JP6418051B2 - 車両用バッテリの温度調整装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用バッテリの温度調整装置に関し、特に、バッテリに空気を吸入するための吸入口近傍の空気温度が変化してもバッテリ温度を適切に調整する車両用バッテリの温度調整装置に関する。

電気自動車やハイブリッド自動車においては、走行用電動モータに電力を供給するためのバッテリを備えている。バッテリは充放電によって発熱し、高温になるとバッテリの性能が劣化するために冷却する必要がある。このため、電気自動車やハイブリッド自動車では、バッテリを冷却するためのバッテリ冷却装置を備えている。また、バッテリは、車体構成やバッテリの大きさ等に応じて、シートの下方や後方、フロアパネルの下方、荷室等の車体の様々な位置に配置されることがある。

そこで、リヤシートの後方のトランクルームに配置されたバッテリと、リヤシートの下部に車室内に開口する吸入口を有し、車室内とバッテリとを接続する吸気ダクトと、車室内の空気をバッテリに供給するファンとを備えたバッテリ冷却装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−３３５２４４号公報

近年ではオートエアコンによって車室内の空気が空調されて一定の温度に維持されている。特許文献１に示すバッテリ冷却装置は、車室内の空気をバッテリに供給しているため、バッテリには空調された空気が供給される。

ところが、車両の窓が開放されると、車外の空気が車室内に流入するので、車室内の空気温度が急激に変化する。特に、オープンカーやコンバーチブルと呼ばれるルーフ開閉可能な車両において、ルーフが開放された場合には、車室は車外と略同じ状態となり、バッテリに供給される空気温度も大きく変化する。このため、夏季等の気温が高い場合には、バッテリに供給される空気温度が上昇し、バッテリの冷却が困難になる。

この対策として、車室内の空気温度が急激に変化した場合に、バッテリへの送風量を増大することや、バッテリ冷却専用のエアコンを備えてバッテリに供給する空気の温度変化を抑制することが考えられる。しかし、バッテリに供給する空気温度が数℃上昇しただけで、大量の空気をバッテリに供給しなければならず、ファンに大きな負荷がかかる。また、バッテリ冷却専用のエアコンを備える場合、このエアコンを設置するスペースやコストがかかる。

また、冬季等の気温が低い場合はバッテリ温度も低温となる。バッテリは低温であると性能が低下するために、バッテリに気温よりも高い温度の空気を供給してバッテリを温めることが行われる。この場合にも、窓の開放やルーフの開放により、バッテリに供給される空気温度が低下し、バッテリを温めることが困難になる。

そこで、本発明では、窓開放やルーフ開放により車室内の空気温度が変化してもバッテリ温度を調整できる車両用バッテリの温度調整装置を提供することを目的とする。

本発明の車両用バッテリの温度調整装置は、車両駆動用モータに電力を供給するバッテリに空気を送風してバッテリ温度を調整する車両用バッテリの温度調整装置であって、前記バッテリに空気を送風するファンの吸入口を２つ備え、２つの吸入口と前記ファンとの間に設けられた切換ユニットであり、一方の吸入口から前記ファンへの一方の流路と、他方の吸入口から前記ファンへの他方の流路とを切り換える切換ユニットを備え、前記一方の吸入口が、左右の前部座席の間に設置されたセンターコンソールの後端に設けられる車両用エアコンの吹出口に対向するように、後部座席の前端に設けられ、前記他方の吸入口が、前記一方の吸入口より上側の所定位置に設けられ、前記バッテリに送風される空気温度が上限しきい温度以上である場合、または、下限しきい温度以下である場合に、前記切換ユニットが前記一方の流路に切り換え、前記車両用エアコンを作動させて、前記車両用エアコンで温度調整された空気を前記バッテリに送風して、前記バッテリ温度を調整し、それらの場合でない時には、前記切換ユニットが前記他方の流路に切り換えることを特徴とする。

本発明によれば、窓開放やルーフ開放により車室内の空気温度が変化しても、バッテリに供給する空気の温度変化を抑制して、バッテリ温度を調整することができる。

第１の実施形態におけるダクト構成及びバッテリ温度調整装置の制御部の入出力関係を示す車両側面の概略図である。 吹出口を有するセンターコンソールの後端の拡大斜視図である。 第１の実施形態における制御を示すフローチャートである。 図３のフローチャートの続きを示すフローチャートである。 第２の実施形態におけるダクト構成及びバッテリ温度調整装置の制御部の入出力関係を示す車両側面の概略図である。 吸入口を有する後部座席の拡大斜視図である。 第２の実施形態における制御を示すフローチャートである。 図７のフローチャートの続きを示すフローチャートである。

