JP6222159B2 - 車載二次電池の冷却システム - Google Patents

Description

本発明は、ハイブリッド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、自身の内部抵抗により、充放電に伴って温度が上昇する。そこで、二次電池周辺に冷却ファンを設け、この冷却ファンにより二次電池を強制空冷することが従来から提案されている。

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。この冷却装置では、冷却ファンの指令デューティを、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。つまり、可変制御により冷却ファンの駆動制御を行っている。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出力を行う、つまり、制御部の故障診断機能部に故障情報を記録させる。さらにこの冷却装置は、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を判断する一手法として、冷却ファンの実回転数等の検出パラメータを用いる手法が挙げられる。例えば冷却ファンへの指令回転数と実回転数とを比較して冷却ファンの異常を判断する。

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。なぜなら、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、制御遅れ等に起因して指令回転数から実回転数が乖離してしまうなど、故障の有無判断の精度を保てないおそれがあるからである。

冷却ファンの駆動を安定させるために、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）で駆動させることが考えられる。しかしながら、冷却ファンを一定デューティで駆動させる場合、当然のことながら二次電池の温度に追従した冷却が困難となり、例えば回転数が不足して十分に冷却できずに二次電池の過熱に至るおそれがある。

高温の二次電池にも対応可能となるように、高出力状態（例えば最大デューティ）で冷却ファンを一定制御することも考えられるが、そうなると今度は二次電池の過冷却（冷やし過ぎ）に繋がるおそれがある。また、冷却ファンの騒音が大きくなり、乗員の不快感に繋がるという、別の課題が生じる。

そこで、本発明は、乗員の不快感の発生や二次電池の過熱または過冷却を抑制しつつ、冷却ファンの異常の有無検知の機会を十分に確保することを目的とする。

本発明は、ハイブリッド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に関するものである。当該システムは、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である電池温度を検出する温度センサと、を備える。またこのシステムでは、前記ハイブリッド車両の始動後に前記電池温度が第一温度以上になった場合に、一定期間、前記冷却ファンを第一指令値で駆動させる第一の一定制御を行うとともに、一定制御時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。さらに、このシステムでは、前記電池温度が前記第一温度以上となり、かつ、前記第一の一定制御が予め定められた条件により禁止されているときに、車室内の騒音レベルが所定値以上になると、第二指令値で前記冷却ファンを駆動させる第二の一定制御を行うとともに、前記第二の一定制御時の前記冷却ファンの実回転数に基づいて前記異常検出処理を行う。

また、上記発明において、前記第一の一定制御を禁止する条件は、車両始動時の前記電池温度が第二温度以上である場合、及び、前記電池温度が前記第一温度以上であるときに前記ハイブリッド車両が回転電機のみによって駆動されるＥＶ走行中である場合の少なくとも一方が含まれることが好適である。

また、上記発明において、前記第二指令値は、前記第一指令値よりも高出力の指令値であることが好適である。

また、上記発明において、車載オーディオシステムがオン状態となったとき、車室内空調ブロワがオン状態となったとき、車室窓の開放時、及びエンジン駆動時の少なくともいずれか一つが成立したときに、前記車室内の騒音レベルが所定値以上となったと判定されることが好適である。

本発明によれば、乗員の不快感の発生や二次電池の過熱または過冷却を抑制しつつ、冷却ファンの異常の有無検知の機会を十分に確保することが可能となる。

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５に示すフローチャートのファン一定デューティ制御を示すフローチャートである。 始動時の電池温度が第二温度Ｔ１以上である場合の異常検出処理フローを説明するタイムチャートである。 ＥＶ走行中の異常検出処理フローを説明するタイムチャートである。 車載二次電池の冷却システムの他の実施形態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、ハイブリッド車両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。

このハイブリッド車両９０は、種類の動力源（モータジェネレータ１６，１８と、エンジン２０）を車輪２６の駆動に使用するハイブリッド車両である。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、電力の分岐経路として、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１０２（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１０２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、外部のＤＣ電源１０４のコネクタ１０３が接続可能なコネクタ５６も接続されている。これにより、メインバッテリ１０は、外部のＤＣ電源１０４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、ＤＣ／ＤＣコンバータ３３（降圧コンバータ）も接続されている。

ＤＣ／ＤＣコンバータ３３の出力は、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や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、補機バッテリ３６には、冷却ファン４０が接続されている。冷却ファン４０は、電動の冷却ファンから構成され、メインバッテリ１０に冷却風を送風する。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、メインバッテリ１０が収容されるケーシング４８に冷却空気を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。

また、ハイブリッド車両９０の車室内には、イグニッションスイッチ２７が設けられている。イグニッションスイッチ２７は、ハイブリッド車両９０の起動、停止の指示をユーザから受け付けるスイッチである。また、車室内には、ハイブリッド車両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も設けられている。制御部７０は、このナビゲーションシステム３０から提供される経路情報に基づいて、現在位置の勾配Ｉｎｃを推定する。

加えて、ハイブリッド車両９０の車室内には、車載オーディオシステム用のオーディオスイッチ１１０、車室内空調ブロア用の空調スイッチ１１２、パワーウィンドウスイッチ１１４が設けられている。制御部７０は、これらのスイッチのオン／オフ動作に応じて、オーディオシステムや空調システムの起動／停止制御を行うとともに、車室窓の開閉制御を行う。

さらに、ハイブリッド車両９０の車室内には、ナビゲーションシステム３０の音声認識マイク等の集音マイク１１６が設けられる。制御部７０は、集音マイク１１６から受信した音声に基づいてナビゲーションシステム３０の制御を行う。また、制御部７０は、集音マイク１１６から車室音[ｄＢ]を受信する。

