(57)【要約】【課題】ボルテックスチューブに圧縮空気を送る圧縮機を利用して、制御装置の温度上昇を抑制することができる車両の熱管理システムをコンパクトに低コストで供する。【解決手段】ボルテックスチューブ(60;260)から排出される暖気と冷気を、それぞれ車両に備わるバッテリ(14;214)および回転電機(30;230)に導き熱管理をする車両の熱管理システムにおいて、圧縮機(51;251)に空気を吸入する吸入通路(66;266)を有し、吸入通路(66;266)は、回転電機(30;230)を制御する制御装置(17;217)が収納される制御ケース(17C;217C)に接続され、圧縮機(51;251)に吸入される空気が制御装置(17;217)を経由することを特徴とする。【選択図】図８
2020153544.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気を圧縮して排出する圧縮機(51;251)と、
前記圧縮機(51;251)から排出された圧縮空気を導入し、暖気と冷気とに分離してそれぞれ排出するボルテックスチューブ(60;260)と、を備え、
前記ボルテックスチューブ(60;260)から排出される暖気と冷気を、それぞれ車両に備わるバッテリ(14;214)や回転電機(30;230)に導き熱管理をする車両の熱管理システムにおいて、
前記圧縮機(51;251)に空気を吸入する吸入通路(66;266)を有し、
前記吸入通路(66;266)は、前記回転電機(30;230)を制御する制御装置(17;217)が収納される制御ケース(17C;217C)に接続され、前記圧縮機(51;251)に吸入される空気が前記制御装置(17;217)を経由することを特徴とする車両の熱管理システム。
【請求項２】
前記ボルテックスチューブ(60;260)から排出された冷気を、前記回転電機(30;230)に導く冷気導通路(70;270)と、
前記ボルテックスチューブ(60;260)から排出された冷気を、前記冷気導通路(70;270)とは別に、分流して前記制御ケース(17C;217C)に導く分流冷気導通路(81;281)とを備え、
前記分流冷気導通路(81;281)の途中に分流冷気の連通を開閉する分流冷気開閉弁(80;280)が設けられることを特徴とする請求項１に記載の車両の熱管理システム。
【請求項３】
前記制御装置(17;217)には、同制御装置(17;217)の温度を検出する制御装置温度センサ(17s;217s)が設けられ、
前記制御装置(17;217)は、前記制御装置温度センサ(17s;217s)が検出した前記制御装置(17;217)の温度(tP)が所定の温度閾値(T1)を超えたときに、前記分流冷気開閉弁(80;280)を開弁して冷気を前記制御装置(17;217)に流すことを特徴とする請求項２に記載の車両の熱管理システム。
【請求項４】
前記制御装置(17;217)には、同制御装置(17;217)の温度を検出する制御装置温度センサ(17s;217s)が設けられ、
前記制御装置(17;217)は、前記制御装置温度センサ(17s;217s)が検出した前記制御装置(17;217)の温度の温度上昇率(ΔtP)が所定の温度上昇率閾値(ΔT1)を超えたときに、前記分流冷気開閉弁(80;280)を開弁して冷気を前記制御装置(17;217)に流すことを特徴とする請求項２に記載の車両の熱管理システム。
【請求項５】
前記回転電機(30)は、車両を走行させる走行用電動機(30)であり、
前記圧縮機(51)は、圧縮機用電動機(55)を一体に備えた電動圧縮機であり、
前記ボルテックスチューブ(60)から排出された暖気を前記バッテリ(14)に導く暖気導通路(91)を備え、
前記暖気導通路(91)の途中に導通を切り換えて外部に暖気を排出できる暖気切換弁(90)が設けられ、
前記バッテリ(14)には、同バッテリ(14)の温度を検出するバッテリ温度センサ(14s)が設けられ、
前記制御装置(17)は、前記バッテリ温度センサ(14s)が検出した前記バッテリ(14)の温度(tB)が所定の温度閾値(T2)を下回る状態では、前記走行用電動機(30)の駆動による走行開始前に、前記圧縮機用電動機(55)を駆動させ、かつ前記暖気切換弁(90)を切り換えて前記ボルテックスチューブ(60)から排出された暖気を前記バッテリ(14)に供給することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の車両の熱管理システム。
【請求項６】
前記回転電機(230)は、車両を走行させる走行用電動機(230)であり、
前記圧縮機(251)は、前記走行用電動機(230)により駆動され、
前記圧縮機(251)から圧縮空気を前記ボルテックスチューブ(260)に導入する導入通路(264)の途中に、サージタンク(258)が設けられることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の車両の熱管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボルテックスチューブを用いて車両に備わる機器の熱管理をする車両の熱管理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両には、圧縮機から供給された圧縮空気を暖気と冷気とに分離してそれぞれ排出するボルテックスチューブを用い、ボルテックスチューブから排出される暖気および冷気を弁の切り換えにより車両に備わる機器の熱管理をするようにした例（例えば、特許文献１参照）がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】ＵＳ２０１８/０２９０５４７Ａ１
【０００４】
特許文献１に開示された車両の熱管理システムは、ポンプにより圧縮された空気がボルテックスチューブに供給され、ボルテックスチューブで分離されて排出された暖気と冷気がバルブに送られて、バルブの弁の切り換えにより構成要素に暖気または冷気が供給されて構成要素の温度調整を行う熱管理システムであり、コントローラーにより制御されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
コントローラーは、一般にCPUや複数の半導体素子が詰め込まれた集積回路等からなり、発熱し易く、この熱によりCPUがダメージを受けることがあるので、可及的に冷却されることが望ましい。
【０００６】
しかし、特許文献１では、コントローラーを冷却する手段については開示されていない。
コントローラーを積極的に冷却するとなると、送風等の機器が必要となり、その配置スペースが課題となるとともに、コスト高となる。
【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みなされたもので、その目的とする処は、ボルテックスチューブに圧縮空気を送る圧縮機を利用して、制御装置（コントローラー）の温度上昇を抑制することができる車両の熱管理システムをコンパクトに低コストで供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は、
空気を圧縮して排出する圧縮機と、
前記圧縮機から排出された圧縮空気を導入し、暖気と冷気とに分離してそれぞれ排出するボルテックスチューブと、を備え、
前記ボルテックスチューブから排出される暖気と冷気を、それぞれ車両に備わるバッテリや回転電機等に導き熱管理をする車両の熱管理システムにおいて、
前記圧縮機に空気を吸入する吸入通路を有し、
前記吸入通路は、前記回転電機を制御する制御装置が収納される制御ケースに接続され、前記圧縮機に吸入される空気が前記制御装置を経由することを特徴とする車両の熱管理システムを提供する。
【０００９】
