔｂｈを送風温度Ｔｉｎと比較し（ステップＳ１６０）、入力した低圧バッテリ電圧Ｖｂｌを閾値Ｖｂｌｒｅｆと比較する（ステップＳ１７０）。ここで、所定時間ｔｃｒｅｆは、高圧バッテリ５０の冷却に要する時間として実験などにより定められ、例えば、５分や１０分などを用いることができる。また、閾値Ｖｂｌｒｅｆは、電動ファン６１のファンインバータ６４やファンＥＣＵ６６の作動を許容する電圧として定められ、例えば、低圧バッテリ５４の定格電圧が１２Ｖの場合には９Ｖや１０Ｖなどを用いることができる。ステップＳ１５０〜Ｓ１７０の処理は、固定デューティ制御の終了条件が成立したか否か（前述の冷却条件を解除するか否か）を判定する処理である。

制御時間ｔｃが所定時間ｔｃｒｅｆ未満であり、高圧バッテリ５０の温度Ｔｂｈが送風温度Ｔｉｎより高く、低圧バッテリ５４の電圧Ｖｂｌが閾値Ｖｂｌｒｅｆ以上のときには、固定デューティ制御の終了条件は成立していないと判断し、ステップＳ１４０に戻り、ステップＳ１４０〜Ｓ１７０の処理を繰り返し実行している最中に、制御時間ｔｃが所定時間ｔｃｒｅｆ以上になるか高圧バッテリ５０の温度Ｔｂｈが送風温度Ｔｉｎ以下になるか低圧バッテリ５４の電圧Ｖｂｌが閾値Ｖｂｌｒｅｆ未満になったときには、固定デューティ制御の終了条件が成立したと判断し、固定デューティ制御を終了即ちファンインバータ６４の制御を終了し（ステップＳ１８０）、ファン用リレー６７をオフとして（ステップＳ１９０）、パワースイッチオフ時制御ルーチンを終了する。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、ファンＥＣＵ６６は、パワースイッチ８０がオフとされて電源用リレー５７がオフとされたときに高圧バッテリ５０の温度Ｔｂｈが閾値Ｔｂｈｒｅｆ以上で且つ送風温度Ｔｉｎより高いときには、冷却条件が成立していると判断し、所定デューティ比Ｄｓｅｔを用いたファンインバータ６４の制御である固定デューティ制御を実行するから、電動ファン６１を制御する際にハイブリッドＥＣＵ７０やエンジンＥＣＵ２４，モータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２への電力供給を継続する必要がなく、電力消費を抑制しつつ高圧バッテリ５０を冷却することができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、高圧バッテリ５０の温度Ｔｂｈが閾値Ｔｂｈｒｅｆ以上で且つ送風温度Ｔｉｎより高いときに、高圧バッテリ５０を冷却するための冷却条件が成立していると判断するものとしたが、高圧バッテリ５０の温度Ｔｂｈが閾値Ｔｂｈｒｅｆ以上のときには、送風温度Ｔｉｎに拘わらず冷却条件が成立していると判断するものとしてもよい。また、パワースイッチ８０がオフとされて電源用リレー５７がオフとされる直前にハイブリッドＥＣＵ７０から制御指令を受信していたときには、高圧バッテリ５０の温度Ｔｂｈと閾値Ｔｂｈｒｅｆや送風温度Ｔｉｎとの大小関係に拘わらず、冷却条件が成立していると判断するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、固定デューティ制御の実行中には、制御時間ｔｃが所定時間ｔｃｒｅｆ以上になったときや、高圧バッテリ５０の温度Ｔｂｈが送風温度Ｔｉｎ以下になったとき，低圧バッテリ５４の電圧Ｖｂｌが閾値Ｖｂｌｒｅｆ未満になったときに、固定デューティ制御の終了条件が成立したと判断するものとしたが、これらの一部の要件だけを用いて残余の要件については考慮せずに固定デューティ制御の終了条件が成立したか否かを判断するものとしてもよい。