JP6168092B2 - 車載二次電池の冷却システム - Google Patents

Description

本発明は、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。

ハイブリッド車両や電気自動車等の電動車両には、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。二次電池は内部抵抗があり、充放電を行うことにより温度が上昇してくるので冷却を行うことが必要となる。そこで、従来から、二次電池周辺に冷却ファンを設け、冷却ファンにより二次電池を強制空冷することが提案されている。

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。この特許文献１では、冷却ファンの駆動により生じた冷却風が流れるダクトを、途中で２方向に分岐させ、車両に搭載された充電器の温度に応じて、冷却風の経路を切り替えている。この冷却装置では、冷却ファンの指令デューティは、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。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、ダイアグ出力するとともに、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判断は、冷却ファンの実回転数等の検出パラメータに基づいて行われることが多い。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。これは、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、検出パラメータに制御遅れ等に起因する誤差が含まれることになるため、故障の有無判断の精度を保てないからである。

特許文献１では、高電圧二次電池や充電器の温度に応じて指令デューティを変化させており、定常状態になり難いため、冷却ファンの異常の有無判断を正確に行うのは難しかった。そこで、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）で駆動させることも考えられる。この場合、冷却ファンの駆動状態が安定するため、異常の有無判断を正確に行うことができる。しかし、二次電池の状態や走行状態に関わらず、常に一定デューティ（一定回転数）で駆動した場合、回転数が不足して十分に冷却できずに二次電池が劣化したり、逆に、不必要に回転数が高く、不要な騒音や電力消費を招いたりするといった問題があった。

そこで、本発明は、冷却ファンの異常の有無検知の機会を十分に確保しつつ、車両駆動用の二次電池を適切に冷却することを目的とする。

本発明の車載二次電池の冷却システムは、電動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、前記電動車両の始動後に前記電池温度が規定の第一温度以上になった場合に、一定期間、前記冷却ファンを一定指令値で駆動させる一定制御を行うとともに、その際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、前記電動車両の始動後、前記二次電池の充電が所定期間以上継続する場合には、前記電池温度が前記第一温度に達していなくても、前記一定制御を実行する、ことを特徴とする。なお、電動車両の始動とは、電子制御ユニット（ＥＣＵ, ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｃｏｎｔｒｏｌ ｕｎｉｔ）が起動することを意味する。

好適な態様では、前記充電が所定期間以上継続する場合は、前記二次電池のＳＯＣの増加をユーザが指示するためのＳＯＣ回復スイッチがオンされた場合を含む。他の好適な態様では、前記充電が所定期間以上継続する場合は、前記車両が、外部電源により充電される場合を含む。他の好適な態様では、前記充電が所定期間以上継続する場合は、前記二次電池のＳＯＣが、予め規定された下限閾値を下回った場合を含む。

他の好適な態様では、前記一定制御を行わない場合であって、前記二次電池の冷却が必要な場合、前記冷却ファンを、少なくとも前記電池温度に応じて変動する指令値で駆動させる可変制御を行う。

本発明によれば、電池温度が第一温度以上になった場合に加え、電池温度が第一温度に達していなくても二次電池の充電が所定期間以上継続する場合には、一定制御を実行するため、異常検出処理の機会が得られる。その結果、冷却ファンの異常の有無検知の機会を十分に確保しつつ、車両駆動用の二次電池を適切に冷却することができる。

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一定デューティ制御のルーチンを示すフローチャートである。 始動時の電池温度が第一温度Ｔ０未満かつ充電なしの場合の際の冷却ファンの指令デューティおよび電池温度を示すタイムチャートである。 始動時の電池温度が第一温度Ｔ０未満かつ充電ありの場合の際の冷却ファンの指令デューティおよび電池温度を示すタイムチャートである。 始動時の電池温度が第一温度Ｔ０以上第二温度Ｔ１未満かつ充電ありの場合の際の冷却ファンの指令デューティおよび電池温度を示すタイムチャートである。 始動時の電池温度が第二温度Ｔ１以上かつ充電ありの場合の際の冷却ファンの指令デューティおよび電池温度を示す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動作を示すフローチャートである。 車載二次電池の冷却システムの他の動作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が搭載される電動車両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。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割機構２２に接続されている。また、エンジン２０の出力軸も動力分割機構２２に接続されている。動力分割機構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、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。なお、以下では、この外部の電源１０２，１０４からの供給電力により充電することを「外部充電」と呼ぶ。