また、メインバッテリ１０に関する計器類として、メインバッテリ１０には、温度（以下「電池温度ＴＢ」という）を検出する温度センサ６１が取り付けられている。温度センサ６１は、一つだけ設けてもよいし、メインバッテリ１０の複数個所に複数、設けるようにしてもよい。温度センサ６１を複数設けた場合には、複数の温度センサ６１の検出値の統計値、例えば、平均値や最低値、最大値等を、電池温度ＴＢとして取り扱う。

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ＶＢを検出する電圧センサ６２が接続されている。また、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ＩＢを検出する電流センサ６３が取り付けられている。

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。

制御部７０は、検出された電圧ＶＢや電流ＩＢ、電池温度ＴＢ等に基づいて、ＳＯＣを算出する。そして、制御部７０は、このＳＯＣが、予め規定の下限閾値を下回らず、また、予め規定された上限閾値を上回らないように、モータジェネレータ１６，１８やエンジン２０の駆動を制御する。

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に接続される。冷却ファン４０は、コントロールユニット４５を介して、制御部７０の指令によって駆動される。また、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Ｒｅａｄｙ−ＯＮ、Ｒｅａｄｙ−ＯＦＦ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、オーディオスイッチ１１０、空調スイッチ１１２、パワーウィンドウスイッチ１１４は、制御部７０に接続され、これらのオン／オフ信号が、制御部７０に入力される。さらに、集音マイク１１６も制御部７０に接続され、集音マイク１１６により受信された音声信号は、制御部７０に入力される。加えて、アクセルの開度Ａｃｃ、ブレーキの踏込量等の信号も制御部７０に入力されるよう構成されている。

制御部７０は、ＥＣＵ（電子コントロールユニット）とも呼ばれ、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／オフ信号や、コネクタ５５，５６が外部コネクタ１０１，１０３に接続されているか否かを示す信号等も入力される。

＜ハイブリッド車両の基本動作＞
以上のように構成されたハイブリッド車両９０の基本動作について簡単に説明する。ハイブリッド車両がＲｅａｄｙ−ＯＮとな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、Ｒｅａｄｙ−ＯＮとは車両始動状態を指す。車両始動状態とは、一般的には車両が走行不可状態から走行可能状態に切り換わった状態を指す。ハイブリッド車両９０については、これを更に拡張させて、ハイブリッド車両９０の電源系統が立ち上がった状態、つまり制御部７０（ＥＣＵ）が起動した状態をＲｅａｄｙ−Ｏｎまたは車両始動状態に含める。具体的には、ユーザによりイグニッションスイッチ２７がＯＮされた場合や、外部充電操作によって制御部７０が起動された場合、及び、予約始動機能に従い予約時間に自動的に制御部７０が起動された場合などを、Ｒｅａｄｙ−ＯＮ（車両始動状態）に含めてよい。

車両の走行を開始する際には、ハイブリッド車両９０が停止している状態で第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。つまり第１モータジェネレータ１６によってエンジン２０をクランキングさせる。

エンジン２０の出力は、動力分配機構２２で分配され、当該出力の一部は、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から出力され、車輪２６を回転させる。

このとき、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。また、これと併せて、メインバッテリ１０からは、放電により第２モータジェネレータ１８に要求電力が供給される。

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。

ハイブリッド車両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（発電制動）。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。

こうしたハイブリッド車両９０の走行モードとしては、トルク変換走行モード、充放電走行モード、ＥＶ走行モード、エンジン直行トルク走行モードなどがある。

トルク変換走行モードでは、要求動力に見合う動力がエンジンから出力されるようにエンジン２０が運転制御される。さらに、エンジン２０から出力される動力のすべてが動力分配機構２２とモータジェネレータ１６，１８によってトルク変換されて駆動軸に出力されるようモータジェネレータ１６，１８が駆動制御される。

充放電走行モードでは、要求動力とメインバッテリ１０の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２０から出力されるようにエンジン２０が運転制御される。さらに、動力分配機構２２とモータジェネレータ１６，１８によるトルク変換によって、エンジン２０から出力される動力の一部がメインバッテリ１０の充放電に分配され、残りの一部が駆動軸に分配されるように、モータジェネレータ１６，１８が制御される。

上記したトルク変換走行モードと充放電走行モードは、いずれもエンジン２０の負荷運転を伴って要求動力が駆動軸に出力されるようエンジン２０とモータジェネレータ１６，１８とを制御するモードである。以下では、両者を合わせて「ハイブリッド走行モード」と呼ぶ。

エンジン直行トルク走行モードでは、モータジェネレータ１８の運転が停止され、モータジェネレータ１６でエンジントルクの反力を受け持ちながらエンジン２０から動力分配機構２２を介して駆動軸に直接伝達されるトルクだけで走行が行なわれる。

ＥＶ走行モードは、電動走行モードやモータ走行モードとも呼ばれる。このＥＶ走行モードでは、エンジン２０の運転を停止して車両からの要求動力に見合う動力が駆動軸に出力されるようモータジェネレータ１８が運転制御される。つまりモータジェネレータ１８のみにて車両を駆動させる。モータジェネレータ１８への電力はメインバッテリ１０から供給される。

＜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。モータ４４が直流モータである場合、デューティ制御は、図２に示すように、モータ４４に印加する直流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であるデューティを変化させる制御方式である。なお、デューティは、以下の式１で表される。

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は駆動されない。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％との間に有る場合には、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の間には一定の相関があるので、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相関があるので、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は内部に直流電流をオン・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に供給する直流電流をオン・オフする。

本実施形態では、冷却ファン４０を、可変デューティ制御または一定デューティ制御で駆動する。可変デューティ制御の場合、制御部７０は、少なくとも電池温度ＴＢを含む種々の検知パラメータに応じて冷却ファン４０の指令デューティＤを決定し、当該指令デューティＤをコントロールユニット４５に出力する。指令デューティＤの決定に際して参照される検知パラメータとしては、電池温度ＴＢに加え、さらに、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、温度センサ６１で検出した電池温度ＴＢ、車速センサ６５で検出した車速Ｖｅｌ、電池電流ＩＶ、エンジン２０やエアコンの駆動状態等を含んでもよい。