この構成によれば、圧縮機から排出された圧縮空気を導入し、暖気と冷気とに分離してそれぞれ排出するボルテックスチューブを備え、ボルテックスチューブから排出される暖気と冷気を、それぞれ車両に備わるバッテリや回転電機に導き熱管理をする車両の熱管理システムにおいて、圧縮機に空気を吸入する吸入通路が、回転電機を制御する制御装置を収納する制御ケースに接続され、圧縮機に吸入される空気が制御装置を経由するので、圧縮機が駆動される限り、常に圧縮機に吸入される空気が制御装置を経由して制御装置を冷却し、制御装置の温度上昇を抑制することができる。
熱管理システムは、既存の圧縮機を利用して制御装置の温度上昇を抑制することができ、コンパクトに構成し、低コスト化を図ることができる。
【００１０】
本発明の好適な実施形態では、
前記ボルテックスチューブから排出された冷気を、前記回転電機に導く冷気導通路と、
前記ボルテックスチューブから排出された冷気を、前記冷気導通路とは別に、分流して前記制御ケースに導く分流冷気導通路とを備え、
前記分流冷気導通路の途中に分流冷気の連通を開閉する分流冷気開閉弁が設けられる。
【００１１】
この構成によれば、ボルテックスチューブから排出された冷気を回転電機に導く冷気導通路を有するので、ボルテックスチューブから排出された冷気により回転電機を冷却することができる。
また、ボルテックスチューブから排出された冷気を、前記冷気導通路とは別に、分流して制御ケースに導く分流冷気導通路を備え、同分流冷気導通路の途中に分流冷気の連通を開閉する分流冷気開閉弁が設けられるので、分流冷気開閉弁を閉弁して分流冷気導通路を閉じているときは、制御装置は圧縮機に導入される空気のみにより冷却されるが、分流冷気開閉弁を開弁すると、分流冷気の連通が制御ケース内に導入されて制御装置をより一層冷却することができる。
【００１２】
本発明の好適な実施形態では、
前記制御装置には、同制御装置の温度を検出する制御装置温度センサが設けられ、
前記制御装置は、前記制御装置温度センサが検出した前記制御装置の温度が所定の温度閾値を超えたときに、前記分流冷気開閉弁を開弁して冷気を前記制御装置に流す。
【００１３】
この構成によれば、発熱により温度が上昇する制御装置の温度を制御装置温度センサが検出し、制御装置温度センサが検出した制御装置の温度が所定の温度閾値に達する前は、圧縮機に導入される空気により制御装置が冷却されるが、所定の温度閾値を超えたときに、分流冷気開閉弁を開弁して冷気を制御装置に流すので、制御装置を冷気により一層冷却して、制御装置の温度上昇を抑制することができる。
【００１４】
本発明の好適な実施形態では、
前記制御装置には、同制御装置の温度を検出する制御装置温度センサが設けられ、
前記制御装置は、前記制御装置温度センサが検出した前記制御装置の温度の温度上昇率が所定の温度上昇率閾値を超えたときに、前記分流冷気開閉弁を開弁して冷気を前記制御装置に流す。
【００１５】
制御装置は、比較的に温度上昇率が大きいので、短時間に高温となる。
そこで、この構成によれば、制御装置温度センサが検出した制御装置の温度上昇率が所定の温度上昇率閾値を超えたときに、分流冷気開閉弁を開弁して冷気を制御装置に流すので、制御装置の温度が急激に上昇するような場合に、速やかに冷気により制御装置を冷却して、制御装置の温度上昇をより効果的に抑制することができる。
【００１６】
本発明の好適な実施形態では、
前記回転電機は、車両を走行させる走行用電動機であり、
前記圧縮機は、圧縮機用電動機を一体に備えた電動圧縮機であり、
前記ボルテックスチューブから排出された暖気を前記バッテリに導く暖気導通路を備え、
前記暖気導通路の途中に導通を切り換えて外部に暖気を排出できる暖気切換弁が設けられ、
前記バッテリには、同バッテリの温度を検出するバッテリ温度センサが設けられ、
前記制御装置は、前記バッテリ温度センサが検出した前記バッテリの温度が所定の温度閾値を下回る状態では、前記走行用電動機の駆動による走行開始前に、前記圧縮機用電動機を駆動させ、かつ前記暖気切換弁を切り換えて前記ボルテックスチューブから排出された暖気を前記バッテリに供給する。
【００１７】
バッテリは、低温下での使用により劣化を早めるとともに、低温放電により破損リスクがあり、ある温度以上の活性化した状態での使用が、効率的で劣化も抑制されて望ましい。
そこで、この構成によれば、制御装置は、バッテリ温度センサが検出したバッテリの温度が所定の温度閾値を下回る状態では、走行用電動機の駆動による走行開始前に、圧縮機用電動機を駆動させ、かつ暖気切換弁を切り換えてボルテックスチューブから排出された暖気をバッテリに供給するので、低温下のバッテリから走行用電動機に大電力を供給して駆動する前に、圧縮機用電動機に小電力を供給して圧縮機を駆動して、圧縮空気をボルテックスチューブに供給し、ボルテックスチューブから排出される暖気を暖気切換弁の切り換えでバッテリに供給して、バッテリを加温することができ、バッテリの放電による自己発熱と合わせて、バッテリの温度を上昇させ、バッテリを速やかに活性化することができる。
【００１８】
バッテリの温度が所定の温度閾値を超えている状態では、バッテリは活性化されており、走行用電動機に電力を供給して駆動しても負担は小さく劣化も抑制されるとともに、破損リスクはない。
そこで、バッテリの温度が所定の温度閾値を超えたときは、暖気切換弁はボルテックスチューブから排出される暖気を切り換えて、バッテリに供給せずに外部に排出するので、バッテリを不必要に温めることはしない。
【００１９】
本発明の好適な実施形態では、
前記回転電機は、車両を走行させる走行用電動機であり、
前記圧縮機は、前記走行用電動機により駆動され、
前記圧縮機(251)から圧縮空気を前記ボルテックスチューブ(260)に導入する導入通路の途中に、サージタンクが設けられる。
【００２０】
この構成によれば、圧縮機が回転電機である走行用電動機により駆動されるので、車両の走行に伴う走行用電動機の出力変動により圧縮機から排出される圧縮空気の圧力が変動するが、圧縮機からボルテックスチューブへの圧縮空気の導入通路の途中に、サージタンクが設けられることで、圧縮空気の圧力変動を緩和して平準化することができ、ボルテックスチューブ内の熱の移動による暖気と冷気の分離が安定して効果的に行え、冷却性および加温性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明は、圧縮機から排出された圧縮空気を導入し、暖気と冷気とに分離してそれぞれ排出するボルテックスチューブを備え、ボルテックスチューブから排出される暖気と冷気を、それぞれ車両に備わるバッテリや回転電機に導き熱管理をする車両の熱管理システムにおいて、圧縮機に空気を導く吸入通路が、回転電機を制御する制御装置を収納する制御ケースに接続され、圧縮機に吸入される空気が制御装置を経由するので、圧縮機が駆動される限り、常に圧縮機に吸入される空気が制御装置を経由して制御装置を冷却し、制御装置の温度上昇を抑制することができる。
熱管理システムは、既存の圧縮機を利用して制御装置の温度上昇を抑制することができ、コンパクトに構成し、低コスト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施の形態に係る熱管理システムを備えた電動二輪車の全体側面図である。
【図２】同電動二輪車の要部側面図である。
【図３】同要部縦断面である。
【図４】断面で示した電動圧縮機とボルテックスチューブを示す平面図である。
【図５】ボルテックスチューブの縦断面図である。
【図６】冷却ダクトの斜視図である。
【図７】走行用電動機に対する冷却ダクトの分解斜視図である。
【図８】同熱管理システムの配線配管図である。
【図９】同熱管理システムにおける分流冷気開閉弁と暖気切換弁の制御のフロ−チャートである。