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、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。モータは、その回転数を制御できるのであれば、その種類は限定されず、直流モータや交流モータでもよい。本実施形態では、モータ４４として、ブラシレスＤＣモータを用いる。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、冷却空気をメインバッテリ１０が収容されるケーシング４８に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。なお、本実施形態では、ファン本体４１を吸込みダクト４６に接続しているが、ファン本体４１を排気ダクト４９に接続し、冷却ファン４０の駆動に伴いケーシング４８の内部を負圧にすることで、メインバッテリ１０に冷却風を送風する構成としてもよい。

また、電動車両の車室内には、イグニッションスイッチ２７やＳＯＣ回復スイッチ２８等が設けられている。イグニッションスイッチ２７は、電動車両の起動、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、ＳＯＣ回復スイッチ２８は、ＳＯＣの増加の指示をユーザから受け付けるスイッチである。当該ＳＯＣ回復スイッチ２８がＯＮされた場合、制御部７０は、エンジン２０の動力によりモータジェネレータ１６を回生駆動させるなどして、ＳＯＣ（満充電容量に対する残存容量の比率）の増加を図るＳＯＣ回復制御を実行する。また、車室内には、電動車両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。また、制御部７０は、経路情報に基づいて、下り坂走行による回生充電や、回生ブレーキによる充電の継続時間なども予測する。

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。また、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。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。また、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。例えば、ＳＯＣが下限閾値を下回った場合、制御部７０は、エンジン２０の動力によりモータジェネレータ１６を回生駆動させるなどして、ＳＯＣの増加を図るＳＯＣ回復制御を実行する。

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、冷却ファン４０は、制御部７０の指令によって駆動される。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、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、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。この制御部７０は、実際には、いわゆる電子制御部（ＥＣＵ，ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｃｏｎｔｒｏｌ ｕｎｉｔ）である。この制御部７０が起動することが「車両の始動」ということになる。以下では、制御部７０が起動した状態を「Ｒｅａｄｙ−ＯＮ」、制御部７０が停止した状態を「Ｒｅａｄｙ−ＯＦＦ」と呼ぶ。

＜電動車両の基本動作＞
以上のように構成された電動車両の基本動作について簡単に説明する。電動車両が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となるのは、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車両始動された場合、予約始動機能に従い予約時間に自動的に車両始動された場合などである。車両の走行を開始する際には、電動車両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。エンジン２０の出力は、動力分割機構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割機構２２から出力され、車輪２６を回転させる。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。この時、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に要求電力を供給する。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。電動車両が減速する際には、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。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。

＜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。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＝オン時間／周期Ｐ＝オン時間／（オン時間＋オフ時間） 式１