指令デューティＤを決定するために、本実施形態では、制御部７０のメモリ７２に記憶されたデューティマップを利用する。デューティマップは、各種検知パラメータの値と指令デューティとの相関を示すマップである。このデューティマップとしては、種々の形態が考えられるが、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、電池温度ＴＢに対する感度が比較的低い指令デューティＤを規定する基準線である。この比較的低い指令デューティＤの基準線ｓ１は、例えば、外気温度が常温近傍で電池温度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（比較的冷たい空気が供給される場合）や、冷却能力よりも消費電力の低減を優先したい場合等に採用される。

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、電池温度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。

電池温度ＴＢが温度Ｔ１１を超えると、指令デューティＤは電池温度ＴＢの上昇に伴って高くなり、電池温度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４７℃程度が考えられる。

指令デューティＤは、電池温度ＴＢ以外に、ハイブリッド車両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、ハイブリッド車両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から破線ｓ２に上昇させる。逆にハイブリッド車両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から破線ｓ３に低下させる。

このように、指令デューティＤは、電池温度ＴＢが一定の場合でもハイブリッド車両９０の車速Ｖｅｌ等の検知パラメータにより図４の破線ｓ２とｓ３の間のクロスハッチングした領域Ａの中で変化する。以下では、この実線ｓ１、破線ｓ２，ｓ３で規定されるデューティマップを「低デューティマップ」と呼ぶ。

また、図４に示す実線ｕ１は、電池温度ＴＢに対する感度が、比較的高い指令デューティＤを規定する基準線である。この比較的高い指令デューティＤの基準線ｕ１は、例えば、外気温度が常温近傍で電池温度ＴＢと冷却ファン４０の吸気温度との温度差ΔＴが小さい場合等や、メインバッテリ１０の迅速な冷却が必要な場合等に採用される。

この場合、指令デューティＤは、基準線ｕ１で示す通り、電池温度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、最小値Ｄ１よりも高く、最大値Ｄ３よりも小さい値である。

電池温度ＴＢが温度Ｔ２１を超えると、指令デューティＤは電池温度ＴＢの上昇に伴って高くなり、電池温度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、電池温度ＴＢに対する指令デューティの上昇割合は、先に説明した実線ｓ１の場合よりも大きくなっている。

また、指令デューティＤは、ハイブリッド車両９０の車速Ｖｅｌ等により図４の破線ｕ２とｕ３の間のクロス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。以下では、この実線ｕ１、破線ｕ２，ｕ３で規定されるデューティマップを「高デューティマップ」と呼ぶ。

可変デューティ制御を行う場合、制御部７０は、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を決定し、当該指令デューティＤをコントロールユニット４５に出力する。なお、指令デューティＤの決定に際して、低デューティマップおよび高デューティマップのいずれを参照するかは、電池温度ＴＢや、電池温度ＴＢと冷却ファン４０の吸気温度との温度差ΔＴ、車両の駆動状況（エンジン駆動状況やエアコン駆動状況等）に応じて決定する。

また、図４では、２種類のデューティマップ（高デューティマップおよび低デューティマップ）のみを図示しているが、より多数のデューティマップを記憶するようにしてもよい。さらに、本実施形態では、マップに基づいて指令デューティＤを決定しているが、電池温度ＴＢ等の検知パラメータを変数とする関数に基づいて指令デューティＤを算出するようにしてもよい。

また、既述した通り、本実施形態では、一定デューティ制御も行う。一定デューティ制御の場合、制御部７０は、一定期間、一定の指令デューティＤをコントロールユニット４５に出力する。一定デューティ制御の際に用いられる指令デューティＤは、一定期間の間不変であればよく、一定デューティ制御の度に異なる値になってもよい。

また、一定デューティ制御を行う際の指令デューティＤは、後に詳説するように、電池温度ＴＢや、入出力電力Ｗｉ，Ｗｏ等に応じて決定される。本実施形態では、この一定デューティ制御で冷却ファン４０を駆動し、その際に得られる実回転数と目標回転数との差分Δωに基づいて、冷却ファン４０の異常の有無判断を行っている。

＜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、Ｒｅａｄｙ−ＯＮの信号（車両始動信号）が入力されたら、図５のステップＳ１０１に示すように、温度センサ６１により電池温度ＴＢを検出し、第一温度Ｔ０と比較する。ここで、第一温度Ｔ０は、メインバッテリ１０の耐熱性や発熱特性などに応じて規定される温度であり、メインバッテリ１０の強制空冷が必要になる最低温度である。この第一温度Ｔ０としては、例えば、３６℃が設定される。

電池温度ＴＢが、第一温度Ｔ０未満の場合、制御部７０は、当該電池温度ＴＢが第一温度Ｔ０に達するまで待機する。具体的には、所定のタイミングで温度センサ６１により電池温度ＴＢを検出し（Ｓ１０２）、検出温度と第一温度Ｔ０とを比較する（Ｓ１０３）。

電池温度ＴＢが低い状態（すなわち、冷却ファン４０による冷却が不要な状態）で、異常検出処理のために冷却ファン４０を一定デューティ制御で駆動させると、メインバッテリ１０が過冷却となり、メインバッテリ１０の充放電特性の悪化や、無駄な電力消費を招くおそれがある。そこで、ステップＳ１０１，Ｓ１０２及びＳ１０３を用いて、電池温度ＴＢが低い場合に冷却ファン４０を動作させないように制御フローを構築している。

電池温度ＴＢが第一温度Ｔ０以上の場合、制御部７０は、ステップＳ１０４に進み、電池温度ＴＢと第二温度Ｔ１とを比較する。ここで、第二温度Ｔ１は、第一温度Ｔ０よりも高い温度であり、例えば、４０℃程度の温度である。