最初に第１の実施形態におけるハイブリッド自動車１の車両構成について説明する。図１、２に示すように、車室２内には、前部座席を構成する運転席３及び助手席４（図２参照）が車室２の幅方向に並んで設けられている。車室２内の運転席３及び助手席４の車両後方側には後部座席５が設けられている。後部座席５は３人掛けであり、クッション５ａとバックレスト５ｂとを備えている。

ハイブリッド自動車１には、各座席３，４，５への乗員の乗降のための図示しない４つのドアが設けられている。各ドアは開閉可能な窓６，７（車両右側のみ示す）を有しており、窓６，７は乗員が窓開閉操作スイッチ６ａ，７ａを操作することにより開閉される。図示を省略した窓の近傍にも同様に窓開閉操作スイッチが設けられている。

運転席３と助手席４との間には、車両前後方向に延びる樹脂製のセンターコンソール８が設けられている。センターコンソール８は車室２の前後に延びる略直方体形状を有している。センターコンソール８の上面には、図示しないカップホルダーや収納スペースが設けられている。

センターコンソール８の内部には、ダッシュボードに配置されたエアコン１０による空調空気を後部座席５の下部に供給する送風ダクト９が設けられている。送風ダクト９の車両前方側の一端はエアコン１０に接続されている。送風ダクト９の車両後方側の他端は、センターコンソール８の後端に開口して吹出口９ａを形成している。吹出口９ａには、この吹出口９ａを開閉するルーバー９ｂが設けられている。ルーバー９ｂは、図示しない操作レバーを乗員が操作することにより開閉可能であり、また、エアコン１０によって自動的に開閉可能に構成されている。このため、ルーバー９ｂの近傍には、ルーバー９ｂを作動するアクチュエータ９ｃと、吹出口９ａの開閉状態を検出する吹出口開閉検出センサ９ｄとが設けられている。吹出口９ａのアクチュエータ９ｃはエアコン１０からの制御信号によってその駆動を制御される。

エアコン１０には、吹出口９ａ以外にも、例えば、ダッシュボードに設けられた図示しない吹出口や、後部座席５の近傍に設けられた図示しない吹出口に接続された複数のダクトが接続されており、車室２の複数の箇所から空調された空気を送風する。これらの吹出口にもルーバー、アクチュエータ及び吹出口開閉検出センサが設けられており、エアコン１０からの制御信号によって開閉制御される。

エアコン１０は、車室２内の空気を循環する内気循環モード、車外の空気を導入する外気導入モード、運転席３、助手席４または後部座席５のみに送風する送風エリア限定モード、車室２内の空気温度を一定温度に維持するオートモード等の機能を有している。特に、送風エリア限定モードは、各吹出口のアクチュエータを個別に制御することによって実行される。また、エアコン１０は、温度設定やモード変更等を行う操作部を備えており、乗員による操作によって設定されたモードや温度に基づいて車室２の空調を行う。

後部座席５の後方には、図示しない車両駆動用モータに電力を供給する電池パック２０が配置されている。電池パック２０は、複数の電池セルを電気的に接続して構成されるバッテリ２１と、バッテリ２１の温度を検出するバッテリ温度センサ２２と、これらを収容するケーシング２３とを備えている。ケーシング２３の後端には、ケーシング２３内の空気を車外に排気する排気ダクト２４が設けられている。

バッテリ２１は充放電によって発熱し、高温になるとバッテリ２１の性能が劣化するために冷却する必要がある。また、冷間時に外気温の影響によって低温になると性能が低下するために暖める必要がある。このため、バッテリ２１の温度に基づいて、バッテリ２１に車室２内の空気を供給して、バッテリ２１の温度を調整するバッテリ温度調整装置５０が備えられている。

バッテリ温度調整装置５０は、バッテリ２１に車室２内の空気を供給する送風ファン３０と、車室２内の空気を送風ファン３０に導入する吸気ダクト３１と、送風ファン３０の駆動を制御する制御部４０とを備えている。

吸気ダクト３１は、後部座席５のクッション５ａの内部における車幅方向の中央下部に車両前後方向に延在するように設けられている。吸気ダクト３１の車両前方側の一端は、後部座席５の下部前端面に開口する吸入口３１ａに接続されている。吸気ダクト３１の車両後方側の他端は、送風ファン３０に接続されている。吸気ダクト３１の内部には、この吸気ダクト３１内に流れる空気の温度を検出する吸気温度センサ３２が設けられている。