【図１０】別の実施の形態に係る熱管理システムにおける分流冷気開閉弁と暖気切換弁の制御のフロ−チャートである。
【図１１】また別の実施の形態に係る熱管理システムを備えた電動二輪車の要部側面図である。
【図１２】ケースカバーを省略した同要部側面図である。
【図１３】同要部縦断面である。
【図１４】同熱管理システムの配線配管図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明に係る一実施の形態について図１ないし図９に基づいて説明する。
図１は、本発明を適用した一実施の形態に係る熱管理システムＳを備える鞍乗型車両である電動二輪車１の側面図である。
なお、本明細書の説明において、前後左右の向きは、本実施の形態に係る自動二輪車１の直進方向を前方とする通常の基準に従うものとし、図面において、ＦＲは前方を，ＲＲは後方を、ＬＨは左方を，ＲＨは右方を示すものとする。
【００２４】
図１に示されるように、電動二輪車１の車体フレーム２は、ヘッドパイプ３から下方に延びるダウンフレーム４と、ダウンフレーム４の下端部から左右車幅方向に分岐しながら若干下方に下がってから車両後方に延びる左右一対のロアフレーム５，５と、ロアフレーム５，５の後端部から斜め後ろ上がりに延びるシートレール６，６とからなる。
【００２５】
ヘッドパイプ３に回転可能に軸支されるステアリング軸７の上端にハンドル８が設けられ、ステアリング軸７の下端部に連結される左右一対のフロントフォーク９，９が前下がりに延び、フロントフォーク９，９の下端部に前輪10が回転自在に軸支される。
一方、ロアフレーム５，５の後部における屈曲して斜め上方に延びる傾斜部にピボットプレート11，11が固着され、左右のピボットプレート11，11間に架設されたピボット軸12に、スイングケース20の前端の前方に突出した左右一対のハンガブラケット20ｈ，20ｈが軸支されて、上下に揺動自在にスイングケース20が設けられている。
【００２６】
スイングケース20は、左右車幅方向の左側に偏って前後方向に長尺のケースであり、スイングケース20の後部に後輪15が片持ち式に後車軸16を軸支されて回転可能に設けられている。
スイングケース20の後端のブラケット20ｂとスイングケース20の上方の後部フレームであるシートレール６の後部のブラケット６ｂとの間にリヤクッション13が介装されている。
左右のロアフレーム５，５に支持されてバッテリ14が搭載される。
【００２７】
車体フレーム２は、車体カバー18で覆われる。
車体カバー18のシートレール６を覆うセンタカバー部18ｃの上にはシート19が設けられる。
また、左右のロアフレーム５，５の上にステップ部18ｓ，18ｓが設けられ、ステップ部18ｓ，18ｓの間に搭載されたバッテリ14を上方からバッテリカバー14Ｃが覆う。
【００２８】
ピボット軸12に軸支された前部から車幅方向の左側を後方に延びるスイングケース20は、前後に長尺の鉛直面をなす側壁20Ａと同側壁20Ａの周縁で屈曲して左方に延びる外周壁20Ｂとで概形が形成されており、外周壁20Ｂの左端開口面が同一鉛直面をなす合せ面20Ｂｆであり、外周壁20Ｂの内側の左方に開放した空間を左側からケースカバー21が覆う。
【００２９】
図３を参照して、スイングケース20の外周壁20Ｂの合せ面20Ｂｆにケースカバー21の合せ面を合わせて、スイングケース20の左側をケースカバー21が覆うことで内部に形成される内空間の後部に車両を走行させる走行用電動機30が配設される。
【００３０】
走行用電動機30は、ステータコイルとロータとが径方向に配置されたラジアルギャップ型の交流電動機であり、電動機出力軸31にインナロータ32が一体に設けられ、インナロータ32の外周に環状のアウタステータ33が覆っている。
電動機出力軸31は左右車幅方向に指向しており、インナロータ32を囲うアウタステータ33は、スイングケース20に固定されている。
アウタステータ33のステータ鉄心にステータコイル33ｃが巻回されている。
インナロータ32およびアウタステータ33は電動機ケース34内に収容されている。
【００３１】
電動機出力軸31は、円筒状をなし、内部を貫通するクラッチ出力軸40にベアリングを介して相対回転自在に軸支されている。
クラッチ出力軸40は、スイングケース20にベアリング40ａを介して軸支されるとともに、左端がケースカバー21にベアリング40ｂを介して軸支されている。
クラッチ出力軸40の左端部と電動機出力軸31の左端部との間に発進クラッチ35が設けられている。
【００３２】
発進クラッチ35は、遠心クラッチであり、電動機出力軸31の左端部にクラッチインナ36が取り付けられ、クラッチ出力軸40の左端部にクラッチアウタ37が取り付けられ、電動機出力軸31が所定回転数を超えると、クラッチインナ36のクラッチシュー36ａがばね36ｓに抗して揺動してクラッチアウタ37の内周面に接してクラッチアウタ37を一体に回転させ、クラッチ出力軸40に動力を伝達する。
【００３３】
スイングケース20の側壁20Ａの後部右側面には、減速機カバー22により覆われ、内部に減速歯車機構41が収納される減速機室41ｃが形成される。
クラッチ出力軸40は、ベアリング40ａを右方に貫通して減速機室41ｃ内に突出している。
減速歯車機構41は、クラッチ出力軸40と後部の後輪15を支持する後車軸16との間に、中間軸42を介した２軸減速機構として構成されている。
【００３４】
中間軸42に嵌着された中間大径ギヤ42ｂがクラッチ出力軸40に形成された小径ギヤ40ｓと噛合している。
中間軸42に形成された中間小径ギヤ42ｓは、後車軸16の減速機室41ｃ内の後車軸大径ギヤ16ｂと噛合している。
【００３５】
後車軸16は、スイングケース20と減速機カバー22にベアリング16ａ，16ｃを介して軸支され、同後車軸16の減速機カバー22より右方に突出した部分に後輪15のホイール15ｗが嵌着される。
したがって、クラッチ出力軸40の回転は、減速歯車機構41の小径ギヤ40ｓと中間大径ギヤ42ｂの噛合および中間小径ギヤ42ｓと後車軸大径ギヤ16ｂの噛合を介して２軸減速されて後車軸16に伝達されて後輪15が回転される。
【００３６】
本電動二輪車１は、図２および図３を参照して、スイングケース20の左右のハンガブラケット20ｈ，20ｈが前方に突出する左右に幅広の前部に、制御ケース17Ｃが搭載されている。
制御ケース17Ｃ内には、バッテリ14の蓄電力を走行用電動機30等の所要機器に供給する電力系の制御を行う制御装置であるＰＣＵ（Power Control Unit）17が収容されている。
【００３７】
そして、本電動二輪車１は、ＰＣＵ17によって制御される熱管理システムを備えている。
本熱管理システムは、基本的に、空気を圧縮する圧縮機51と、圧縮機51から供給された圧縮空気を暖気と冷気とに分離してそれぞれ排出する直筒状をなすボルテックスチューブ60と、ボルテックスチューブ60から排出された冷気を走行用電動機30の電動機ケース34内に導入する冷却ダクト71とを備えている。
【００３８】
図２および図３に示されるように、冷却構造をなす圧縮機51とボルテックスチューブ60と冷却ダクト71は、走行用電動機30の周辺に配設される。
図４を参照して、圧縮機51は、インペラ51ｉを回転させて遠心力により圧縮空気を送り出すターボ形遠心式の圧縮機であり、インペラ51ｉの回転軸52が圧縮機用電動機55の駆動回転軸となっており、圧縮機51に圧縮機用電動機55が組み込まれて電動圧縮機50を構成している。
【００３９】
電動圧縮機50の圧縮機ケース53は、円筒状を内側に形成された仕切り壁53ｓによりインペラ51ｉを収容する圧縮機側空間と圧縮機用電動機55を収容する電動機側空間に仕切られ、回転軸52が仕切り壁53ｓにベアリング52ａを介して軸支されて貫通している。
【００４０】