このステップは、電池温度ＴＢが高温状態であるか否かを判定するステップであり、言い換えると、冷却ファン４０の駆動制御を一定デューティ制御としても、メインバッテリ１０の過熱に繋がらないか否かを判定するステップである。このステップでＹｅｓ判定、つまりＴ０≦ＴＢ＜Ｔ１と判定された場合、メインバッテリ１０は高温状態でないと判定される。一方、このステップでＮｏ判定、つまりＴ１≦ＴＢと判定された場合、メインバッテリ１０は高温状態と判定され、一定デューティ制御の実行は一旦禁止される。

ステップＳ１０４でＹｅｓ、すなわち、Ｔ０≦ＴＢ＜Ｔ１の場合、制御部７０は、ステップＳ１０５に進み、ＥＶ走行中か否かを確認する。また、ステップＳ１０３で、電池温度ＴＢが第一温度Ｔ０に達したときにも、制御部７０はステップＳ１０５に進む。

ＥＶ走行は、既述した通り、エンジン２０の運転を停止して車両からの要求動力に見合う動力をモータジェネレータ１８から出力する走行状態である。モータジェネレータ１８への電力は専らメインバッテリ１０から供給される。

ここで、ＥＶ走行中は、要求駆動力の変動に対して、メインバッテリ１０の電流ＩＢが変動するため、電池温度ＴＢの変動も生じやすい。そのため、メインバッテリ１０の過熱防止の観点から、ＥＶ走行中に一定デューティ制御が実行されることを一旦禁止するために、ステップＳ１０５にて、車両の駆動状態について判定を行う。

ステップＳ１０５でＮｏ、すなわち、Ｔ０≦ＴＢ＜Ｔ１かつＥＶ走行中でない場合（停車中またはハイブリッド走行中）、制御部７０は、ステップＳ１０６に進み、一定デューティ制御を実行する。

ステップＳ１０６の一定デューティ制御は、後に詳説するように、電池温度や入出力電力等に基づいて一定とするデューティが求められる。一定制御時のデューティが求められると、一定期間、冷却ファン４０を当該デューティで駆動する。さらにステップＳ１０７に進んで、一定制御時の実回転数に基づいて冷却ファン４０の異常の有無を判断する異常検出処理が実行される。

上述したように、ＥＶ走行中でないときとは、停車中及びハイブリッド走行中が含まれる。ハイブリッド走行中は、要求駆動力の変動に対し、エンジン２０の出力を変更することで応答できるため、メインバッテリ１０の電流ＩＢが変動する可能性は低く、したがって電池温度ＴＢが変動する可能性は低い。また、停車中は、要求駆動力そのものが無いため、メインバッテリ１０の電流ＩＢが変動する可能性は低く、電池温度ＴＢが変動する可能性は低い。

したがって、ＥＶ走行していない場合に一定デューティ制御でのファン駆動を行ったとしても、メインバッテリ１０が冷却不足になるおそれが低い。加えて、電池温度が、ステップＳ１０６に進む条件であるＴ０≦ＴＢ＜Ｔ１を満たしており、メインバッテリ１０が高温状態でないことが確認されている。

つまり、ステップＳ１０６に進んだ段階で、メインバッテリ１０は、高温状態ではなく、かつ、電池温度の急増もないと推定できる。したがって、可変デューティ制御と比較して冷却能力の低い一定デューティ制御、及びそれに基づいた異常検出処理（Ｓ１０７）を実行しても、メインバッテリ１０の急激な劣化（過熱による劣化）が回避され得ることが理解される。

異常検出処理が実行されると、制御部７０は、Ｒｅａｄｙ−ＯＦＦとなるまで（制御部７０がシャットダウンされるまで）、図４のデューティマップに基づく可変デューティ制御で冷却ファン４０を駆動する（Ｓ１０８）。

フローチャートを遡り、ステップＳ１０４でＮｏとなった場合、すなわち、Ｔ１≦ＴＢとなった場合、及び、ステップＳ１０５にてＹｅｓとなった場合、すなわち、車両の走行状態がＥＶ走行であったとき、制御部７０は、ステップＳ１０９に進む。

ステップＳ１０９は、一定デューティ制御（第一の一定制御）の実行が一旦禁止された条件に対して言わば例外（第二の一定制御）を認めるためのステップである。上述したように、一定デューティ制御では、可変デューティ制御と比較して冷却能力が劣る場合があるが、一定デューティ制御の制御条件を変更すれば、冷却能を十分に有することができる。具体的には、一定デューティ制御の指令デューティを最大デューティ等の高出力デューティ（第二指令値）に設定すればよい。

しかしながら、一定デューティ制御の指令デューティを高出力側に変更することで、冷却能を確保できる反面、メインバッテリ１０の過冷却に繋がったり、高出力化に伴って冷却ファン４０の騒音が増大し、乗員の不快感の原因となるおそれがある。

前者の課題（過冷却）については、ステップＳ１０９に進んだ時点で、電池温度ＴＢが第二温度Ｔ１以上であるか、電池負担の大きいＥＶ走行中であるので、過冷却に繋がるおそれは実質的に無いといえる。

そこで、後者の課題（騒音）について、ステップＳ１０９にて判定を行う。ステップＳ１０９では、高出力デューティにて冷却ファン４０を一定デューティ制御できる条件として、車室内の騒音レベルが所定値Ｌｏ以上であるか否かを判定する。

具体的には、制御部７０は、集音マイク１１６から取得した車室内の騒音レベル[ｄＢ]と所定値Ｌｏとを比較して、車室内の騒音レベルが所定値Ｌｏ以上である場合に、高出力デューティにて冷却ファン４０を一定デューティ制御する（Ｓ１１０）。このときの指令デューティは、例えば図４で示すように、最大デューティＤ３が設定される。