吸入口３１ａは、吹出口９ａに対向する位置に設けられ、吹出口９ａから吹き出された空気を効率的に吸い込むことができる。吸入口３１ａは、後部座席５のクッション５ａの上端部の近傍に位置しており、すなわち、車室２の床面から離れて位置している。このため、埃や塵等の異物の吸引を抑制することができる。また、吸入口３１ａに図示しないフィルタを設けてもよい。

送風ファン３０は、後部座席５と電池パック２０との間に配設されており、電池パック２０に吸気ダクト３３を介して接続されている。

図１に示すように、制御部４０には、送風ファン３０の駆動を制御するための各種情報が入力される。すなわち、制御部４０には、バッテリ温度センサ２２、吸気温度センサ３２、エアコン１０、窓開閉操作スイッチ６ａ，７ａ等が電気的に接続されており、これらからの検出結果や情報等が入力される。特に、制御部４０は、エアコン１０からモード情報、設定温度等が入力されるとともに、エアコン１０に対して、エアコン１０の各種動作モード、温度設定、各吹出口の開閉動作等を制御する制御信号を出力する。

次に、制御部４０の制御について図３、４に示すフローチャートに基づいて説明する。ハイブリッド自動車１のシステムが起動されると、以下の制御が実行される。まず、夏季等の気温が高い場合におけるバッテリ２１の冷却について説明する。なお、図３のフローチャートにおいてステップＳ１１、Ｓ１６における括弧内の制御は、後述する冬季等の気温が低い場合における制御である。

ステップＳ１０において、バッテリ温度センサ２２からバッテリ２１の温度を取得して、ステップＳ１１へ進む。ステップＳ１１では、バッテリ温度センサ２２が検出したバッテリ温度と、制御部４０が記憶している冷却判断温度ＴＢ１とを比較する。冷却判断温度ＴＢ１とは、バッテリ２１の温度が上昇した場合に、バッテリ２１の冷却が必要であるかを判断するための温度である。冷却判断温度ＴＢ１は、バッテリ２１の仕様等によって様々な温度に設定されるが、例えば、４０℃〜５０℃等に設定される。ステップＳ１１において、検出したバッテリ温度が冷却判断温度ＴＢ１よりも低い場合（ＮＯ）、バッテリ２１を冷却する必要はないと判断してステップＳ１２に進み、ステップＳ１２で送風ファン３０が駆動していれば駆動を停止してステップＳ１３に進む。ステップＳ１３では、後述するバッテリ送風モードを解除してステップＳ１０に戻る。なお、送風ファン３０が駆動していない場合や、バッテリ送風モードを実行していない場合には、何もせずにステップＳ１０に戻る。

検出したバッテリ温度が冷却判断温度ＴＢ１以上である場合（ＹＥＳ）、バッテリ２１を冷却する必要があると判断してステップＳ１４に進む。ステップＳ１４では、送風ファン３０を駆動して車室２内の空気を吸入口３１ａから吸引し、吸気ダクト３１を介してバッテリ２１に供給してステップＳ１５に進む。バッテリ２１に供給された空気は、バッテリ２１との間で熱交換を行ってバッテリ２１を冷却し、排気ダクト２４を介して車外に排気される。

ステップＳ１５では、吸気温度センサ３２から吸気ダクト３１内を流れる空気温度を取得してステップＳ１６へ進む。吸気ダクト３１内を流れる空気温度を検出することによって、バッテリ２１に供給される空気温度を検出することができる。ステップＳ１６では、吸気温度センサ３２が検出した空気温度と、制御部４０が記憶している冷却可能温度ＴＰ１（上限しきい温度）とを比較する。冷却可能温度ＴＰ１とは、バッテリ２１に供給される空気温度がバッテリ２１を冷却するのに適した温度であるかを判断するための温度であり、冷却判断温度ＴＢ１よりも低い温度である。

車室２内は、エアコン１０によって空調されているので、車室２内の空気温度は、バッテリ２１を冷却するのに適しており、冷却可能温度ＴＰ１よりも低い温度である。このため、ステップＳ１６において、検出した吸気温度が冷却可能温度ＴＰ１よりも低い温度である場合（ＮＯ）、バッテリ２１に供給される空気温度は、バッテリ２１を冷却するのに適していると判断してステップＳ１０に戻る。