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は駆動されず、デューティが１００％（ＭＡＸデューティ）の場合には、低圧バスバー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、電動車両の車速Ｖｅｌ等の検知パラメータを反映して決定される。例えば、電動車両の車速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。逆に電動車両の車速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が一定の場合でも電動車両の車速Ｖｅｌ等の検知パラメータにより図４の破線ｓ２とｓ３の間の砂地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、電動車両の車速Ｖｅｌ等により図４の破線ｕ２とｕ３の間の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、説明したよう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の動作について説明する。制御部７０は、Ｒｅａｄｙ−ＯＮの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、ステップＳ１０２に進み、充電が所定期間以上継続するか否かを確認する。なお、充電が継続するか否かの判断方法としては種々考えられるが、本実施形態では、ＳＯＣ回復スイッチ２８のオンに伴いＳＯＣ回復制御を実行している場合、ＳＯＣが規定の下限閾値を下回ったことを契機にＳＯＣ回復制御を実行している場合、外部充電が開始された場合に、充電が所定期間以上、継続すると判断する。また、ナビゲーションシステム３０から与えられる経路情報から、下り坂走行による回生充電や、ブレーキをＯＮした場合の回生ブレーキによる充電の継続時間が予想できる場合には、この予想される充電継続時間に基づいて、充電が所定期間継続されるか否か、ひいては、冷却ファン４０を一定デューティ制御で駆動するか否かを判断してもよい。充電が所定期間以上、継続しないと判断した場合（ステップＳ１０２でＮｏ）、制御部７０は、ステップＳ１０１に戻り、再度、電池温度ＴＢと第一温度Ｔ０との比較を行う。また、充電が所定期間以上、継続すると判断した場合（ステップＳ１０２でＹｅｓ）、制御部７０は、ステップＳ１０４に進み、冷却ファン４０を一定デューティ制御で駆動する。一定デューティ制御は、後に詳説するように、冷却ファン４０を一定期間、一定デューティ制御で駆動する制御である。また、一定デューティ制御の実行とともに異常検出処理（Ｓ１０５）も行う。異常検出処理は、一定デューティ制御で冷却ファン４０を駆動している際に得られる当該冷却ファン４０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処理である。制御部７０は、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等に出力する。

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Ｓ１０７に進み、電池温度ＴＢが第二温度Ｔ１未満かどうかを判断する。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。ステップＳ１０７でＹｅｓの場合、すなわち、Ｔ０≦ＴＢ＜Ｔ１の場合、制御部７０は、ステップＳ１０４に進み、冷却ファン４０を一定デューティ制御で駆動する。

一方、電池温度ＴＢが、第二温度Ｔ１以上の場合、制御部７０は、指令デューティＤを、少なくとも電池温度ＴＢに応じて変動させる可変デューティ制御で冷却ファン４０を駆動する（Ｓ１０９、Ｓ１１０）。ただし、この可変デューティ制御の際、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は、電池温度ＴＢに応じて、変更される。すなわち、電池温度ＴＢが、第二温度Ｔ１以上の場合、制御部７０は、ステップＳ１０８に進み、電池温度ＴＢと第三温度Ｔ２とを比較する。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Ｓ１０８でＹｅｓの場合、すなわち、Ｔ１≦ＴＢ＜Ｔ２の場合、制御部７０は、ステップＳ１０９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Ｓ１０８でＮｏの場合、すなわち、Ｔ２≦ＴＢの場合、制御部７０は、ステップＳ１１０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Ｓ１０９、Ｓ１１０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（Ｓ１０１，１０７，１０８）や充電の有無の確認（Ｓ１０２）を行う。そして、最終的に一定デューティで冷却ファン４０を駆動するステップＳ１０４に進むまでの間は、電池温度ＴＢや、充電の状態に応じた処理を繰り返し実行する。

電池温度ＴＢが、第一温度Ｔ０以上かつ第二温度Ｔ１未満の場合（Ｓ１０７でＹｅｓ）、または、電池温度ＴＢが第一温度Ｔ０に達していないものの充電が所定期間以上継続する場合（Ｓ１０２でＹｅｓ）には、既述した通り、ステップＳ１０４に進み、冷却ファン４０を一定デューティ制御で駆動し、さらに、そのとき得られる回転数に基づいて異常検出処理（Ｓ１０５）を実行する。そして、以降は、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（Ｓ１０６）。