例えば、高圧バッテリ５０の温度Ｔｂｈや低圧バッテリＶｂｌを考慮せずに制御時間ｔｃだけを用いて固定デューティ制御の終了条件が成立したか否かを判定するものとしてもよく、この場合、高圧バッテリ５０の温度Ｔｂｈや送風温度Ｔｉｎ，低圧バッテリ５４の電圧ＶｂｌをファンＥＣＵ６６に入力しないものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、固定デューティ制御の終了条件が成立したか否かを判断する要件の一つとして、温度センサ５１からファンＥＣＵ６６に入力される高圧バッテリ５０の温度Ｔｂｈと温度センサ６５からファンＥＣＵ６６に入力される送風温度Ｔｉｎとの大小関係（パワースイッチ８０がオフとされた後に検出可能な値同士の大小関係）を用いるものとしたが、高圧バッテリ５０の温度Ｔｂｈと送風温度Ｔｉｎとのうちの一方についてはパワースイッチ８０がオフとされた後に検出できないものを用いるものとしてもよい。例えば、パワースイッチ８０がオフとされた後に高圧バッテリ５０の温度Ｔｂｈを検出できない場合（温度センサ５１からファンＥＣＵ６６に高圧バッテリ５０の温度Ｔｂｈを入力しない場合）、ハイブリッドＥＣＵ７０とファンＥＣＵ６６との間での通信が遮断される直前にハイブリッドＥＣＵ７０からファンＥＣＵ６６に高圧バッテリ５０の温度Ｔｂｈを入力してこの温度Ｔｂｈを送風温度Ｔｉｎとの大小関係の比較に用いるものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、冷却条件が成立したか否かや、固定デューティ制御の終了条件が成立したか否かを判断するために、高圧バッテリ５０の温度Ｔｂｈと送風温度Ｔｉｎとを比較するものとしたが、送風温度Ｔｉｎに代えて、送風温度Ｔｉｎにマージン（例えば、２℃や３℃など）を加えた温度を用いるものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、バッテリＥＣＵ５２は、電源用リレー５７に接続された電力ライン５９にエンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，ハイブリッドＥＣＵ７０と共に接続されるものとしたが、図４の変形例のハイブリッド自動車２０Ｂに搭載される駆動システム２１Ｂの低電圧系の構成の概略を示す構成図に例示するように、ファン用リレー６７が接続された電力ライン６９にファンインバータ６４やファンＥＣＵ６６と共に接続されるものとしてもよい。この場合、パワースイッチ８０がオフとされて電源用リレー５７がオフとされた後でもファン用リレー６７を介してファンＥＣＵ６６，バッテリＥＣＵ５２に電力が供給されるため、高圧バッテリ５０の温度Ｔｂｈや送風温度Ｔｉｎ，低圧バッテリ５４の電圧Ｖｂｌの少なくとも一部について、センサからファンＥＣＵ６６に直接入力せずに、センサからバッテリＥＣＵ５２を介してファンＥＣＵ６６に入力するものとしてもよい。この場合、電源用リレー５７がオフとされた後でもバッテリＥＣＵ５２への電力供給は行なわれる分だけ実施例に比して電力消費は増加するが、ハイブリッドＥＣＵ７０やエンジンＥＣＵ２４，モータＥＣＵ４０への電力供給を継続しない分については実施例と同様に電力消費を抑制することができる。