逆に、検出した吸気温度が冷却可能温度ＴＰ１以上である場合（ＹＥＳ）、バッテリ２１に供給される空気温度は、バッテリ２１を冷却するのに適していないと判断してステップＳ１７に進む。ここで、検出した吸気温度が冷却可能温度ＴＰ１以上となる場合について説明する。上述のとおり、車室２内は、通常、エアコン１０によって空調されているので、車室２内の空気温度は、冷却可能温度ＴＰ１よりも低い温度に維持されている。しかし、窓６，７が開放された場合には、高温の外気が車室２に流入して車室２内の温度が上昇する。このため、吸入口３１ａから吸引される空気温度も上昇して、吸気ダクト３１内を流れる空気温度が冷却可能温度ＴＰ１よりも高い温度になってしまう。このため、ステップＳ１６において、バッテリ２１に供給される空気温度がバッテリ２１を冷却するのに適した温度であるかを判断している。

一方、ステップＳ１７では、エアコン１０の作動状態を確認してステップＳ１８に進む。ステップＳ１８では、エアコン１０の作動／停止や、作動している場合には、どのようなモードで作動しているか等を確認する。エアコン１０が作動しており、吹出口９ａから空調空気を吹き出すモードである場合（ＹＥＳ）、ステップＳ１９に進み、エアコン１０が停止している場合（ＮＯ）、ステップＳ２０に進む。

ステップＳ２０では、エアコン１０を作動するとともに、エアコン１０により空調された空調空気をバッテリ２１に送風するバッテリ送風モードに設定する。バッテリ送風モードは、バッテリ２１にエアコン１０の空調空気を送風するために、吹出口９ａのみから空調空気を送風するモードである。このモードが設定されると、吹出口９ａ以外の吹出口を閉じて吹出口９ａのみ開く制御を行う。そして、エアコン１０によりバッテリ２１の冷却に適した温度、すなわち、冷却可能温度ＴＰ１もよりも低い温度に空調した空気を吹出口９ａから吹き出して、ステップＳ１９に進む。

ステップＳ１９では、エアコン１０を介して吹出口開閉検出センサ９ｄから吹出口９ａの開閉情報を取得してステップＳ２２に進む。ステップＳ２２では、吹出口９ａの開閉状態を確認し、吹出口９ａが開いている場合（ＹＥＳ）、ステップＳ２３に進む。吹出口９ａが閉じている場合（ＮＯ）、ステップＳ２４に進み、アクチュエータ９ｃを駆動することによりルーバー９ｂを作動して吹出口９ａを開いて、ステップＳ２２に戻る。

ステップＳ２３ではこの状態を維持する。すなわち、ステップＳ２３では、エアコン１０が作動しており、また、吹出口９ａが開いている状態であるので、エアコン１０により空調された空気が送風ダクト９を介して吹出口９ａから吹き出されて、この吹出口９ａに対向する吸入口３１ａから吸入される。そして、空調空気は吸気ダクト３１を介してバッテリ２１に供給される。よって、この状態が維持されることによりバッテリ２１には、低温の空調空気が供給されてバッテリ２１は冷却される。

このように、夏季時に窓６，７が開放されて、車外の空気が車室２内に流入して車室２の温度が急激に上昇しても、吸入口３１ａには、この吸入口３１ａに対向する吹出口９ａからバッテリ２１の冷却に適した空調空気が供給されるので、バッテリ２１を安定して冷却でき、バッテリの温度調整を適切に行うことができる。

なお、上述の実施形態では、車室２内の温度が変化したことを、吸気温度センサ３２の検出結果に基づいて判断していたが、これに代えて、バッテリ温度センサ２２の検出温度の変化に基づいて車室２内の温度変化を判断してもよい。また、吸気温度センサ３２やバッテリ温度センサ２２の検出温度の短時間における温度変化を算出して、例えば、１０秒間に数℃の温度変化が算出された場合に、吸入口３１ａの近傍の空気温度が急激に変化したと判断してもよい。

さらに、吸入口３１ａ近傍の空気温度の急激な変化の要因は窓６，７の開放によるものであることから、窓開閉操作スイッチ６ａ，７ａが操作されたことを検出することによって窓６，７の開放を検出してもよい。また、サンルーフを備える車両についても適用することができる。この場合にも、吸気温度センサ３２またはバッテリ温度センサ２２の検出結果や、サンルーフを開閉する操作スイッチが操作されたことを検出することによってエアコン１０及び吹出口９ａを制御してもよい。

次に、冬季等の気温が低い場合においてバッテリ２１を温める制御について説明する。バッテリ２１は低温になると性能が低下するために、バッテリ２１の温度が低いときには車室２内の空気を供給してバッテリ２１を温める必要がある。この制御は、基本的に図３、４に示すフローチャートの説明と同様なので、相違する部分について説明する。相違する部分はステップＳ１１、Ｓ１６の判断である。