以上説明したような動作とする理由について説明する。電池温度ＴＢ等に応じて指令デューティＤを変動させる可変デューティ制御は、効率的かつ適切にメインバッテリ１０を冷却できる一方で、冷却ファン４０の異常の有無を判断しづらいという問題があった。すなわち、一般に、冷却ファン４０の異常の有無判断は、冷却ファン４０を実際に駆動した際に検出されるパラメータ、例えば、実回転数等に基づいて行われることが多い。例えば、冷却ファン４０を、特定の指令デューティＤで駆動した際に、実際に得られた実回転数と、その指令デューティＤで得られると予想される目標回転数と、の比較に基づいて、冷却ファン４０の異常の有無が判断される。こうした異常の有無判断は、指令デューティＤの値が一定値で安定した定常状態で行われることが望ましい。これは、冷却ファン４０への指令値が大きく変動すると、制御遅れ等が生じやすくなり、異常の有無判断の精度を保てなくなるからである。そこで、冷却ファン４０の指令デューティ（指令回転数）を変化させず、常に、一定デューティ（一定回転数）で駆動させることも考えられる。この場合、冷却ファン４０の駆動状態が常に安定するため、異常の有無判断を正確に行うことができる。しかし、メインバッテリ１０の状態や走行状態に関わらず、常に一定デューティ（一定回転数）で駆動した場合、回転数が不足して十分に冷却できずにメインバッテリ１０が劣化したり、逆に、不必要に回転数が高く、不要な騒音や電力消費を招いたりするといった問題があった。

そこで、本実施形態では、特定の条件を満たした場合にのみ、一定期間、一定デューティ（一定指令値）で冷却ファン４０を駆動する一定デューティ制御を実行し、異常検出処理の機会を確保している。本実施形態では、電池温度ＴＢが第一温度Ｔ０以上かつ第二温度Ｔ１未満の場合に一定デューティ制御を実行している。また、本実施形態では、電池温度ＴＢが、第一温度Ｔ０に達していなくても、充電が所定期間以上継続すると判断できる場合には、一定デューティ制御を実行している。かかる条件で一定デューティ制御および異常検出処理を行うのは、次の理由による。

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、異常検出処理を行ったトリップ（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。

未検査トリップの割合を減らすためには、当然のことながら、毎トリップごとに、異常検出処理を実行すればよい。しかし、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、ひいては、冷却ファン４０を一定デューティ制御で駆動すると、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恐れがある。また、電池温度ＴＢが、ある程度高い状態で、異常検出処理、ひいては、冷却ファン４０の一定デューティ制御での駆動を行うと、メインバッテリ１０が冷却不足となるおそれがある。そこで、本実施形態では、電池温度ＴＢが、第一温度Ｔ０以上、かつ、第二温度Ｔ１未満の場合に、一定デューティ制御を行っている。

さらに、充電が行われている場合、メインバッテリ１０は、比較的、迅速に温度上昇することが予想され、電池温度ＴＢが、第一温度Ｔ０未満の状態から冷却ファン４０を駆動したとしても、メインバッテリ１０が過冷却となる可能性が低い。また、充電中は、電力に余力があることが多く、冷却ファン４０の駆動のために電力を消費しても問題とならないことが多い。そこで、本実施形態では、車両始動後、メインバッテリ１０への充電が所定期間以上継続すると予想される場合には、異常検出処理の機会確保を優先し、電池温度ＴＢが第一温度Ｔ０に達していなくても、一定デューティ制御を実行する。これにより、未検査トリップの割合を効果的に低減できる。なお、一定デューティ制御および異常検出処理は、１トリップで１回行えば十分であるため、一定デューティ制御および異常検出処理を１回実行すれば、それ以降、そのトリップの終了まで一定デューティ制御および異常検出処理は行わない。

＜一定デューティ制御＞
次に、図５のステップＳ１０４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で回転させる制御である。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、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に基づく一定の目標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ダイアグ等に出力する。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等に出力する。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として冷却ファン４０を一定デューティ制御で駆動する。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として冷却ファン４０を一定デューティ制御で駆動する。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Ｔｃより高いかどうかを判断する。基準温度Ｔｃ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Ｔｃ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Ｔｃ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Ｔｃ（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Ｄ３一定にして冷却ファン４０を駆動する。

また、制御部７０は、電池温度ＴＢが基準温度Ｔｃ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Ｔｃ（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等に出力する。