圧縮機ケース53の圧縮機側空間は、圧縮機ケースカバー54により覆われる。
圧縮機ケースカバー54は、回転軸52の端部が臨む円筒状の吸入筒部54ｉを有する。
圧縮機ケース53の下方に膨出した渦巻き状の排出筒部53ｅを有する。
圧縮機ケース53の電動機側空間は、電動機カバー56により塞がれ、同電動機カバー56に回転軸52の端部がベアリング52ｂを介して軸支されている。
【００４１】
圧縮機用電動機55の駆動により回転軸52を介して圧縮機51のインペラ51ｉが回転されると、吸入筒部54ｉより空気が圧縮機側空間の中央に吸入され、回転するインペラ51ｉにより遠心方向に押しやられて圧縮された空気が排出筒部53ｅより排出される。
【００４２】
図２および図４に示されるように、電動圧縮機50は、回転軸52を左右車幅方向に指向させてスイングケース20の上の前後方向の中央に搭載される。
電動圧縮機50の圧縮機ケース53の下方に膨出した渦巻き状の排出筒部53ｅは、後方に向けて開口している。
【００４３】
電動圧縮機50の排出筒部53ｅに、ボルテックスチューブ60の圧縮空気の導入接続管64が接続されて、ボルテックスチューブ60に圧縮空気が導入される。
図５を参照して、ボルテックスチューブ60は、直筒状をしたチューブ本体61を有している。
【００４４】
チューブ本体61は、チューブ中心軸Ｌｃを同軸とする長尺に延びる暖気側チューブ部61ａと拡径した短尺の冷気側チューブ部61ｂとからなる。
冷気側チューブ部61ｂは側壁にチューブ中心軸Ｌｃに垂直な方向に導入筒部61bjが突出形成されている。
冷気側チューブ部61ｂの導入筒部61bjには、導入接続管64が接続される。
【００４５】
したがって、圧縮機51の排出筒部53ｅとボルテックスチューブ60の導入筒部61bjが、導入接続管64により接続されて連通することで、圧縮機51により圧縮された空気がボルテックスチューブ60の冷気側チューブ部61ｂ内に導入される。
【００４６】
ボルテックスチューブ60の冷気側チューブ部61ｂ内には、ノズル62が嵌装されて、ノズル62の外周に旋回室61ｃが形成され、ノズル62の内周面の内側は排出筒部53ｅの開口端面に向けて冷気排出口62ｈを開口している。
圧縮機51から導入される圧縮空気は、旋回室61ｃに入り、ノズル62により旋回室61ｃの周壁に向け、接線方向に噴出し、渦流が形成されている。
噴出した圧縮空気は、渦流となって旋回室61ｃに連通する暖気側チューブ部61ａ内に入る。
【００４７】
暖気側チューブ部61ａの端部には制御バルブ63が嵌装されている。
また、暖気側チューブ部61ａの端部には暖気排出管65が外嵌されており、暖気排出管65の開口端が暖気排出口65ｈとなっている。
【００４８】
旋回室61ｃから噴出した圧縮空気は、暖気側チューブ部61ａ内を筒内面に沿って渦流となって制御バルブ63に向けて移動する。
この空気の渦流が制御バルブ63に達すると、その流れの一部は制御バルブ63と暖気側チューブ部61ａの内周面との間を通って、暖気排出管65の暖気排出口65ｈから外部に暖気として排出される。
【００４９】
一方、制御バルブ63により流れを阻止された残りの空気は、暖気側チューブ部61ａのチューブ中心軸Ｌｃに押し戻されてチューブ中心軸Ｌｃに沿って旋回し渦流となってノズル62に向かいノズル62の内側を通過して冷気排出口62ｈから吐出される。
【００５０】
したがって、暖気側チューブ部61ａ内に、筒内面に沿って制御バルブ63に向かって移動する渦流と、チューブ中心軸Ｌｃに沿って逆方向にノズル62に向かって移動する渦流とが形成される。
【００５１】
暖気側チューブ部61ａ内におけるチューブ中心軸Ｌｃに沿う内側の渦流と暖気側チューブ部61ａの筒内面に沿う外側の渦流の内外２つの空気の渦流は、同じ方向に同じ角速度で回転して、互いに反対方向に移動するので、２つの渦流の間の境界では、激しい乱流が生じ、内側の渦流から外側の渦流に熱が移り、外側を流れる渦流の空気が暖気（図５において一点鎖線矢印で示す）となって暖気排出口65ｈから排出され、内側を流れる渦流の空気が冷気（図６において破線矢印で示す）となって冷気排出口62ｈから吐出される。
【００５２】
このように、ボルテックスチューブ60は、冷気側チューブ部61ｂの導入筒部61bjに導入された圧縮空気が、旋回室61ｃと制御バルブ63との間の暖気側チューブ部61ａ内における上記作用により、暖気と冷気に分離して互いに反対方向に排出されるように構成されている。
【００５３】
このボルテックスチューブ60は、暖気排出口65ｈを上方に、冷気排出口62ｈを下方に向けて鉛直方向に指向させて、前記電動圧縮機50の後方に隣接して配置され、前方に向いた導入接続管64が電動圧縮機50の後方に向いた排出筒部53ｅと互いに接続される。
【００５４】
ボルテックスチューブ60の下方に向いた冷気排出口62ｈには、冷却ダクト71に取り付けられた冷気供給接続管75が接続されて、ボルテックスチューブ60の冷気排出口62ｈから吐出される冷気が冷気供給接続管75を介して冷却ダクト71に供給される。
冷気供給接続管75は、途中から分岐して延びる分岐冷気供給接続管75ｄを備えている。
【００５５】
図６を参照して、冷却ダクト71は、上流側の直線状をした冷媒導入管部71ａとその下流側の円弧状をした円弧状分配管部71ｂとからなり、同円弧状分配管部71ｂの湾曲する円弧の接線方向に延長して直線状の冷媒導入管部71ａが形成されていて、冷媒導入管部71ａの側面に冷気供給接続管75が接続される。
【００５６】
図６を参照して、冷却ダクト71は、金属製パイプであり、円弧状分配管部71ｂの円弧の中心軸Ｃの軸方向に圧縮して扁平にプレス成形して断面が扁平矩形をなす。
扁平に成形された円弧状分配管部71ｂの一方の側面には、湾曲する円弧の中心軸Ｃの一方の軸方向に向け開口した噴射口71ｊを同一円弧上に複数有する。
【００５７】
図３を参照して、冷却ダクト71の円弧状分配管部71ｂは、円弧の中心軸Ｃを走行用の前記走行用電動機30の電動機出力軸31の中心軸に一致させて、走行用電動機30のアウタステータ33と発進クラッチ35との間にあってアウタステータ33に隣接して対向し、アウタステータ33の側面に前記噴射口71ｊを向けて配設される。
【００５８】
図６および図７に示されるように、扁平矩形の断面形状を有する冷却ダクト71は、冷媒導入管部71ａの端部に平板上に圧接された取付ステー部72ｘが形成され、円弧状分配管部72には、湾曲する円弧の外周中央部に平板状の取付ステー部72ｙが突設されるとともに、端部に平板状に圧接された取付ステー部72ｚが形成されている。
冷却ダクト71の取付ステー部72ｘ，72ｙ，72ｚには、それぞれ取付孔72xh，72yh，72zhが設けられている。
【００５９】
かかる冷却ダクト71の噴射口71ｊが形成される側面と同じ冷媒導入管部71ａの側面に導入口71ｈが穿孔され、図６に示されるように、導入口71ｈに冷気供給接続管75が接続される。
図６を参照して、冷気供給接続管75は、冷却ダクト71との接続部から中心軸Ｃの軸方向に突出した後に、ほぼ直角に屈曲して上方に延びている。
【００６０】
図７に示されるように、スイングケース20の側壁20Ａの後部内面から走行用電動機30のアウタステータ33の外周面に沿って３本の取付支柱20ｘ，20ｙ，20ｚが左方に突出形成されている。
【００６１】
各取付支柱20ｘ，20ｙ，20ｚにはボルト雌ねじ孔20xh，20yh，20zhが形成されている。
取付支柱20ｘ，20ｙ，20ｚに、それぞれ冷却ダクト71の取付ステー部72ｘ，72ｙ，72ｚの取付孔72xh，72yh，72zhを対応させて、ボルト73を各取付孔72xh，72yh，72zhに貫通させ、各ボルト雌ねじ孔20xh，20yh，20zhに螺合して締結することで、スイングケース20の側壁20Ａに冷却ダクト71が取り付けられる。