ステップＳ１１では、バッテリ温度センサ２２が検出した温度と、制御部４０が記憶している冷却判断温度ＴＢ１とを比較していたが、この冷却判断温度ＴＢ１に代えて暖気判断温度ＴＢ２と比較する。すなわち、ステップＳ１１において、「バッテリ温度≦暖気判断温度ＴＢ２」であるかを判断する。暖気判断温度ＴＢ２とは、バッテリ２１の周囲温度が低くてバッテリ２１の温度が低下した場合に、バッテリ２１の暖気が必要であるかを判断するための温度である。そして、ステップＳ１１において、バッテリ温度が暖気判断温度ＴＢ２よりも高い温度である場合（ＮＯ）、バッテリ２１を暖気する必要はないと判断してステップＳ１２、Ｓ１３に進む。また、バッテリ温度が暖気判断温度ＴＢ２以下である場合（ＹＥＳ）、バッテリ２１を暖気する必要がある判断してステップＳ１４に進む。

また、ステップＳ１６では、吸気温度センサ３２が検出した吸気温度と、制御部４０が記憶している暖気可能温度ＴＰ２（下限しきい温度）とを比較する。すなわち、ステップＳ１６において、「吸気温度≦暖気可能温度ＴＰ２」であるかを判断する。暖気可能温度ＴＰ２とは、バッテリ２１に供給される空気温度がバッテリ２１を温めるのに適した温度であるかを判断するための温度であり、暖気判断温度ＴＢ２よりも高い温度である。冬季等では車室２内は、エアコン１０によって暖かく空調されるので、車室２内の空気温度は、暖気可能温度ＴＰ２も高い温度になる。このため、ステップＳ１６において、吸気温度が暖気可能温度ＴＰ２よりも高い場合（ＮＯ）、バッテリ２１に供給される空気温度は、バッテリ２１を温めるのに適していると判断して、ステップＳ１０に戻る。

また、エアコン１０によって車室２内が暖かい温度に空調されているときに、窓６，７が開放された場合には、低温の外気が車室２に流入して車室２内の温度が急激に低下する。このような場合には、バッテリ２１に供給される空気温度も急激に低下する。このような場合には、吸気温度が暖気可能温度ＴＰ２以下になり（ＹＥＳ）、バッテリ２１に供給される空気温度は、バッテリ２１を温めるのに適していないと判断して、ステップＳ１７に進む。

このように、冬季時に窓６，７が開放されて、車外の空気が車室２内に流入して車室２の温度が急激に低下しても、吸入口３１ａには、この吸入口３１ａに対向する吹出口９ａからバッテリ２１の暖気に適した空調空気が供給されるので、バッテリ２１を安定して暖気でき、バッテリの温度調整を適切に行うことができる。

よって、窓６，７の開放により車室２の温度が急激に変化しても、送風ファン３０による送風量の増大や、バッテリ冷却専用のエアコンを備える必要がなく、バッテリ２１の温度調整を適切に行うことができる。このため、送風ファン３０への負荷増やバッテリ冷却専用エアコンに係るコスト増加を抑制することができる。また、センターコンソール８の後端面の吹出口９ａは、窓６，７から離れているので、窓６，７の開放による空気温度の変化の影響が少なく、効率的にバッテリ温度調整を行うことができる。

次に第２の実施形態について説明する。第２の実施形態は、オープンカーやコンバーチブルと呼ばれるルーフ開閉可能なハイブリッド自動車に本発明を適用した構成である。第１の実施形態と同じ部材については同符号を付し、相違する構成について説明する。特に、第２の実施形態のハイブリッド自動車１００は、第１の実施形態のハイブリッド自動車１とは、ルーフ、後部座席及び吸気ダクトの構成が相違している。

コンバーチブル型の車両は、幌等のソフトトップ式または樹脂や板金等のハードトップ式のルーフを自動または手動で開閉可能とするルーフ開閉機構を備えている。本実施形態では、ソフトトップ式のルーフ１０２を手動で開閉するルーフ開閉機構１１０を備えているハイブリッド自動車１００について説明する。図５、６に示すように、このルーフ開閉機構１１０は、フロントウインドウ１０１の上部にルーフ１０２の前端部を着脱可能とする装着部１０１ａを備え、装着部１０１ａにおいてルーフ１０２の前端部を手動で取り外し、車両後方に移動して折り畳んだ状態で収納する。ルーフ１０２を後方に収納した状態でルーフ１０２は開状態となり、ルーフ１０２を装着部１０１ａに装着した状態でルーフ１０２は閉状態となる。また、フロントウインドウ１０１の上部の装着部１０１ａには、ルーフ１０２が装着部１０１ａに装着されていることを検出するルーフロックセンサ１０３が設けられている。