制御部７０は、ステップＳ２０５，Ｓ２０６，Ｓ２０７のいずれかのステップで一定デューティ制御を行ったら当該処理を終了する。

次に、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１０を参照して説明する。図７〜図１０は、いずれも、冷却システムの動作例を示す図で、上段は、指令デューティＤを、下段は、電池温度ＴＢを示している。

＜始動時の電池温度ＴＢが第一温度未満かつ充電を実行しない場合＞
まず、図７を参照しながらＲｅａｄｙ−ＯＮの際の電池温度ＴＢが第一温度Ｔ０未満であり、また、充電が行われない場合の車載二次電池の冷却システムの動作について説明する。図７の時刻ｔ０に、Ｒｅａｄｙ−ＯＮの信号が制御部７０に入力されるとする。時刻ｔ０の直前では、Ｒｅａｄｙ−ＯＦＦで、電動車両、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。また、電池温度ＴＢが、第一温度Ｔ０未満の場合は、さらに、充電が所定期間以上継続するか否かを確認する。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未満、かつ、充電は実行されていない。したがって、この場合、制御部７０は、電池温度ＴＢが、第一温度Ｔ０に到達、または、充電が所定期間以上継続すると予測されるまで冷却ファン４０を駆動させることなく、待機させる。

車両の始動後、電池温度ＴＢが徐々に上昇し、時刻ｔ１で、電池温度ＴＢが、第一温度Ｔ０に達したとする。この場合、制御部７０は、一定期間、一定指令デューティＤで冷却ファン４０を駆動する。また、電動冷却ファン４０の異常の有無を判断する異常検出処理を実行する。なお、この時刻ｔ１において、「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」という条件を満たし、図６におけるステップＳ２０１においてＹｅｓとなる。したがって、時刻ｔ１において、一定デューティ制御を行う際の指令デューティＤは、図４における最小デューティＤ１となる。

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、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。これにより、図７の上段に示すように、冷却ファン４０の指令デューティＤは、電池温度ＴＢ等に応じて変動する。

＜始動時の電池温度ＴＢが第一温度未満かつ充電を実行する場合＞
次に、図８を参照しながらＲｅａｄｙ−ＯＮの際の電池温度ＴＢが第一温度Ｔ０未満であり、また、充電が実行される場合の車載二次電池の冷却システムの動作について説明する。図７の例と同様に、時刻ｔ０でＲｅａｄｙ−ＯＮとなり、その際の電池温度ＴＢ（Ｔａ）が、第一温度Ｔ０未満であるとする。電池温度ＴＢが、第一温度Ｔ０未満の場合は、制御部７０は、続いて、充電が所定期間以上継続するか否かを確認する。図８の例では、時刻ｔ０の段階では、電池温度ＴＢ（Ｔａ）は、第一温度Ｔ０未満、かつ、充電は実行されていない。したがって、この場合、制御部７０は、電池温度ＴＢが、第一温度Ｔ０に到達、または、充電が所定期間以上継続すると予測されるまで冷却ファン４０を駆動させることなく、待機させる。

その後、時刻ｔ１において、外部充電が開始されたとする。外部充電は、ある程度の期間、充電が継続することが普通である。そのため、この時刻ｔ１において、制御部７０は、充電が所定期間以上継続すると判断する。この場合、電池温度ＴＢが、第一温度Ｔ０未満であったとしても、制御部７０は、冷却ファン４０を一定デューティ制御で駆動開始する。また、その際得られる実回転数および目標回転数に基づいて異常の有無判断を行う。そして、一定デューティ制御開始後、一定期間が経過した時刻ｔ２において、電池温度ＴＢが、第一温度Ｔ０に達していない場合には、制御部７０は、冷却ファン４０の駆動を停止する。

その後、電池温度ＴＢが徐々に上昇し、時刻ｔ３において、第一温度Ｔ０に達したとする。この場合、冷却ファン４０を駆動して、メインバッテリ１０を冷却する。このとき、一定デューティ制御は、既に、実行済みであるため、再度の一定デューティ制御は行わず、電池温度ＴＢに応じて指令デューティを変動させる可変デューティ制御を実行する。