実施例では、駆動軸３６にプラネタリギヤ３０を介して接続されたエンジン２２およびモータＭＧ１と、駆動軸３６に動力を入出力するモータＭＧ２と、を備えるいわゆるパラレル型のハイブリッド自動車２０に適用するものとしたが、電動機からの動力を用いて走行するものであればよいから、図５の変形例のハイブリッド自動車１２０に例示するように、エンジン２２に発電用のモータＭＧ１が取り付けられていると共に走行用のモータＭＧ２を備えるいわゆるシリーズ型のハイブリッド自動車１２０に適用するものとしてもよいし、図６の変形例の電気自動車２２０に例示するように、走行用の動力を出力するモータＭＧを備える単純な電気自動車に適用するものとしてもよい。また、自動車や、自動車以外の車両，船舶，航空機などの移動体に搭載される駆動システムの形態としてもよい。

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、モータＭＧ２が「電動機」に相当し、高圧バッテリ５０が「メイン二次電池」に相当し、低圧バッテリ５４が「サブ二次電池」に相当し、電動ファン６１が「電動ファン」に相当し、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定してモータＥＣＵ４０に送信したり電動ファン６１の制御指令を設定してファンＥＣＵ６６に送信したりするハイブリッドＥＣＵ７０と受信したトルク指令Ｔｍ２＊に基づいてモータＭＧ２を制御するモータＥＣＵ４０とが「駆動用制御装置」に相当し、電源用リレー５７が「第１リレー」に相当し、ファン用リレー６７が「第２リレー」に相当し、パワースイッチ８０がオンのときには、ハイブリッドＥＣＵ７０から制御指令を受信したときにその制御指令に基づいて電動ファン６１のファンインバータ６４をデューティ制御し、パワースイッチ８０がオフとされて電源用リレー５７がオフとされたときに高圧バッテリ５０の温度Ｔｂｈが閾値Ｔｂｈｒｅｆ以上で且つ送風温度Ｔｉｎより高いときには、冷却条件が成立していると判断して所定デューティ比Ｄｓｅｔを用いたファンインバータ６４の制御である固定デューティ制御を実行し、固定デューティ制御の実行中に制御時間ｔｃが所定時間ｔｃｒｅｆ以上になるか高圧バッテリ５０の温度Ｔｂｈが送風温度Ｔｉｎ以下になるか低圧バッテリ５４の電圧Ｖｂｌが閾値Ｖｂｌｒｅｆ未満になったときに固定デューティ制御の終了条件が成立したと判断して固定デューティ制御を終了してファン用リレー６７をオフとするファンＥＣＵ６６ファンＥＣＵ６６が「ファン制御装置」に相当する。

ここで、「電動機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ２に限定されるものではなく、誘導電動機など、駆動用のものであれば如何なるタイプの電動機であっても構わない。「メイン二次電池」としては、リチウムイオン二次電池として構成された高圧バッテリ５０に限定されるものではなく、ニッケル水素二次電池やニッケルカドミウム二次電池，鉛蓄電池など、電動機と電力をやりとりするものであれば種々の二次電池を用いることができる。「サブ二次電池」としては、鉛蓄電池として構成された低圧バッテリ５４に限定されるものではなく、リチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池やニッケルカドミウム二次電池など、種々の二次電池を用いることができる。「電動ファン」としては、ファンブレード６２とファンモータ６３とファンインバータ６４とから構成されたものに限定されるものではなく、サブ二次電池からの電力を用いてメイン二次電池を冷却するための空気を送風可能なものであれば如何なるものとしても構わない。「駆動用制御装置」としては、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定してモータＥＣＵ４０に送信したり電動ファン６１の制御指令を設定してファンＥＣＵ６６に送信したりするハイブリッドＥＣＵ７０と受信したトルク指令Ｔｍ２＊に基づいてモータＭＧ２を制御するモータＥＣＵ４０とに限定されるものではなく、サブ二次電池からの電力により作動し電動機を制御すると共に電動ファンの制御指令を設定するものであれば如何なるものとしても構わない。「第１リレー」としては、電源用リレー５７に限定されるものではなく、サブ二次電池と駆動用制御装置およびファン制御装置との間に介在し操作者の操作に応じてオンオフするものであれば如何なるものとしても構わない。「第２リレー」としては、ファン用リレー６７に限定されるものではなく、サブ二次電池と電動ファンおよびファン制御装置との間に介在しファン制御装置によりオンオフ制御されるものであれば如何なるものとしても構わない。「ファン制御装置」としては、パワースイッチ８０がオンのときには、ハイブリッドＥＣＵ７０から制御指令を受信したときにその制御指令に基づいて電動ファン６１のファンインバータ６４をデューティ制御し、パワースイッチ８０がオフとされて電源用リレー５７がオフとされたときに高圧バッテリ５０の温度Ｔｂｈが閾値Ｔｂｈｒｅｆ以上で且つ送風温度Ｔｉｎより高いときには、冷却条件が成立していると判断して所定デューティ比Ｄｓｅｔを用いたファンインバータ６４の制御である固定デューティ制御を実行し、固定デューティ制御の実行中に制御時間ｔｃが所定時間ｔｃｒｅｆ以上になるか高圧バッテリ５０の温度Ｔｂｈが送風温度Ｔｉｎ以下になるか低圧バッテリ５４の電圧Ｖｂｌが閾値Ｖｂｌｒｅｆ未満になったときに固定デューティ制御の終了条件が成立したと判断して固定デューティ制御を終了してファン用リレー６７をオフとするファンＥＣＵ６６に限定されるものではなく、駆動システムをオフとするための運転者の操作であるシステムオフ指示に応じて第１リレーがオフとされたときにメイン二次電池を冷却するための冷却条件が成立するときには、冷却条件の成立が解除されるまで電動ファンが予め定められた駆動状態で駆動されるよう電動ファンを制御するファン制御を実行し、ファン制御の実行後に第２リレーがオフとされるよう第２リレーを制御する接続解除制御を実行するものであれば如何なるものとしても構わない。