後部座席１２０は２人掛けであり、クッション１２０ａとバックレスト１２０ｂとを備えている。クッション１２０ａの車幅方向の中央部には、リヤコンソール１３０が設けられている。リヤコンソール１３０は、車両前後方向に長い略直方体形状であり、リヤコンソール１３０の前端面が、センターコンソール８の後端面と対向するように車室２の床面に配置されている。リヤコンソール１３０の前端面において、センターコンソール８の吹出口９ａに対向する位置には、空気を吸入する吸入口１３１が設けられている。また、リヤコンソール１３０の上面には、図示しないカップホルダーや収納スペースが設けられている。

後部座席１２０の側方のサイドパネル１４０には、空気を吸入する吸入口１４１が設けられている。吸入口１４１は、サイドパネル１４０の上端近傍に配設されている。図示を省略しているが、反対側のサイドパネルにも同様の吸入口が設けられている。後部座席１２０の後方には、第１の実施形態と同様の電池パック２０が配置されている。この電池パック２０の近傍には、バッテリの温度を調整するバッテリ温度調整装置１５０が配置されている。

バッテリ温度調整装置１５０は、バッテリ２１に空気を供給する送風ファン３０と、バッテリ２１に空気を導入する吸気ダクト１６０，１７０と、これら吸気ダクト１６０，１７０の両ダクトが接続され、バッテリ２１への流路を切り換える切換ユニット１８０と、送風ファン３０及び切換ユニット１８０の駆動を制御する制御部４０とを備えている。

吸気ダクト１６０は、リヤコンソール１３０の内部に設けられている。吸気ダクト１６０の一端はリヤコンソール１３０の前端面の吸入口１３１に接続されており、他端は切換ユニット１８０に接続されている。

吸気ダクト１７０は、サイドパネル１４０の内部に配設されている。吸気ダクト１７０の一端はサイドパネル１４０の吸入口１４１に接続され、他端は切換ユニット１８０を介して送風ファン３０に接続されている。

吸気ダクト１６０は、切換ユニット１８０の内部において吸気ダクト１７０に接続されている。切換ユニット１８０は、吸気ダクト１６０及び吸気ダクト１７０の送風ファン３０への流路を切り換える切換弁と、この切換弁を駆動するアクチュエータとを備えている。このアクチュエータは制御部４０からの制御信号によって制御される。通常時は、吸気ダクト１６０の流路を閉じて、吸気ダクト１７０が送風ファン３０に接続するように切り換えている。

制御部４０には、送風ファン３０及び切換ユニット１８０の駆動を制御するための各種情報が入力される。すなわち、制御部４０には、バッテリ温度センサ２２、ルーフロックセンサ１０３、エアコン１０等が電気的に接続されており、これらからの検出結果や情報等が入力される。

次に、制御部４０の制御について図７、８に示すフローチャートに基づいて説明する。ハイブリッド自動車１００のシステムが起動されると、以下の制御が実行される。まず、夏季等の気温が高い場合におけるバッテリ２１の冷却について説明する。なお、図７のフローチャートにおいてステップＳ３１における括弧内の制御は、後述する冬季等の気温が低い場合における制御である。

ステップＳ３０において、バッテリ温度センサ２２からバッテリ２１の温度を取得して、ステップＳ３１へ進む。ステップＳ３１では、バッテリ温度センサ２２が検出した温度と、制御部４０が記憶している冷却判断温度ＴＢ１とを比較する。ステップＳ３１において、検出したバッテリ温度が冷却判断温度ＴＢ１よりも低い場合（ＮＯ）、バッテリ２１を冷却する必要はないと判断してステップＳ３２に進み、ステップＳ３２で送風ファン３０が駆動していれば駆動を停止してステップＳ３３に進む。ステップＳ３３では、後述するバッテリ送風モードを解除してステップＳ３４に進み、吸気経路を吸気ダクト１７０に切り換えてステップＳ３０に戻る。なお、送風ファン３０が駆動していない場合や、バッテリ送風モードを実行していない場合、吸気経路が切り換わっていない場合には、何もせずにステップＳ３０に戻る。

検出したバッテリ温度が冷却判断温度ＴＢ１以上である場合（ＹＥＳ）、バッテリ２１を冷却する必要があると判断してステップＳ３５に進む。ステップＳ３５では、送風ファン３０を駆動して吸入口１４１から吸入した空気を、吸気ダクト１７０を介してバッテリ２１に供給してステップＳ３６に進む。