【００６２】
こうして取り付けられた冷却ダクト71は、図３および図７を参照して、円弧状分配管部71ｂが走行用電動機30のアウタステータ33に対向し、円弧状分配管部71ｂの右側面に開口した噴射口71ｊがアウタステータ33の側面に向けて配設される。
【００６３】
冷却ダクト71の冷媒導入管部71ａは、円弧状分配管部71ｂから前方斜め上向きに延設されており、同冷媒導入管部71ａの右側面に冷気供給接続管75が接続されて上方に延びている。
冷気供給接続管75と冷却ダクト71によりボルテックスチューブ60から走行用電動機30に冷気を供給する冷気導通路70が構成されている。
そして、冷気供給接続管75から分岐した分岐冷気供給接続管75ｄは前方に突出している。
【００６４】
冷気供給接続管75の上端がボルテックスチューブ60の冷気側チューブ部61ｂに接続され、冷気排出口62ｈから排出する冷気を、冷気供給接続管75が冷却ダクト71に供給するとともに、冷気供給接続管75から分岐した分岐冷気供給接続管75ｄにも分流する。
【００６５】
冷却ダクト71に供給された冷気は、円弧状分配管部71ｂに充填されて、円弧状分配管部71ｂの噴射口71ｊから走行用電動機30のアウタステータ33のステータコイル33ｃの側面に向けて噴射されるので、最も発熱の大きいステータコイル33ｃに向かって直接冷気が噴射されることになり、走行用電動機30を効率良く効果的に冷却して、走行用電動機30の電力消費率を向上させることができる。
【００６６】
図２を参照して、スイングケース20の上側周壁20Ｂｕの上に搭載される電動圧縮機50の圧縮機ケース53の下方に膨出した渦巻き状の排出筒部53ｅに、鉛直方向に指向したボルテックスチューブ60の下側の冷気側チューブ部61ｂが導入接続管64を介して接続されるので、下側の冷気側チューブ部61ｂがスイングケース20の上側周壁20Ｂｕの高さ位置にあって、ケースカバー21の上壁を貫通している。
【００６７】
したがって、ボルテックスチューブ60の冷気側チューブ部61ｂより上側の暖気側チューブ部61ａは、スイングケース20およびケースカバー21よりも上方に突出して外部に露出している。
【００６８】
以上のように、本電動二輪車１のスイングケース20には、後部に走行用電動機30が搭載され、前部に制御ケース17Ｃに収容されてＰＣＵ17が配置され、中央上部にボルテックスチューブ60と電動圧縮機50が配設されており、スイングケース20より前方の左右ステップ部18ｓ，18ｓの間にバッテリ14が搭載されている（図１参照）。
【００６９】
本電動二輪車１は、ボルテックスチューブ60を用いて、走行用電動機30，ＰＣＵ17，バッテリ14の温度調整を行う熱管理システムＳが構成されている。
図４を参照して、電動圧縮機50における圧縮機51のインペラ51ｉを覆う圧縮機ケースカバー54の吸入筒部54ｉの開口にドーム状の蓋部材66ｃが被せられており、同蓋部材66ｃから吸入通路である吸入ダクト66が延出している。
【００７０】
図２および図３を参照して、蓋部材66ｃから延出した吸入ダクト66は、前方に延びてＰＣＵ17が収容される制御ケース17Ｃに接続される。
すなわち、制御ケース17Ｃの内空間と圧縮機51のインペラ51ｉの収納空間とは吸入ダクト66により連通している。
【００７１】
したがって、圧縮機用電動機55の駆動により圧縮機51のインペラ51ｉが回転すると、吸入ダクト66を介して制御ケース17Ｃ内の空気が、圧縮機51に吸入される。
圧縮機51に吸入される空気は、制御ケース17Ｃ内のＰＣＵ17を経由するので、ＰＣＵ17を冷却し、ＰＣＵ17の温度上昇を抑制することができる。
【００７２】
なお、制御ケース17Ｃは、内部が気密に閉塞されてはおらず、隙間を有し、隙間から外気が制御ケース17Ｃ内に導入された空気がＰＣＵ17を経由して吸入ダクト66から圧縮機51のインペラ51ｉの収納空間に吸入される。
圧縮機51に吸入された空気は圧縮されて圧縮空気として導入接続管64を介してボルテックスチューブ60に供給される。
【００７３】
図２、図３および図８を参照して、スイングケース20の前後方向に長尺のケースの前側の内空間には、２ポート電磁切換弁である分流冷気開閉弁80と３ポート電磁切換弁である暖気切換弁90が配設されている。
【００７４】
前記ボルテックスチューブ60の冷気側チューブ部61ｂに接続された冷気供給接続管75から分岐して前方に突出する分岐冷気供給接続管75ｄには、上流側分流冷気導通管81ａの上流端が接続され、上流側分流冷気導通管81ａの下流端は分流冷気開閉弁80の一方のポートに接続される。
分流冷気開閉弁80の他方のポートは、下流側分流冷気導通管81ｂの上流端が接続され、下流側分流冷気導通管81ｂの下流端は、ＰＣＵ17を収容する制御ケース17Ｃに接続される。
【００７５】
上流側分流冷気導通管81ａと下流側分流冷気導通管81ｂにより構成される分流冷気導通路81が、ボルテックスチューブ60から排出される冷気を、冷気導通路70とは別に、分流して制御ケース17Ｃに導く。
そして、分流冷気導通路81の途中に、すなわち上流側分流冷気導通管81ａと下流側分流冷気導通管81ｂの間に、分流冷気の連通を開閉する分流冷気開閉弁80が介装されている。
【００７６】
したがって、分流冷気開閉弁80を開弁することで、ボルテックスチューブ60から排出される冷気を分流した冷気を分流冷気導通路81を介して制御ケース17Ｃ内に導入して、ＰＣＵ17をより一層冷却することができる。
【００７７】
図２、図３および図８を参照して、ボルテックスチューブ60の上方に延びる暖気側チューブ部61ａの上端の暖気排出管65には、上流側暖気導通管91ａの上流端が接続され、上流側暖気導通管91ａの下流端は、３ポート電磁切換弁である暖気切換弁90の一方のポートに接続される。
【００７８】
暖気切換弁90の他方の１ポートからは下流側暖気導通管91ｂが前方に延出し、下流側暖気導通管91ｂはスイングケース20の外周壁20Ｂを前方に貫通して外部に出て、前方のステップ部18ｓ，18ｓの間に搭載されたバッテリ14を上方から覆うバッテリカバー14Ｃに下流端が接続される。
暖気切換弁90の他方の別の１ポートは排気管92に接続されて外部に開放されている。
【００７９】
上流側暖気導通管91ａと下流側暖気導通管91ｂにより構成される暖気導通路91が、ボルテックスチューブ60から排出される暖気を、バッテリカバー14Ｃ内に導入して、バッテリ14に供給する。
そして、暖気導通路91の途中に、すなわち上流側暖気導通管91ａと下流側暖気導通管91ｂの間に、導通を切り換えて外部に暖気を排出できる暖気切換弁90が介装されている。
【００８０】
したがって、暖気切換弁90の弁を切り換えることで、ボルテックスチューブ60から排出される暖気を暖気導通路91を介してバッテリカバー14Ｃ内に導き、バッテリ14を温めることができる。
なお、バッテリ14を温める必要がないときは、暖気切換弁90の弁を切り換えて、ボルテックスチューブ60から排出される暖気をバッテリ14に導くことなく排気管92から外部に排出できる。
【００８１】
以上の本電動二輪車１の熱管理システムの配線配管図が、図８に示されている。
ＰＣＵ17は、バッテリ14の蓄電力を走行用電動機30および圧縮機用電動機55に供給して駆動制御するとともに、電磁切換弁である分流冷気開閉弁80と暖気切換弁90の各コイルに電流を流して弁の切り換え制御を行っている。
【００８２】
なお、分流冷気開閉弁80と暖気切換弁90は、スプリングリターン形の電磁切換弁であり、図８に示す分流冷気開閉弁80と暖気切換弁90の状態は、各コイルに電流を流していないオフ状態で、オンすると弁が切り換わる。
【００８３】
制御ケース17Ｃに収容されるＰＣＵ17には、同ＰＣＵ17の温度を検出するＰＣＵ温度センサ17ｓが取り付けられている。