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、駆動システムや自動車の製造産業などに利用可能である。

２０，２０Ｂ，１２０ ハイブリッド自動車、２１，２１Ｂ 駆動システム、２２ エンジン、２４ エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６ クランクシャフト、３０ プラネタリギヤ、３６ 駆動軸、３８ デファレンシャルギヤ、３９ａ，３９ｂ 駆動輪、４０ モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２ インバータ、４４ システムメインリレー、５０ 高圧バッテリ、５１ 温度センサ、５２ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４ 低圧バッテリ、５５ 電圧センサ、５６ ＤＣ／ＤＣコンバータ、５７ 電源用リレー、５９ 電力ライン、６０ 冷却装置、６１ 電動ファン、６２ ファンブレード、６３ ファンモータ、６４ ファンインバータ、６５ 温度センサ、６６ ファン用電子制御ユニット（ファンＥＣＵ）、６７ ファン用リレー、６８ ダイオード、６９ 電力ライン、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット（ハイブリッドＥＣＵ）、７２ 電源用電子制御ユニット（電源ＥＣＵ）、８０ パワースイッチ、８２ シフトポジションセンサ、８４ アクセルペダルポジションセンサ、８６ ブレーキペダルポジションセンサ、８８ 車速センサ、 ２２０ 電気自動車、ＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ モータ。

Claims (6)

1. 駆動用の電動機と、前記電動機と電力をやりとりするメイン二次電池と、メイン二次電池とは異なるサブ二次電池と、前記サブ二次電池からの電力を用いて前記メイン二次電池を冷却するための空気を送風可能な電動ファンと、前記サブ二次電池からの電力により作動し前記電動機を制御すると共に前記電動ファンの制御指令を設定する駆動用制御装置と、前記サブ二次電池からの電力により作動し前記駆動用制御装置からの制御指令に基づいて前記電動ファンを制御するファン制御装置と、前記サブ二次電池と前記駆動用制御装置および前記ファン制御装置との間に介在し操作者の操作に応じてオンオフする第１リレーと、を備える駆動システムであって、
   前記サブ二次電池と前記電動ファンおよび前記ファン制御装置との間に介在し、前記ファン制御装置によりオンオフ制御される第２リレーを備え、
   前記ファン制御装置は、前記駆動システムをオフとするための運転者の操作であるシステムオフ指示に応じて前記第１リレーがオフとされたときに前記メイン二次電池を冷却するための冷却条件が成立するときには、該冷却条件の成立が解除されるまで前記電動ファンが予め定められた駆動状態で駆動されるよう該電動ファンを制御するファン制御を実行し、該ファン制御の実行後に前記第２リレーがオフとされるよう該第２リレーを制御する接続解除制御を実行する装置である、
   駆動システム。
2. 請求項１記載の駆動システムであって、
   前記冷却条件は、前記システムオフ指示時の前記メイン二次電池の温度が該メイン二次電池の冷却を行なう必要がある温度の下限として予め定められた所定温度より高く且つ前記システムオフ指示時の前記メイン二次電池の温度が前記電動ファンにより送風される空気の温度より高いときに成立する条件である、
   駆動システム。
3. 請求項１記載の駆動システムであって、
   前記駆動用制御装置は、前記メイン二次電池の温度が該メイン二次電池の冷却を行なう必要がある温度の下限として予め定められた所定温度より高いときには前記電動ファンの制御指令を前記ファン制御装置に送信し、前記メイン二次電池の温度が前記所定温度以下のときには前記電動ファンの制御指令を前記ファン制御装置に送信しない装置であり、
   前記冷却条件は、前記第１リレーがオフとされる直前に前記駆動用制御装置から前記電動ファンの制御指令を受信していたときに成立する条件である、
   駆動システム。
4. 請求項１ないし３のいずれか１つの請求項に記載の駆動システムであって、
   前記冷却条件は、前記ファン制御の実行時間が前記メイン二次電池の冷却を行なう時間として予め定められた所定時間に至る条件，前記メイン二次電池の温度が前記電動ファンにより送風される空気の温度以下になる条件，前記サブ二次電池の電圧が前記電動ファンおよび前記ファン制御装置の作動電圧の下限として予め定められた下限電圧より低くなる条件，を含む複数の条件の少なくとも一つが成立したときに解除される条件である、
   駆動システム。
5. 請求項４記載の駆動システムであって、
   前記ファン制御装置は、前記第１リレーがオフとされているときでも前記メイン二次電池の温度および前記電動ファンにより送風される空気の温度を入力可能な装置である、
   駆動システム。
6. 請求項１ないし５のいずれか１つの請求項に記載の駆動システムを搭載し、前記電動機からの動力を用いて走行する自動車。

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