ステップＳ３６では、ルーフロックセンサ１０３の検出結果を取得してステップＳ３７に進む。ステップＳ３７では、ルーフ１０２が開閉状態を確認する。すなわち、ルーフ１０２が開放されているかを確認する。ルーフロックセンサ１０３の検出結果により、ルーフ１０２が開いていると判断すれば（ＹＥＳ）、ステップＳ３８に進み、ルーフ１０２が閉じていると判断すれば（ＮＯ）、ステップＳ３０に戻る。

ルーフ１０２が開いた状態では、車室２は外気と略同じ状態となる。吸入口１４１は、サイドパネル１４０の上端近傍に設けられているので、ルーフ１０２を開いた状態では、吸入口１４１から外気を吸入することになる。この場合、温度の高い外気がバッテリ２１に供給されることになるので、バッテリ２１に供給される空気温度は、バッテリ２１を冷却するのに適した温度ではない（上限しきい温度以上である）と判断する。このため、ステップＳ３８では吸気経路を切り換える。すなわち、切換ユニット１８０のアクチュエータを作動して切換弁を切り換えて、吸気経路を吸気ダクト１７０から吸気ダクト１６０に切り換える。吸気経路の切換えの終了後、ステップＳ３９に進む。

ステップＳ３９では、エアコン１０の作動状態を確認してステップＳ４０に進む。ステップＳ４０では、エアコン１０の作動／停止や、作動している場合には、どのようなモードで作動しているか等を確認する。エアコン１０が作動しており、吹出口９ａから空調空気を吹き出すモードである場合（ＹＥＳ）、ステップＳ４１に進み、エアコン１０が停止している場合（ＮＯ）、ステップＳ４２に進む。

ステップＳ４２ではエアコン１０を作動してステップＳ４３に進み、ステップＳ４３ではエアコン１０により空調された空調空気をバッテリ２１に送風するバッテリ送風モードに設定する。このモードに設定することによって吹出口９ａ以外の吹出口を閉じて吹出口９ａのみを開いてステップＳ４１に進む。

ステップＳ４１では、エアコン１０を介して吹出口開閉検出センサ９ｄから吹出口９ａの開閉情報を取得してステップＳ４４に進む。ステップＳ４４では、吹出口９ａの開閉状態を確認し、吹出口９ａが開いている場合（ＹＥＳ）、ステップＳ４５に進む。吹出口９ａが閉じている場合（ＮＯ）、ステップＳ４６に進み、アクチュエータ９ｃを駆動することによりルーバー９ｂを作動して吹出口９ａを開いてステップＳ４４に戻る。

ステップＳ４５ではこの状態を維持する。すなわち、ステップＳ４５では、エアコン１０が作動しており、また、吹出口９ａが開いている状態であるので、エアコン１０により空調された空気が送風ダクト９を介して吹出口９ａから吹き出されて、この吹出口９ａに対向する吸入口１３１から吸入される。また、切換ユニット１８０によって、吸気ダクト１７０は閉鎖されていることから、吸入口１４１からの空気の供給は行われない。よって、空調空気は吸気ダクト１６０を介してバッテリ２１に供給される状態となり、この状態が維持されることによりバッテリ２１が冷却される。

このように、夏季時にルーフ１０２が開放されて、車室２が外気と略同じ状態となった場合には、バッテリ２１を冷却するための空気を吸入する吸入口を通常の吸入口１４１から吸入口１３１に切換えるとともに、吸入口１３１に対向する吹出口９ａから空調空気を吹き出される。よって、バッテリ２１に冷却に適した空調空気が供給されるので、バッテリ２１を安定して冷却でき、バッテリの温度調整を適切に行うことができる。

なお、ステップＳ３６において、ルーフ１０２の開放を、ルーフロックセンサ１０３の検出結果に基づき判断していたが、ルーフ１０２の開閉をモータ等の電動手段で行う場合には、ルーフロックセンサ１０３に代えて、ルーフ開閉スイッチの操作を検出することによって判断してもよい。また、第１の実施形態と同様に、バッテリ２１に供給される空気温度変化を、吸気温度センサ３２やバッテリ温度センサ２２の検出結果に基づいて判断してもよい。

さらに、ステップＳ３８における吸気経路の切換え構成を、以下のように構成してもよい。例えば、吹出口９ａのルーバー９ｂと同様のルーバーを吸入口１４１に設けて、このルーバーをアクチュエータや、ルーフ１０２の開放時の風の流れを利用して吸入口１４１を閉じてもよい。