また、バッテリ14にも、同バッテリ14の温度を検出するバッテリ温度センサ14ｓが取り付けられている。
【００８４】
ＰＣＵ温度センサ17ｓが検出したＰＣＵ温度ｔPおよびバッテリ温度センサ14ｓが検出したバッテリ温度ｔＢは、ＰＣＵ17に入力される。
ＰＣＵ17は、入力されたＰＣＵ温度ｔPに基づいて分流冷気開閉弁80の弁開閉を制御するとともに、入力されたバッテリ温度ｔＢに基づいて暖気切換弁90の弁切換えを制御する。
【００８５】
以上の熱管理システムにおける分流冷気開閉弁80と暖気切換弁90の制御を、図９のフローチャートに従って説明する。
まず、ＰＣＵ温度センサ17ｓが検出したＰＣＵ温度ｔPとバッテリ温度センサ14ｓが検出したバッテリ温度ｔＢとを入力する（ステップＳ１）。
【００８６】
次いで、入力したＰＣＵ温度ｔPが所定の温度閾値Ｔ１を超えたか否かを判別する（ステップＳ２）。
圧縮機51が駆動される限り、常に吸入ダクト66により圧縮機51に吸入される空気（外気）がＰＣＵ17を経由するので、ＰＣＵ17は吸入された空気に晒されて冷却されるが、ＰＣＵ17を経由する空気は外気であり、ＰＣＵ17の温度上昇を抑制することはできるが、温度上昇を止めることはできず、使用時間が延びるに従ってＰＣＵ17の温度は上昇する。
【００８７】
そこで、ＰＣＵ17の上昇する温度に所定の温度閾値Ｔ１を設定して、ステップＳ２でＰＣＵ温度ｔPが所定の温度閾値Ｔ１を超えるか否かを判断し、ＰＣＵ温度ｔPが所定の温度閾値Ｔ１を超えるまでは、ステップＳ３に進み、分流冷気開閉弁80をオフ状態（図８に示す状態）として閉弁し、分流冷気がＰＣＵ17に供給されないようにしているが、ＰＣＵ温度ｔPが所定の温度閾値Ｔ１を超えたときは、ステップＳ４に飛び、分流冷気開閉弁80をオン状態として開弁し、分流冷気がＰＣＵ17に供給されてＰＣＵ17を冷気によって、より積極的に冷却し、ＰＣＵ17をより一層冷却することができる。
【００８８】
次に、ステップＳ５に進むと、入力したバッテリ温度ｔＢが所定の温度閾値Ｔ２を下回るか否かを判別する。
バッテリ14は、低温下での使用により劣化を早めるとともに、低温放電により破損リスクがあり、ある温度以上の活性化した状態での使用が、効率的で劣化も抑制されて望ましい。
【００８９】
そこで、バッテリ14の温度に所定の温度閾値Ｔ２を設定して、ステップＳ５でバッテリ温度ｔＢが所定の温度閾値Ｔ２を下回るか否かを判断し、バッテリ温度ｔＢが所定の温度閾値Ｔ２以上の温度であれば、バッテリ14は活性化した状態で使用に問題はなく、これ以上加温する必要ないので、ステップＳ６に進み、暖気切換弁90をオフ状態（図８に示す状態）として、暖気を外部に排出して、暖気をバッテリ14に供給しないようにしている。
【００９０】
バッテリ温度ｔＢが所定の温度閾値Ｔ２を下回るときは、低温下にあるバッテリ14の使用は劣化を早めることになるので、ステップＳ５からステップＳ７に飛んで、暖気切換弁90をオン状態に切り換えて、暖気をバッテリ14に供給するようにして、バッテリ14を加温して速やかに活性化して大電力の供給を可能とする。
【００９１】
本電動二輪車１では、極く低温下において走行を開始するときは、低温下のバッテリ14から走行用電動機30に大電力を供給して駆動する前に、圧縮機用電動機55に小電力を供給して圧縮機51を駆動して、圧縮空気をボルテックスチューブ60に供給し、ボルテックスチューブ60から排出される暖気を暖気切換弁90の切り換えでバッテリ14に供給して（ステップＳ７）、バッテリ14を加温することで、バッテリ14の放電による自己発熱と合わせて、バッテリ14の温度を上昇させ、バッテリ14を速やかに活性化することができる。
【００９２】
そして、バッテリの温度が所定の温度閾値Ｔ２を超えたときに、バッテリ14は活性化されており、走行用電動機30に電力を供給して駆動しても負担は小さく劣化も抑制される。
そこで、バッテリ14の温度が所定の温度閾値Ｔ２を超えたときは、暖気切換弁90はボルテックスチューブ60から排出される暖気を切り換えて、バッテリ14に供給せずに外部に排出する（ステップＳ７）ので、バッテリを不必要に温めることはしない。
【００９３】
図９に示す分流冷気開閉弁80と暖気切換弁90の制御フローチャートにおいて、ステップＳ２のＰＣＵ温度ｔPが所定の温度閾値Ｔ１を超えたか否かの判別を、他の判別要素によって判別する別の実施の形態の制御フローチャートを、図１０に示し説明する。
本実施の形態の熱管理システムは、前記実施の形態における制御フローチャートのステップＳ２が異なるだけで、その他の構成は全く同じであり、部材に付ける符号も同じ符号を用いる。
【００９４】
ＰＣＵ17は、ＣＰＵや複数の半導体素子が詰め込まれた集積回路等からなり、発熱し易く、比較的に温度上昇率が大きいので、短時間に高温となる。
そこで、ＰＣＵ17は、ＰＣＵ温度センサ17ｓからサイクル毎に入力するＰＣＵ温度ｔPに基づきＰＣＵ17の温度上昇率ΔｔPを演算し、この温度上昇率ΔｔPと所定の温度上昇率閾値ΔＴ１とを比較する。
【００９５】
すなわち図１０の制御フローチャートで、ステップＳ２では、ＰＣＵ17の温度上昇率ΔｔPが所定の温度上昇率閾値ΔＴ１を超えたか否かの判別をする。
ＰＣＵ17の温度の温度上昇率ΔｔPが所定の温度上昇率閾値ΔＴ１を超えるまでは、ステップＳ３に進み、分流冷気開閉弁80をオフ状態（図８に示す状態）として閉弁し、分流冷気がＰＣＵ17に供給されないようにしているが、ＰＣＵ17の温度の温度上昇率ΔｔPが所定の温度上昇率閾値ΔＴ１を超えたときは、ステップＳ４に飛び、分流冷気開閉弁80をオン状態として開弁し、分流冷気が分流冷気導通路81を介して制御ケース17Ｃ内に供給されて、制御ケース17Ｃ内のＰＣＵ17を冷気に晒して、ＰＣＵ17を積極的に冷却する。
【００９６】
ＰＣＵ17の温度上昇率ΔｔPが所定の温度上昇率閾値ΔＴ１を超えたときに、分流冷気開閉弁80を開弁して冷気をＰＣＵ17に流すので、ＰＣＵ17の温度が急激に上昇するような場合でも、速やかにＰＣＵ17を冷気により冷却して、ＰＣＵ17の温度上昇をより効果的に抑制することができる。
【００９７】
次に、ボルテックスチューブに圧縮空気を供給する圧縮機が、圧縮機用電動機により駆動されるのではなく、走行用電動機により駆動される実施の形態に係る電動二輪車の熱管理システムについて図１１ないし図１４に基づき説明する。
本電動二輪車は、後部に走行用電動機230を有するスイングケース220を備えた電動二輪車であり、走行用電動機230の電動機出力軸231と同軸に後輪215の後車軸216を有するものである（図１３参照）。
【００９８】
図１３を参照して、電動機出力軸231の右端の小径端部231ｅと同軸の後車軸216の左端凹部216ｅとの間にベアリング216ａが介装されて、電動機出力軸231と後車軸216が互いに相対回転自在に左右に同軸に並んで配置されている。
また、後車軸216は、後記する減速機カバー222にベアリング216ｃを介して軸支される。
【００９９】
同軸の電動機出力軸231と後車軸216との間には、中間軸242を介した２軸減速機構である減速歯車機構241が介装される。
すなわち、中間軸242に嵌着された中間大径ギヤ242ｂが電動機出力軸231に形成された小径ギヤ231ｓと噛合している。
中間軸242に形成された中間小径ギヤ242ｓは、後車軸216の減速機室241ｃ内の後車軸大径ギヤ216ｂと噛合している。
減速歯車機構241は、減速機カバー222により覆われる。
【０１００】
本実施の形態は、ターボ形遠心式の圧縮機251が走行用電動機230の電動機出力軸231の左端に設けられて、走行用電動機230により駆動される。
すなわち、電動機出力軸231が圧縮機251のインペラ251ｉの回転軸となっている。
【０１０１】