＜始動時の電池温度ＴＢが第一温度以上第二温度未満かつ充電を実行する場合＞
次に、図９を参照しながらＲｅａｄｙ−ＯＮの際の電池温度ＴＢが第一温度Ｔ０以上第二温度Ｔ１未満であり、また、始動後の時刻ｔ２において外部充電が開始される場合の車載二次電池の冷却システムの動作について説明する。図９において太実線は、図６におけるステップＳ２０１からＳ２０７においていずれかをＹｅｓと判断する場合を、破線は、ステップＳ２０１からＳ２０７で全てＮｏと判断した場合を示す。

図９に示すように、時刻ｔ０でＲｅａｄｙ−ＯＮとなり、その際の電池温度ＴＢ（Ｔａ）が、第一温度Ｔ０以上第二温度Ｔ１未満であるとする。時刻ｔ０における電池温度ＴＢが、第一温度Ｔ０以上かつ第二温度Ｔ１未満の場合、制御部７０は、始動と同時に、一定デューティ制御を開始する。また、その際得られる実回転数と目標回転数との差分に基づいて冷却ファン４０の異常の有無を判断する。この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、ステップＳ２０１からＳ２０７においていずれかでＹｅｓとなる場合、例えば入力電力Ｗｉｎが規定の閾値Ｗｉｎ＿Ｌｏ未満の場合、太実線で示すように最小値Ｄ１となる。一方、ステップＳ２０１からＳ２０７で全てＮｏと判断した場合、一定デューティ制御の際の指令デューティは、破線で示すように中間値ＤＭとなる。

一定デューティ制御が終了すれば、以降は、電池温度ＴＢ等に応じて指令デューティを変動させる可変デューティ制御のみを実行する。したがって、例えば、一定デューティ制御を実行した後の時刻ｔ２において外部充電が開始されたとしても、可変デューティ制御が継続される。

＜始動時の電池温度ＴＢが第二温度以上かつ充電を実行する場合＞
次に、図１０を参照しながらＲｅａｄｙ−ＯＮの際の電池温度ＴＢが第二温度Ｔ１以上であり、また、始動後の時刻ｔ１において外部充電が開始される場合の車載二次電池の冷却システムの動作について説明する。図１０に示すように、時刻ｔ０でＲｅａｄｙ−ＯＮとなり、その際の電池温度ＴＢ（Ｔａ）が、第二温度Ｔ１以上第三温度Ｔ２未満であるとする。この場合、制御部７０は、始動と同時に、冷却ファン４０を、電池温度ＴＢ等に応じて指令デューティを変動させる可変デューティ制御で駆動する。これは、電池温度ＴＢが第二温度Ｔ１を下回るまで継続される。したがって、時刻ｔ１において、外部充電が開始されたとしても、可変デューティ制御が継続される。そして、時刻ｔ２において、電池温度ＴＢが、第二温度Ｔ１を下回れば、その時点で、一定デューティ制御を開始する。また、その際得られる実回転数および目標回転数との差分に基づいて、異常の有無判断を行う。このとき、電池温度ＴＢは、基準温度Ｔｃ以上であるため、指令デューティＤは、最大値Ｄ３が選択される。一定デューティ制御が終了すれば、以降は、可変デューティ制御が継続される。

なお、図１０の例では、可変デューティ制御を続けることで、電池温度ＴＢが第二温度Ｔ１未満まで低下するとしているが、可変デューティ制御を続けても電池温度ＴＢが第二温度Ｔ１未満まで低下しない場合、制御部７０は、一定デューティ制御および異常の有無検査を行わず、Ｒｅａｄｙ−ＯＦＦまで可変デューティ制御を継続する。この場合、当該トリップは、異常検出処理を実行しない未検査トリップとなる。