次に冬季等の気温が低い場合においてバッテリ２１を温める制御について説明する。この制御は、基本的に図７、８に示すフローチャートの説明と同様なので、相違する部分について説明する。相違する部分はステップＳ３１の判断である。

ステップＳ３１において、バッテリ温度センサ２２が検出した温度と暖気判断温度ＴＢ２と比較する。すなわち、「バッテリ温度≦暖気判断温度ＴＢ２」であるかを判断する。ステップＳ３１において、検出したバッテリ温度が暖気判断温度ＴＢ２よりも高い場合（ＮＯ）、バッテリ２１を暖気する必要はないと判断してステップＳ３２、Ｓ３３、Ｓ３４に進む。また、検出したバッテリ温度が暖気判断温度ＴＢ２以下の場合（ＹＥＳ）、バッテリ２１を暖気する必要があると判断してステップＳ３５に進む。

また、ステップＳ３７において、冬季等にルーフ１０２が開いた場合、車室２は外気と略同じ状態となる。このため、吸入口１４１からは温度の低い外気がバッテリ２１に供給されることになり、バッテリ２１に供給される空気温度は、バッテリ２１を温めるのに適した温度ではない（下限しきい温度以下である）と判断する。すなわち、ルーフ１０２の開状態を検出することによって、バッテリ２１に供給される空気温度が下限しきい温度以下となると判断する。そして、ステップＳ３８で吸気経路を切り換える。

このように、冬季時にルーフ１０２が開放されて、車室２が外気と略同じ状態となった場合には、バッテリ２１を温めるための空気を吸入する吸入口を通常の吸入口１４１から吸入口１３１に切換えるとともに、吸入口１３１に対向する吹出口９ａから空調空気を吹き出す。よって、バッテリ２１に暖気に適した空調空気が供給されるので、バッテリ２１を安定して温めることができ、バッテリの温度調整を適切に行うことができる。

よって、ルーフ開閉機構１１０を備えたハイブリッド自動車１００においても、ルーフ１０２の開放によりバッテリ２１に供給される空気温度が急激に変化しても、送風ファン３０による送風量の増大や、バッテリ冷却専用のエアコンを備える必要がなく、バッテリ２１の温度調整を適切に行うことができる。このため、送風ファン３０への負荷増やバッテリ冷却専用エアコンに係るコスト増加を抑制することができる。

１，１００ ハイブリッド自動車、２ 車室、３ 運転席、４ 助手席、５，１２０ 後部座席、５ａ，１２０ａ クッション、５ｂ，１２０ｂ バックレスト、６，７ 窓、６ａ，７ａ 窓開閉操作スイッチ、８ センターコンソール、９ 送風ダクト、９ａ 吹出口、９ｂ ルーバー、９ｃ アクチュエータ、９ｄ 吹出口開閉検出センサ、１０ エアコン、２０ 電池パック、２１ バッテリ、２２ バッテリ温度センサ、２３ ケーシング、２４ 排気ダクト、３０ 送風ファン、３１，３３，１６０，１７０ 吸気ダクト、３１ａ，１３１，１４１ 吸入口、３２ 吸気温度センサ、４０ 制御部、５０，１５０ バッテリ温度調整装置、１０１ フロントウインドウ、１０１ａ 装着部、１０２ ルーフ、１０３ ルーフロックセンサ、１１０ ルーフ開閉機構、１３０ リヤコンソール、１４０ サイドパネル、１８０ 切換ユニット。

Claims (1)

1. 車両駆動用モータに電力を供給するバッテリに空気を送風してバッテリ温度を調整する車両用バッテリの温度調整装置であって、
   前記バッテリに空気を送風するファンの吸入口を２つ備え、
   ２つの吸入口と前記ファンとの間に設けられた切換ユニットであり、一方の吸入口から前記ファンへの一方の流路と、他方の吸入口から前記ファンへの他方の流路とを切り換える切換ユニットを備え、
   前記一方の吸入口が、左右の前部座席の間に設置されたセンターコンソールの後端に設けられる車両用エアコンの吹出口に対向するように、後部座席の前端に設けられ、
   前記他方の吸入口が、前記一方の吸入口より上側の所定位置に設けられ、
   前記バッテリに送風される空気温度が上限しきい温度以上である場合、または、下限しきい温度以下である場合に、前記切換ユニットが前記一方の流路に切り換え、前記車両用エアコンを作動させて、前記車両用エアコンで温度調整された空気を前記バッテリに送風して、前記バッテリ温度を調整し、
   それらの場合でない時には、前記切換ユニットが前記他方の流路に切り換えることを特徴とする車両用バッテリの温度調整装置。

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