さらにステップＳ１０７に進み、高出力デューティが設定された冷却ファン４０の一定制御時に、異常判定検出処理を行う。制御部７０は、指令デューティＤ３に基づく一定の指令回転数（理想回転数）と実回転数とを比較し、その差Δω或いはその差Δω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制御部７０の故障診断機能部に出力して記憶させる（ダイアグ出力）。

一方、回転数の差Δω或いは差Δωの絶対値が所定の閾値未満の場合、制御部７０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出力する。ここで、一定期間とは、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。

異常の有無判断後、制御部７０は、Ｒｅａｄｙ−ＯＦＦとなるまで、図４のデューティマップに基づく可変デューティ制御で冷却ファン４０を駆動する（Ｓ１０８）。

ステップＳ１０９にて車室内の騒音レベルが所定値Ｌｏ未満であった場合、制御部７０は、冷却ファン４０を、可変デューティ制御で駆動する。このとき、ステップＳ１１１に示すように、制御部７０は、指令デューティＤの決定のために参照されるデューティマップを、電池温度ＴＢに応じて変更する。

すなわち、ステップＳ１１１にて、電池温度ＴＢが第三温度Ｔ２未満であるか否かが判定される。第三温度Ｔ２は、第二温度Ｔ１より高い温度で、例えば、４５℃程度の温度である。ステップＳ１１１でＹｅｓの場合、すなわち、Ｔ１≦ＴＢ＜Ｔ２の場合、制御部７０は、ステップＳ１１２に進み、図４において実線ｓ１、破線ｓ２，ｓ３で規定される低デューティマップに基づく可変デューティ制御を実行する。

また、ステップＳ１１１でＮｏの場合、すなわち、Ｔ２≦ＴＢの場合、制御部７０は、ステップＳ１１３に進み、図４において実線ｕ１、破線ｕ２，ｕ３で規定される高デューティマップに基づく可変デューティ制御を実行する。

ステップＳ１１２、Ｓ１１３において、可変デューティ制御が一定期間実行されれば、ステップＳ１０１に戻り、再度、電池温度ＴＢの確認（Ｓ１０１，Ｓ１０３，Ｓ１０４）や走行状態の確認（Ｓ１０５）を行う。そして、最終的に冷却ファン４０の異常検出処理を行うステップＳ１０７に進むまでの間は、電池温度ＴＢや、走行状態に応じた処理（Ｓ１１２，Ｓ１１３）を繰り返し実行する。

以上説明したように、本実施形態に係る冷却システムの制御フローでは、一定デューティ制御の実行が一旦禁止された条件の中で例外を認め、禁止されたときの設定とは異なる設定にて一定デューティ制御を行っている。このようにすることで、例外を認めない場合と比較して、一定デューティ制御での実行割合が高くなり、したがって異常検出処理の実行割合も増加する。異常検出処理の実行割合が増加することで、冷却ファン４０の異常を早期に発見することが可能となる。

一般に、車両の始動（Ｒｅａｄｙ−ＯＮ）から一定の走行を行った後に駆動停止（Ｒｅａｄｙ−ＯＦＦ）するまでの期間を「トリップ」と呼ぶ。冷却ファン４０の異常を早期に発見するために、異常検出処理を行うトリップ（以下「検査済トリップ」と呼ぶ）の割合を一定以上（例えば６０％以上）とし、異常検出処理を１回も行わなかったトリップ（以下「未検査トリップ」と呼ぶ）の割合を一定未満（例えば４０％未満）にすることが望まれている。本実施形態によれば、異常検出処理の実行割合が増加することから、検査済みトリップの割合を要求通りの高水準にすることが可能となる。

＜一定デューティ制御＞
次に、図５のステップＳ１０６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、冷却ファン４０を一定期間の間、一定の指令デューティＤで回転させる（第一の一定デューティ制御）ステップを含む処理である。

この一定デューティ制御を行う際の指令デューティＤは、電池温度ＴＢや、入出力電力Ｗｉ，Ｗｏ等に応じて変更される。具体的には、図６のステップＳ２０１に示すように、一定デューティ制御を行う場合、制御部７０は、まず、電池温度ＴＢが、第一温度Ｔ０未満から上昇して初めて第一温度Ｔ０を超えたかどうか判断する。

制御部７０は、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を一定期間の間、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。

また、制御部７０は、図５のステップＳ１０７に進み、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の実回転数を検出する。そして、制御部７０は、指令デューティＤに基づく一定の指令回転数（理想回転数）と実回転数とを比較し、その差Δω或いはその差Δω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制御部７０の故障診断機能部に出力して記憶させる（ダイアグ出力）。

一方、回転数の差Δω或いは差Δωの絶対値が所定の閾値未満の場合、制御部７０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出力する。ここで、一定期間とは、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。

制御部７０は、ステップＳ２０１でＮＯと判断した場合、ステップＳ２０２に進み、次の条件を満たすかどうかを判断する。すなわち、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、メインバッテリ１０への入力電力Ｗｉ（充電電力）が所定の閾値Ｗｉ＿Ｌｏ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。

ステップＳ２０２でＹＥＳと判断した場合、制御部７０は、ステップＳ２０３に進み、出力電力Ｗｏが所定の閾値Ｗｏ＿Ｌｏ未満か否かを判断する。すなわち、制御部７０は、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、当該出力電力Ｗｏと所定の閾値Ｗｏ＿Ｌｏとを比較する。

メインバッテリ１０からの出力電力Ｗｏが所定の閾値Ｗｏ＿Ｌｏよりも小さい場合、ステップＳ２０７に進む。すなわち、この場合、入力電力Ｗｉおよび出力電力Ｗｏがいずれも小さいため、メインバッテリ１０の温度上昇も小さいので、制御部７０は、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Ｓ２０７にジャンプし、指令デューティＤを最小値Ｄ１とする。さらに図５のステップＳ１０７に進んで冷却ファン４０の異常の有無の検出を行う。