＜第二温度Ｔ１の設定変更＞
以上説明した本実施形態の車載二次電池の冷却システムは、Ｒｅａｄｙ−ＯＮの際の電池温度ＴＢが第二温度Ｔ１以上の場合に、冷却ファン４０の一定デューティ制御を禁止する。このため、第二温度Ｔ１が低い場合には、冷却ファン４０の一定デューティ制御を禁止する温度範囲が広くなり、異常検出処理を行う機会が減少してくる。逆に第二温度Ｔ１が高くなると、一定デューティ制御を禁止する温度範囲が狭くなり、異常検出処理を行う機会が増加してくる。つまり、第二温度Ｔ１を増減することで、異常検出処理の機会を増減することができる。この第二温度Ｔ１は、メインバッテリ１０の劣化度合いや、異常検出処理を行ったトリップ（検査済トリップ）の割合、異常検出処理を行っていない期間等に応じて変動させてもよい。

すなわち、冷却ファン４０の異常検出処理を行う際には、指令デューティＤを一定にして冷却ファン４０の回転数を一定にすることが必要となる。このため、異常検出処理中はメインバッテリ１０の温度制御ができなくなり、メインバッテリ１０の温度が上昇し、メインバッテリ１０の劣化が進んでしまう場合がある。しかし、温度が高くなることによる劣化の進行度合いは、一律ではなく、メインバッテリ１０の劣化度合いが大きい程大きくなる。逆に、メインバッテリ１０が新しく、ほとんど劣化していない場合には、劣化の進行は、ほとんど生じない。

そのため、メインバッテリ１０が新品の場合あるいは、メインバッテリの劣化度合いが小さい場合には、メインバッテリ１０の劣化度合いが大きい場合に比較して第二温度Ｔ１を高くしてもよい。この場合、メインバッテリ１０の性能に大きな影響を与えずに冷却ファン４０の異常検出処理の機会を増加させることができる。また、逆に、メインバッテリの劣化度合いが大きい場合には、メインバッテリ１０の劣化度合いが小さい場合に比較して第二温度Ｔ１を低くしてもよい。これにより、メインバッテリ１０の劣化を抑制することができる。

なお、メインバッテリ１０の劣化度合いは、様々な方法で規定することができるが、例えば、同一電力を出力した際の単位時間当たりのＳＯＣの低下割合によって規定したり、内部抵抗の大きさによって規定したりしてもよい。

このように第二温度Ｔ１を状況に応じて変動させることで、メインバッテリ１０の劣化を防止しつつ、異常検出処理の機会を適切に確保することができる。なお、第二温度Ｔ１と第三温度Ｔ２と基準温度Ｔｃの関係は、Ｔｃ＜Ｔ１＜Ｔ２であるから、第二温度Ｔ１を変更した際には、Ｔｃ＜Ｔ１＜Ｔ２の関係を満たすように、第三温度Ｔ２、基準温度Ｔｃを第二温度Ｔ１に応じて変更する。

以上説明したように、本実施形態の車載二次電池の冷却システム及びそれを搭載した電動車両は、冷却ファン４０の異常の有無検知の機会を十分に確保しつつ、車両駆動用のメインバッテリ１０を適切に冷却することができる。

なお、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１１のステップＳ１１１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の場合は、ステップＳ１１２に示すように、ステップＳ１０１に戻って、一定デューティ制御の実行条件を満たすかを再び、監視し、満たす場合には、一定デューティ制御および異常検出処理を実行するようにしてもよい。このように、定期的に、一定デューティ制御および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、以上説明した実施形態では、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は、モータ４４によって駆動されるものとして説明したが、交流モータで駆動されるように構成してもよい。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。