走行用電動機230のアウタステータ233の側面に対向して冷却ダクト271の円弧状分配管部271ｂが配置される構造である。
冷却ダクト271は、前記冷却ダクト71とほぼ同じ冷媒導入管部271ａと円弧状分配管部271ｂを備えるが、冷気供給接続管275が接続される冷媒導入管部271ａの側面は噴射口271ｊが形成される側面とは、反対側である。
【０１０２】
図１２および図１３を参照して、冷気供給接続管275は、冷媒導入管部271ａの側面での接続部から円弧状分配管部271ｂの円弧の中心軸Ｃの軸方向に延出した後に、直角に屈曲して、図１２の側面視で円弧状分配管部271ｂの端部に重なり上方向に延びる。
冷気供給接続管275は、屈曲部から分岐して前方に延びる分岐冷気供給接続管275ｄを備えている。
【０１０３】
図１２を参照して、冷却ダクト271は、円周角が約２７０度の円弧をなす円弧状分配管部271ｂと冷媒導入管部271ａで略Ｕ字状に湾曲しており、この冷却ダクト271の両端部を結ぶ上下方向に指向する直線を中心軸Ｃの方向に偏移した上下方向に指向する直線に沿って冷気供給接続管275が配置され、図１２の側面視で、冷却ダクト271と冷気供給接続管275は側面視で環状を構成するように見える。
【０１０４】
冷気供給接続管275の端部に、ボルテックスチューブ260のチューブ本体261の冷気排出口を有する冷気側チューブ部261ｂが接続される（図１２参照）。
図１２を参照して、冷気供給接続管275と直筒状のボルテックスチューブ260は、上下方向に一直線上に接続される。
なお、ボルテックスチューブは、前後水平方向に指向して配置してもよい。
【０１０５】
冷気供給接続管275から分岐した分岐冷気供給接続管275ｄは、冷気供給接続管275の屈曲部から前方に突出している。
図１２の側面視で、冷気側チューブ部261ｂが円弧状分配管部271ｂの端部と重なり、ボルテックスチューブ260の暖気側チューブ部261ａは、冷気供給接続管275の上方延長方向に延びて、側面視で環状に構成される冷却ダクト271と冷気供給接続管275の環状から上方にはみ出して、概ね環状の接線方向に突出している。
【０１０６】
冷却ダクト271の円弧状分配管部271ｂが、走行用電動機230のアウタステータ233の側面に対向し、かつ冷却ダクト271の両端部が前側に位置する姿勢で、冷却ダクト271がスイングケース220に取り付けられ、ボルテックスチューブ260は左ケースカバー221を上方に貫通して取り付けられる（図１１，図１２参照）。
円弧状分配管部271ｂの右側面に形成された複数の噴射口271ｊが、アウタステータ233の側面に向いて開口している。
【０１０７】
図１２を参照して、走行用電動機230の電動機出力軸231の左端に設けられた圧縮機251は、冷気供給接続管275の後方に位置し、圧縮機ケース253の上方に膨出した渦巻き状の排出筒部253ｅが前方に向けて開口しており、ボルテックスチューブ260の冷気側チューブ部261ｂから後方に突出した導入筒部261bjが導入接続管264を介して排出筒部253ｅに接続される。
そして、本圧縮機251の排出筒部253ｅに接続される導入接続管264には、サージタンク258が設けられている。
【０１０８】
走行用電動機230の駆動で回転する電動機出力軸231は、減速歯車機構241を介して後輪215を回転するとともに、圧縮機251のインペラ251ｉを回転し、圧縮された空気が排出筒部253ｅからボルテックスチューブ260の導入筒部261bjを介して冷気側チューブ部261ｂ内に導入され、圧縮空気は暖気側チューブ部261ａ内で暖気と冷気に分離して、暖気は暖気側チューブ部261ａの暖気排出管265から上方に排出され、冷気は冷気側チューブ部261ｂから下方の冷気供給接続管275内に吐出し、冷気供給接続管275から冷却ダクト271に供給されるとともに、冷気供給接続管275から分岐した分岐冷気供給接続管275ｄにも分流される。
【０１０９】
冷却ダクト271に供給された冷気は、円弧状分配管部271ｂに充填されて、円弧状分配管部271ｂの噴射口271ｊから走行用電動機230のアウタステータ233の側面に向けて噴射されるので、最も発熱の大きいステータコイル233ｃに向かって直接冷気が噴射されることになり、走行用電動機230を効率良く効果的に冷却して、走行用電動機230の電力消費率を向上させることができる。
【０１１０】
本熱管理システムは、ボルテックスチューブ260を用いて、上記走行用電動機230の冷却を行うとともに、ＰＣＵ217，バッテリ214の温度調整を行う。
図１２および図１３を参照して、圧縮機251のインペラ251ｉを覆うケースカバー221の吸入筒部221ｉの開口にドーム状の蓋部材266ｃが被せられており、同蓋部材266ｃから吸入通路である吸入ダクト266が延出している。
【０１１１】
蓋部材266ｃから延出した吸入ダクト266は、前方に延びてＰＣＵ217が収容される制御ケース217Ｃに接続される。
したがって、圧縮機用電動機255の駆動により圧縮機251のインペラ251ｉが回転すると、吸入ダクト266を介して制御ケース217Ｃ内の空気が、圧縮機251に吸入される。
【０１１２】
圧縮機251に吸入される空気は、制御ケース217Ｃ内のＰＣＵ217を経由するので、ＰＣＵ217を冷却し、ＰＣＵ217の温度上昇を抑制することができる。
圧縮機251に吸入された空気は圧縮されて圧縮空気として導入接続管264を介してボルテックスチューブ260に供給される。
【０１１３】
熱管理システムの配線配管図を図１３に示す。
図１２および図１３を参照して、スイングケース220の前後方向に長尺のケースの前側の内空間には、２ポート電磁切換弁である分流冷気開閉弁280と３ポート電磁切換弁である暖気切換弁290が配設されている。
【０１１４】
前記ボルテックスチューブ260の冷気側チューブ部261ｂに接続された冷気供給接続管275から分岐して前方に突出する分岐冷気供給接続管275ｄには、上流側分流冷気導通管281ａの上流端が接続され、上流側分流冷気導通管281ａの下流端は分流冷気開閉弁280の一方のポートに接続される。
【０１１５】
分流冷気開閉弁280の他方のポートは、下流側分流冷気導通管281ｂの上流端が接続され、下流側分流冷気導通管281ｂの下流端は、ＰＣＵ217を収容する制御ケース217Ｃに接続される。
【０１１６】
上流側分流冷気導通管281ａと下流側分流冷気導通管281ｂにより構成される分流冷気導通路281が、ボルテックスチューブ260から排出される冷気を、冷気導通路270とは別に、分流して制御ケース217Ｃに導く。
そして、分流冷気導通路281の途中に、すなわち上流側分流冷気導通管281ａと下流側分流冷気導通管281ｂの間に、分流冷気の連通を開閉する分流冷気開閉弁280が介装されている。
【０１１７】
したがって、分流冷気開閉弁280を開弁することで、ボルテックスチューブ260から排出される冷気を分流した冷気を分流冷気導通路281を介して制御ケース217Ｃ内に導入して、ＰＣＵ217をより一層冷却することができる。
【０１１８】
図１２、図１３および図１４を参照して、ボルテックスチューブ260の上方に延びる暖気側チューブ部261ａの上端の暖気排出管265には、上流側暖気導通管291ａの上流端が接続され、上流側暖気導通管291ａの下流端は、３ポート電磁切換弁である暖気切換弁290の一方のポートに接続される。
【０１１９】
暖気切換弁290の他方の１ポートからは下流側暖気導通管291ｂが前方に延出し、下流側暖気導通管291ｂはスイングケース220を前方に貫通して外部に出て、前方のステップ部に搭載されたバッテリ214を上方から覆うバッテリカバー214Ｃに下流端が接続される。
暖気切換弁290の他方の別の１ポートは排気管292に接続されて外部に開放されている。
【０１２０】