一方、制御部７０は、メインバッテリ１０への入力電力Ｗｉが所定の閾値Ｗｉ＿Ｌｏ以上の場合、または、出力電力Ｗｏが所定の閾値Ｗｏ＿Ｌｏ以上の場合には、ステップＳ２０４に進み、次の条件を満たすかどうかを判断する。

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）電池温度ＴＢが第一温度Ｔ０未満から上昇して初めてＴ０を超えたか、（２）メインバッテリ１０の入出力電力が小さいか、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Ｓ２０７にジャンプして、一定期間、指令デューティＤを最小値Ｄ１に保持する。これによって、メインバッテリ１０を過冷却することなく、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、特定の条件を一つも満たさないと判断した場合には、ステップＳ２０４に進み、電池温度ＴＢが基準温度Ｔ３より高いかどうかを判断する。基準温度Ｔ３は、第一温度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二温度Ｔ１未満の温度である。先に説明したように、第二温度Ｔ１は、冷却ファン４０の異常検出処理の頻度等によって可変であるが、一例として、４０℃としてもよい。先に説明した例のように、Ｔ０を３６℃とした場合、基準温度Ｔ３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、電池温度ＴＢが基準温度Ｔ３を超えている場合、例えば、電池温度ＴＢが第一温度Ｔ０（３６℃）以上、第二温度Ｔ１（４０℃）未満で、且つ、基準温度Ｔ３（３８℃）を超えている場合の３９℃の場合、制御部７０は、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。

そして、先の説明と同様に、制御部７０は、図５のステップＳ１０７に進む。すなわち、図１に示す回転数センサ６４によってモータ４４の実回転数を検出し、指令デューティＤに基づく一定の目標回転数（指令回転数、理想回転数）と実回転数とを比較し、その差Δω或いは差Δωの絶対値に基づいて、異常の有無を判断する。

このように、電池温度ＴＢが比較的高い場合には、冷却ファン４０を最高回転速度で駆動してメインバッテリ１０を冷却してもメインバッテリ１０を過冷却してしまうおそれがなく、逆にメインバッテリ１０の冷却が要求される。そのため、電池温度ＴＢが比較的高い場合、制御部７０は、指令デューティＤを最大値Ｄ３一定にする。

また、制御部７０は、電池温度ＴＢが基準温度Ｔ３以下の場合、例えば、電池温度ＴＢが、第一温度Ｔ０（３６℃）以上、第二温度Ｔ１（４０℃）未満で、且つ、基準温度Ｔ３（３８℃）以下の３７℃の場合、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としてこれを一定に保持する。

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。先に説明したと同様、制御部７０は、図５のステップＳ１０７に進み、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の差Δωに応じて、異常の有無を判断し、その結果を示す信号をダイアグ出力する。

次に、上述した制御フローに沿った、車載二次電池の冷却システムの動作の例について図７、図８を参照して説明する。これらの図は冷却システムの動作例を示す図で、特に、一定デューティ制御（第一の一定制御）が一旦禁止とされた条件下で例外として設定を変更させた一定デューティ制御（第二の一定制御）及び異常検出処理を行う例を示している。

図７の上段は電池温度ＴＢを、中段は指令デューティＤを、下段は騒音レベルを示している。図８は紙面上から、電池温度ＴＢ、ＥＶ走行のオン・オフ状態、指令デューティＤ、及び騒音レベルを示している。また、いずれのグラフも横軸は時間を示している。

＜始動時の電池温度ＴＢが第二温度以上であるときに一定デューティ制御を行う場合＞
図７に示す動作例は、図５のフローチャートに照らすと、Ｓ１０１→Ｓ１０４→Ｓ１０９→Ｓ１１１→Ｓ１１２→Ｓ１０１→Ｓ１０４→Ｓ１０９→Ｓ１１０→Ｓ１０７→Ｓ１０８と進む動作例である。

まず、図７の時刻ｔ０に、Ｒｅａｄｙ−ＯＮの信号が制御部７０に入力される。時刻ｔ０の直前では、Ｒｅａｄｙ−ＯＦＦで、ハイブリッド車両９０、冷却ファン４０は停止しており、冷却ファン４０の指令デューティＤはゼロである。また、時刻ｔ０の直前では、電池温度ＴＢは、第二温度Ｔ１より高い温度Ｔａである。

時刻ｔ０においてＲｅａｄｙ−ＯＮとなると、制御部７０は、まず、電池温度ＴＢと第一温度Ｔ０とを比較する（図５Ｓ１０１）。図７の例では、時刻ｔ０の段階で、電池温度ＴＢ（Ｔａ）は、第一温度Ｔ０以上である。

これを受けて、制御部７０は、電池温度ＴＢと第二温度Ｔ１とを比較する（図５Ｓ１０４）。図７の例では、時刻ｔ０の段階で、電池温度ＴＢ（Ｔａ）は、第二温度Ｔ１以上である。

次に制御部７０は、騒音レベルが所定値Ｌｏ以上であるか否かを判定する（図５Ｓ１０９）。図７の例では、時刻ｔ０の段階で、騒音レベルは所定値Ｌｏ未満である。

これを受けて制御部７０は、電池温度ＴＢと第三温度Ｔ２とを比較する（図５Ｓ１１１）。図７の例では、時刻ｔ０の段階で、電池温度ＴＢ（Ｔａ）は、第三温度Ｔ２未満である。このとき、制御部７０は、図４に示す低デューティマップに基づいて、冷却ファン４０に対して可変デューティ制御を実行する（図５Ｓ１１２）。

以下、時刻ｔ１まで、電池温度ＴＢと各種設定温度との比較（図５Ｓ１０１，Ｓ１０４，Ｓ１１１）や騒音レベルの比較（図５Ｓ１０９）が繰り返されながら、冷却ファン４０に対する可変デューティ制御が継続される。