また、図５に示す例では、車両始動直後の電池温度ＴＢが、第二温度Ｔ１以上の場合（Ｓ１０７でＮｏの場合）には、一定デューティ制御を実行せず、可変デューティ制御を実行している。しかし、充電が所定期間以上継続する場合には、電池温度ＴＢが高温であったとしても、一定デューティ制御を実行するようにしてもよい。すなわち、図１２に示すように、電池温度ＴＢを確認（ステップＳ１０１，Ｓ１０７，Ｓ１０８）するより先に、充電が所定期間以上継続するか否かを確認（Ｓ１０２）し、充電が継続しない場合にのみ、電池温度ＴＢを確認し、充電が継続する場合には、電池温度ＴＢに関わらず、一定デューティ制御（Ｓ１０４）を実行するようにしてもよい。

また、本実施形態では、充電が所定期間以上継続する場合には、電池温度ＴＢが極低温（例えば０℃未満等）でも、一定デューティ制御を実行している。しかし、電池温度ＴＢが極低温の場合には、電池温度ＴＢが一定温度（例えば０℃）以上になるまで、一定デューティ制御を実行しない構成としてもよい。この場合でも、電池温度ＴＢが、一定温度以上であれば、第一温度Ｔ０に達しなくても一定デューティ制御が実行されることになるため、冷却ファン４０の異常の有無検知の機会を十分に確保しつつ、車両駆動用のメインバッテリ１０を適切に冷却することができる。

また、本実施形態では、一定デューティ制御を行う際の指令デューティＤを図６に示すフローに基づいて決定しているが、この決定フローは、一例であり、適宜変更されてもよい。例えば、図６のフローでは、電池温度ＴＢが、基準温度Ｔｃを超えるか否かの判断（ステップＳ２０８）を最後に行っているが、当該判断を、最初に行うようにしてもよい。すなわち、電池温度ＴＢが、基準温度Ｔｃ以上である場合、他の条件を満たすか否かに関わらず、最大値Ｄ３を用いて一定デューティ制御を行うようにしてもよい。

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。

また、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、１１ａ，１１ｂ，５１ プラス側バスバー、１２ａ，１２ｂ，５２ マイナス側バスバー、１３ システムメインリレー、１４ 昇圧コンバータ、１５ インバータ、１６ 第１モータジェネレータ、１８ 第２モータジェネレータ、２０ エンジン、２２ 動力分割機構、２４ 車軸、２５ ギヤ機構、２６ 車輪、２７ イグニッションスイッチ、３０ ナビゲーションシステム、３３ ＤＣ／ＤＣコンバータ、３６ 補機バッテリ、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、４６ 吸込みダクト、４７ 接続ダクト、４８ ケーシング、４９ 排気ダクト、５３ 充電リレー、５４ 充電器、５５，５６ コネクタ、６１，６６ 温度センサ、６２ 電圧センサ、６３ 電流センサ、６４ 回転数センサ、６５ 車速センサ、７０ 制御部、７１ ＣＰＵ、７２ メモリ、１０１，１０３ コネクタ、１０２ ＡＣ電源、１０４ ＤＣ電源。

Claims (5)

1. 電動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、前記電動車両の始動後に前記電池温度が規定の第一温度以上になった場合に、一定期間、前記冷却ファンを一定指令値で駆動させる一定制御を行うとともに、その際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、
   前記電動車両の始動後、前記二次電池の充電が所定期間以上継続する場合には、前記電池温度が前記第一温度に達していなくても、前記一定制御を実行する、
   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、
   前記充電が所定期間以上継続する場合は、前記二次電池のＳＯＣの増加をユーザが指示するためのＳＯＣ回復スイッチがオンされた場合を含む、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、
   前記充電が所定期間以上継続する場合は、前記車両が、外部電源により充電される場合を含む、ことを特徴とする車載二次電池の冷却システム。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の車載二次電池の冷却システムであって、
   前記充電が所定期間以上継続する場合は、前記二次電池のＳＯＣが、予め規定された下限閾値を下回った場合を含む、ことを特徴とする車載二次電池の冷却システム。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載の車載二次電池の冷却システムであって、
   前記一定制御を行わない場合であって、前記二次電池の冷却が必要な場合、前記冷却ファンを、少なくとも前記電池温度に応じて変動する指令値で駆動させる可変制御を行う、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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