上流側暖気導通管291ａと下流側暖気導通管291ｂにより構成される暖気導通路291が、ボルテックスチューブ260から排出される暖気を、バッテリ214に導く。
そして、暖気導通路291の途中に、すなわち上流側暖気導通管291ａと下流側暖気導通管291ｂの間に、導通を切り換えて外部に暖気を排出できる暖気切換弁290が介装されている。
【０１２１】
したがって、暖気切換弁290の弁を切り換えることで、ボルテックスチューブ260から排出される暖気を暖気導通路291を介してバッテリカバー214Ｃ内に導き、バッテリ214を温めることができる。
なお、バッテリ214を温める必要がないときは、暖気切換弁290の弁を切り換えて、ボルテックスチューブ260から排出される暖気をバッテリ214に導くことなく排気管292から外部に排出できる。
【０１２２】
図１４を参照して、ＰＣＵ217は、バッテリ214の蓄電力を走行用電動機230および圧縮機用電動機255に供給して駆動制御するとともに、電磁切換弁である分流冷気開閉弁280と暖気切換弁290の各コイルに電流を流して弁の切り換え制御を行っている。
【０１２３】
ＰＣＵ217に取り付けられたＰＣＵ温度センサ217ｓが検出したＰＣＵ温度ｔPおよびバッテリ214に取り付けられたバッテリ温度センサ214ｓが検出したバッテリ温度ｔＢは、ＰＣＵ217に入力される。
ＰＣＵ217は、入力されたＰＣＵ温度ｔPに基づいて分流冷気開閉弁280の弁開閉を制御するとともに、入力されたバッテリ温度ｔＢに基づいて暖気切換弁290の弁切換えを制御する。
【０１２４】
本熱管理システムにおいて、ＰＣＵ温度ｔPが所定の温度閾値Ｔ１を超えたときに、分流冷気開閉弁280を開弁して、分流冷気をＰＣＵ217に供給してＰＣＵ217を積極的に冷却する制御は、前記実施の形態と同じである。
【０１２５】
また、低温環境にあって、入力したバッテリ温度ｔＢが所定の温度閾値Ｔ２を下回るときは、暖気切換弁290をオン状態にして、暖気をバッテリ214に供給するようにして、バッテリ214を加温して活性化を促進し、バッテリ温度ｔＢが所定の温度閾値Ｔ２以上の温度であれば、バッテリ14は活性化した状態で、これ以上加温する必要ないので、暖気切換弁90をオフ状態（図８に示す状態）とし、暖気を外部に排出して、暖気をバッテリ14に供給しない。
【０１２６】
低温環境下にあって、バッテリ温度ｔＢが所定の温度閾値Ｔ２を下回るときに走行する場合は、バッテリ214による走行用電動機30の駆動で圧縮機251が駆動されボルテックスチューブ260から排出される暖気によりバッテリ214が加温されることになり、バッテリ214を加温により活性化を促進することで、低温下のバッテリ214により走行用電動機30を駆動する時間を、可及的に短くして、バッテリ214の劣化を抑制することができる。
【０１２７】
ボルテックスチューブ260に圧縮空気を供給する圧縮機251は、走行用電動機230により駆動されるので、車両の走行に伴う走行用電動機の出力変動により圧縮機から排出される圧縮空気の圧力が変動するが、圧縮機251からボルテックスチューブ260に圧縮空気を導入する導入接続管264に、サージタンク258が設けられるので、圧縮空気の圧力変動を緩和して平準化することができ、ボルテックスチューブ260内の熱の移動による暖気と冷気の分離が安定して効果的に行え、冷却性および加温性を向上させることができる。
【０１２８】
以上、本発明に係る実施の形態に係る車両の熱管理システムについて説明したが、本発明の態様は、上記実施の形態に限定されず、本発明の要旨の範囲で、多様な態様で実施されるものを含むものである。
【０１２９】
例えば、本発明の車両は、実施の形態の電動二輪車１に限らず、スクータ型および３輪、４輪の電動車両、さらには内燃機関等により走行する車両であってもよく、請求項１の要件を備える車両であればよい。
【符号の説明】
【０１３０】
１…電動二輪車、２…車体フレーム、３…ヘッドパイプ、４…ダウンフレーム、５…ロアフレーム、６…シートレール、７…ステアリング軸、８…ハンドル、９…フロントフォーク、
10…前輪、11…ピボットプレート、12…ピボット軸、13…リヤクッション、14…バッテリ、14ｓ…バッテリ温度センサ、15…後輪、16…後車軸、17…ＰＣＵ（Power Control Unit）、17Ｃ…制御ケース、17ｓ…ＰＣＵ温度センサ、18…車体カバー、19…シート、
20…スイングケース、21…ケースカバー、22…減速機カバー、
30…走行用電動機、31…電動機出力軸、32…インナロータ、33…アウタステータ、33ｃ…ステータコイル、34…電動機ケース、35…発進クラッチ、36…クラッチインナ、37…クラッチアウタ、
40…クラッチ出力軸、41…減速歯車機構、42…中間軸、
50…電動圧縮機、51…圧縮機、51ｉ…インペラ、52…回転軸、53…圧縮機ケース、53ｅ…排出筒部、54…圧縮機ケースカバー、54ｉ…吸入筒部、55…圧縮機用電動機、56…電動機カバー、
60…ボルテックスチューブ、61…チューブ本体、61ａ…暖気側チューブ部、61ｂ…冷気側チューブ部、61bj…導入筒部、62…ノズル、62ｈ…冷気排出口、63…制御バルブ、64…導入接続管、65…暖気排出管、65ｈ…暖気排出口、66…吸入ダクト（吸入通路）、66ｃ…蓋部材、
70…冷気導通路、71…冷却ダクト、71ａ…冷媒導入管部、71ｂ…円弧状分配管部、71ｊ…噴射口、72ｘ，72ｙ，72ｚ…取付ステー部、73…ボルト、75…冷気供給接続管、75ｄ…分岐冷気供給接続管、
80…分流冷気開閉弁（２ポート電磁切換弁）、81…分流冷気導通路、81ａ…上流側分流冷気導通管、81ｂ…下流側分流冷気導通管、
90…暖気切換弁（３ポート電磁切換弁）、91…暖気導通路、91ａ…上流側暖気導通管、91ｂ…下流側暖気導通管、92…排気管、
214…バッテリ、214ｓ…バッテリ温度センサ、215…後輪、216…後車軸、217…ＰＣＵ（Power Control Unit）、217Ｃ…制御ケース、217ｓ…ＰＣＵ温度センサ、
220…スイングケース、221…ケースカバー、222…減速機カバー、
230…走行用電動機、231…電動機出力軸、232…、233…アウタステータ、241…減速歯車機構、242…中間軸、
251…圧縮機、251ｉ…インペラ、253…圧縮機ケース、253ｅ…排出筒部、258…サージタンク、
260…ボルテックスチューブ、261…チューブ本体、261ａ…暖気側チューブ部、261ｂ…冷気側チューブ部、261bj…導入筒部、264…導入接続管（導入通路）、265…暖気排出管、266…吸入ダクト（吸入通路）、266ｃ…蓋部材、
270…冷気導通路、271…冷却ダクト、271ａ…冷媒導入管部、271ｂ…円弧状分配管部、271ｊ…噴射口、275…冷気供給接続管、275ｄ…分岐冷気供給接続管、
280…分流冷気開閉弁（２ポート電磁切換弁）、281…分流冷気導通路、281ａ…上流側分流冷気導通管、281ｂ…下流側分流冷気導通管、
290…暖気切換弁（３ポート電磁切換弁）、291…暖気導通路、291ａ…上流側暖気導通管、291ｂ…下流側暖気導通管、292…排気管。
【図１】
2020153544.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2020153544.tif 000009
【図８】
2020153544.tif 000010
【図９】
2020153544.tif 000011
【図１０】
2020153544.tif 000012
【図１１】
2020153544.tif 000013
【図１２】
2020153544.tif 000014
【図１３】
2020153544.tif 000015
【図１４】
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