図７に示されるように、時刻ｔ０から冷却ファン４０を駆動させることにより、電池温度ＴＢは徐々に低下する。また、冷却ファン４０やその他の車両補機類の駆動等により、騒音レベルが増加する。

時刻ｔ１において、騒音レベルが所定値Ｌｏ以上となると、制御部７０は、指令デューティを最大値Ｄ３と設定した上で冷却ファン４０に対して一定デューティ制御を実行する（図５Ｓ１１０）。さらにこのとき制御部７０は、冷却ファン４０の異常の有無を判断する異常検出処理を実行する（図５Ｓ１０７）。

冷却ファン４０を一定デューティ制御で駆動開始してから一定期間が経過すれば、制御部７０は、冷却ファン４０の一定デューティ制御を終了し、時刻ｔ２にて可変デューティ制御へと移行する。すなわち、制御部７０は、図４のデューティマップに基づいて、電池温度ＴＢ等に応じて変動する指令デューティＤを決定し、当該変動する指令デューティＤで冷却ファン４０を駆動する。

＜車両がＥＶ走行中であるときに一定デューティ制御を行う場合＞
図８に示す動作例は、図５のフローチャートに照らすと、Ｓ１０１→Ｓ１０２→Ｓ１０３→Ｓ１０５→Ｓ１０９→Ｓ１１０→Ｓ１０７→Ｓ１０８と進む動作例である。

まず、図８の時刻ｔ０に、Ｒｅａｄｙ−ＯＮの信号が制御部７０に入力される。時刻ｔ０の直前では、Ｒｅａｄｙ−ＯＦＦで、ハイブリッド車両９０、冷却ファン４０は停止しており、冷却ファン４０の指令デューティＤはゼロである。また、時刻ｔ０の直前では、電池温度ＴＢは、第一温度Ｔ０より低い温度Ｔａである。

時刻ｔ０においてＲｅａｄｙ−ＯＮとなると、制御部７０は、まず、電池温度ＴＢと第一温度Ｔ０とを比較する（図５Ｓ１０１）。図８の例では、時刻ｔ０の段階で、電池温度ＴＢ（Ｔａ）は、第一温度Ｔ０未満である。

このとき、制御部７０は、電池温度ＴＢが、第一温度Ｔ０に到達するまで冷却ファン４０を駆動させることなく、待機させる（図５Ｓ１０２、Ｓ１０３）。

車両の始動後、時刻ｔ１で、車両がＥＶ走行を開始する。図８に示す例では、ＥＶ走行はその後継続して実行される。電池温度ＴＢが徐々に上昇し、時刻ｔ２で、電池温度ＴＢが、第一温度Ｔ０に達する。このとき、制御部７０は、ＥＶ走行中か否かを確認する（図５Ｓ１０５）。

時刻ｔ２において、ＥＶ走行が実行中であることから、制御部７０は、騒音レベルの比較ステップに移行する（図５Ｓ１０９）。図８では、時刻ｔ２において騒音レベルが所定値Ｌｏ未満であることから、制御部７０は、冷却ファン４０に対して可変デューティ制御を実行する。

すなわち、制御部７０は、電池温度ＴＢと第三温度Ｔ２とを比較する（図５Ｓ１１１）。図８の例では、時刻ｔ２の段階で、電池温度ＴＢ（Ｔａ）は、第三温度Ｔ２未満である。このとき、制御部７０は、図４に示す低デューティマップに基づいて、冷却ファン４０に対して可変デューティ制御を実行する（図５Ｓ１１２）。

以下、時刻ｔ３まで、電池温度ＴＢと各種設定温度との比較（図５Ｓ１０１，Ｓ１０４，Ｓ１１１）、ＥＶ走行有無の判定（図５Ｓ１０５）及び騒音レベルの比較（図５Ｓ１０９）が繰り返されながら、冷却ファン４０に対する可変デューティ制御が継続される。

図８に示されるように、時刻ｔ３において、騒音レベルが所定値Ｌｏ以上となると、制御部７０は、指令デューティを最大値Ｄ３と設定した上で冷却ファン４０に対して一定デューティ制御を実行する（図５Ｓ１１０）。さらにこのとき制御部７０は、冷却ファン４０の異常の有無を判断する異常検出処理を実行する（図５Ｓ１０７）。

冷却ファン４０を一定デューティ制御で駆動開始してから一定期間が経過すれば、制御部７０は、冷却ファン４０の一定デューティ制御を終了し、時刻ｔ４にて可変デューティ制御へと移行する。すなわち、制御部７０は、図４のデューティマップに基づいて、電池温度ＴＢ等に応じて変動する指令デューティＤを決定し、当該変動する指令デューティＤで冷却ファン４０を駆動する。

＜騒音レベルの判定基準に関する他の実施形態＞
以上説明した実施形態では、騒音レベルの判定時に、集音マイク１１６から取得した車室音を用いていたが、この形態に限らない。すなわち、音源となる各種機器の駆動状況から、間接的に騒音レベルの判定を行ってもよい。

まず、車室音源として、オーディオ音量、空調音等が挙げられる。そこで、制御部７０は、オーディオスイッチ１１０のオン／オフ状態を参照して、車載オーディオシステムが起動している（オン状態となった）ときには、騒音レベルが所定値Ｌｏ以上であると判定してもよい。

また、これに代えて、制御部７０は、空調スイッチ１１２のオン／オフ状態を参照して、車室内空調ブロアが起動している（オン状態となった）ときには、騒音レベルが所定値Ｌｏ以上であると判定してもよい。

さらに、車室窓が開いているときには、車外の音が車室内に入ることから、騒音レベルが所定値Ｌｏ以上になると判定できる。そこで、制御部７０は、パワーウィンドウスイッチ１１４から車室窓の開度を取得して、車室窓の開放時に、騒音レベルが所定値Ｌｏ以上であると判定してもよい。

また、車外からの音源として、いわゆるエンジンノイズやロードノイズを考慮して、騒音レベル判定を間接的に行ってもよい。例えばエンジンが駆動中である場合、制御部７０は、騒音レベルが所定値Ｌｏ以上であると判定してもよい。

なお、騒音レベルの判定ステップＳ１０９に進むのは、電池温度ＴＢが第二温度Ｔ１以上であるか、ＥＶ走行中のときとなる。後者のときにエンジンが駆動していることは定義上ないことから、前者の場合のときのみにエンジン駆動に関する判定を行うようにしてもよい。

また、ロードノイズに関連して、車両走行中に、車速センサ６５により計測された車速を参照して、または、アクセルの開度Ａｃｃを参照して車速を算出して、当該車速が所定値以上であるときに、制御部７０は、騒音レベルが所定値Ｌｏ以上であると判定してもよい。ロードノイズは、車両前進時及び後退時のいずれにも生じることから、車速の所定値は非ゼロの値が定められる。また、車両前進時のロードノイズのみを想定して、車速の所定値として正の値を設定してもよい。さらに、ナビゲーションシステム３０による情報に基づいて、ハイブリッド車両９０が高速道路を走行中であるときに、制御部７０は、騒音レベルが所定値Ｌｏ以上であると判定してもよい。

＜他の実施形態＞
以上説明した実施形態では、冷却ファン４０の異常検出処理を、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９のステップＳ１１４に示すように、異常検出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であって、Ｒｅａｄｙ−Ｏｆｆされていない場合に、ステップＳ１０１に戻るようにしてもよい（Ｓ１１５）。この場合、１トリップ中の異常検出処理の回数が、ステップＳ１０７にてカウントされる。

この場合、制御部７０は、再度、一定デューティ制御の実行条件を満たすかを監視し、満たす場合には、再度、一定デューティ制御及び異常検出処理を実行する。このように、定期的に、異常検出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、上述した形態では、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の算出を行うとともにモータ４４の制御を行うようにしてもよい。

すなわち、制御部７０が、電池温度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を駆動するモータ４４として直流モータを例示したが、交流モータであってもよい。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。

加えて、本実施形態では、冷却ファン４０を、吸込みダクト４６側に設けられたいわゆる吸い込み型のものとして例示したが、この形態に限らない。例えば、排気ダクト４９側に配置され、接続ダクト４７やケーシング４８内に負圧を生じさせることによってメインバッテリ１０に冷却風を送風させる、いわゆる吸い込み型の冷却ファン４０であってもよい。

また、本実施形態では、Ｒｅａｄｙ−ＯＮからＲｅａｄｙ−ＯＦＦまでの期間を「トリップ」としているが、こうした期間のうち特定の条件を満たした期間のみを「トリップ」としてカウントするようにしてもよい。例えば、Ｒｅａｄｙ−ＯＮからＲｅａｄｙ−ＯＦＦまでの期間のうち、その期間の長さが１０分以上、その期間中に連続アイドル３０秒以上を実行、その期間中に時速４０ｋｍ以上でしばらく走行した等の所定条件の少なくとも一つを満たす期間のみを「トリップ」としてカウントするようにしてもよい。

さらに、本実施形態では、車両に乗員がいることを想定して冷却ファン４０の制御を行っているが、Ｒｅａｄｙ−Ｏｎ後、ハイブリッド車両９０に乗員がいないときに、冷却ファン４０の一定デューティ制御及び異常検出処理を行ってもよい。具体的には、外部充電操作によって車両始動されたときに、冷却ファン４０の一定デューティ制御及び異常検出処理を行うようにしてもよい。

また、本実施形態では、電池温度ＴＢが第一温度Ｔ０未満であるときに、メインバッテリ１０の過冷却回避の観点から、冷却ファン４０の駆動を禁止しているが、これについても例外を設けてもよい。すなわち、電池温度ＴＢが第一温度Ｔ０未満であっても、ハイブリッド車両９０がＥＶ走行中であるときには、メインバッテリ１０の電池温度ＴＢは速やかに上昇することから、車室内騒音レベルが所定値Ｌｏ以上であることをもって、デューティＤ３にて冷却ファン４０の一定制御を行うとともに、異常検出処理を行うようにしてもよい。

なお、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、１６，１８ モータジェネレータ、２０ エンジン、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、６１ 電池側温度センサ、６４ 回転数センサ、６６ 冷却ファン側温度センサ、７０ 制御部、８０ 冷却システム、９０ ハイブリッド車両、１１０ オーディオスイッチ、１１２ 空調スイッチ、１１４ パワーウィンドウスイッチ、１１６ 集音マイク。

Claims (3)

1. ハイブリッド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である電池温度を検出する温度センサと、
   を備え、前記ハイブリッド車両の始動後に前記電池温度が第一温度以上になった場合に、一定期間、前記冷却ファンを第一指令値で駆動させる第一の一定制御を行うとともに、一定制御時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、
   前記電池温度が前記第一温度以上となり、かつ、前記第一の一定制御が予め定められた条件により禁止されているときに、車室内の騒音レベルが所定値以上になると、前記第一指令値よりも高出力の指令値である第二指令値で前記冷却ファンを駆動させる第二の一定制御を行うとともに、前記第二の一定制御時の前記冷却ファンの実回転数に基づいて前記異常検出処理を行う、
   ことを特徴とする、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、
   前記第一の一定制御を禁止する条件は、車両始動時の前記電池温度が第二温度以上である場合、及び、前記電池温度が前記第一温度以上であるときに前記ハイブリッド車両が回転電機のみによって駆動されるＥＶ走行中である場合の少なくとも一方が含まれることを特徴とする、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、
   車載オーディオシステムがオン状態となったとき、車室内空調ブロワがオン状態となったとき、車室窓の開放時、及びエンジン駆動時の少なくともいずれか一つが成立したときに、前記車室内の騒音レベルが所定値以上となったと判定されることを特徴とする、車載二次電池の冷却システム。

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