(57)【要約】バッテリの冷却性能及び安全性が高く、またコストの削減、室内容積の拡大化、軽量化に有利な車両用バッテリ冷却装置を提供する。バッテリ２により駆動される電動モータを走行用駆動源の少なくとも１つとする車両において用いられる車両用バッテリ冷却装置１であって、所定の駆動源により駆動されるファン１１を備え風を発生させる送風装置５と、送風装置５が発生させた風を車室３に導く車室送風ダクト１６と、バッテリ２が収納される収納空間１７と、送風装置５が発生させた風を収納空間１７へ導くバッテリ送風ダクト１８と、所定の駆動源により駆動され車室送風ダクト１６及びバッテリ送風ダクト１８への送風量を変化させる切替ドア１３と、ファン１１及び切替ドア１３を制御する制御装置と、収納空間１７から車室３への空気の逆流を防止する逆流防止機構４０を備える。
2003064199.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリにより駆動される電動モータを走行用駆動源の少なくとも１つとする車両において用いられる車両用バッテリ冷却装置であって、
所定の駆動源により駆動されるファンを備え風を発生させる送風装置と、前記送風装置が発生させた風を車室に導く車室送風ダクトと、前記バッテリが収納される収納空間と、前記送風装置が発生させた風を前記収納空間へ導くバッテリ送風ダクトと、所定の駆動源により駆動されその位置により前記車室送風ダクト及び前記バッテリ送風ダクトへの送風量を変化させる切替ドアと、前記ファン及び前記切替ドアを制御する制御装置と、前記収納空間から前記車室への空気の逆流を防止する逆流防止機構を備えることを特徴とする車両用バッテリ冷却装置。
【請求項２】
バッテリにより駆動される電動モータを走行用駆動源の少なくとも１つとする車両において用いられる車両用バッテリ冷却装置であって、
所定の駆動源により駆動されるファンを備え風を発生させる送風装置と、前記送風装置が発生させた風を車室に導く車室送風ダクトと、前記バッテリが収納される収納空間と、前記送風装置が発生させた風を前記収納空間へ導くバッテリ送風ダクトと、所定の駆動源により駆動されその位置により前記車室送風ダクト及び前記バッテリ送風ダクトへの送風量を変化させる切替ドアと、前記ファン及び前記切替ドアを制御する制御装置と、前記収納空間から前記車室への空気の逆流を防止する逆流防止機構を備え、
前記制御装置は、前記ファンの停止時には、前記バッテリ送風ダクトが閉鎖するように前記切替ドアを制御することを特徴とする車両用バッテリ冷却装置。
【請求項３】
バッテリにより駆動される電動モータを走行用駆動源の少なくとも１つとする車両において用いられる車両用バッテリ冷却装置であって、
所定の駆動源により駆動されるファンを備え風を発生させる送風装置と、前記送風装置が発生させた風を車室に導く車室送風ダクトと、前記バッテリが収納される収納空間と、前記送風装置が発生させた風を前記収納空間へ導くバッテリ送風ダクトと、所定の駆動源により駆動されその位置により前記車室送風ダクト及び前記バッテリ送風ダクトへの送風量を変化させる切替ドアと、前記ファン及び前記切替ドアを制御する制御装置と、前記収納空間から前記車室への空気の逆流を防止する逆流防止機構と、エンジンの作動状況を検知するエンジン作動状況検知手段とを備え、
前記制御装置は、前記エンジン作動状況検知手段によりエンジンの始動が検知されてから所定時間が経過するまでの間、前記バッテリ送風ダクトが開放するように前記切替ドアを制御すると共に前記ファンを駆動させることを特徴とする車両用バッテリ冷却装置。
【請求項４】
バッテリにより駆動される電動モータを走行用駆動源の少なくとも１つとする車両において用いられる車両用バッテリ冷却装置であって、
所定の駆動源により駆動されるファンを備え風を発生させる送風装置と、前記送風装置が発生させた風を車室に導く車室送風ダクトと、前記バッテリが収納される収納空間と、前記送風装置が発生させた風を前記収納空間へ導くバッテリ送風ダクトと、所定の駆動源により駆動されその位置により前記車室送風ダクト及び前記バッテリ送風ダクトへの送風量を変化させる切替ドアと、前記ファン及び前記切替ドアを制御する制御装置と、前記収納空間から前記車室への空気の逆流を防止する逆流防止機構と、エンジンの作動状況を検知するエンジン作動状況検知手段と、前記バッテリの電圧を検知する電圧検知手段とを備え、
前記制御装置は、前記エンジン作動状況検知手段によりエンジンの停止が検知された後において、前記電圧検知手段により検知された電圧が所定値以下にならない範囲で、前記切替ドア及び前記ファンの制御を行うことを特徴とする車両用バッテリ冷却装置。
【請求項５】
前記バッテリ又は該バッテリ周辺の温度を検知する温度検知手段を備え、
前記制御装置は、前記温度検知手段により検知された信号に基いて前記ファン及び前記切替ドアの少なくともどちらか一方を制御することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の車両用バッテリ冷却装置。
【請求項６】
前記送風装置は、少なくともエバポレータを含んで構成される空調装置であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の車両用バッテリ冷却装置。
【請求項７】
前記空調装置は、車室内の後部座席側を冷却するために車体の後部側に配置されるものであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の車両用バッテリ冷却装置。
【請求項８】
前記温度検知手段と、前記エバポレータに冷媒を圧送するコンプレッサとを備え、
前記制御装置は、前記温度検知手段が検知した信号に基いて、前記コンプレッサを制御することを特徴とする請求項６又は７記載の車両用バッテリ冷却装置。
【請求項９】
前記送風装置は、空気清浄装置であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の車両用バッテリ冷却装置。
【請求項１０】
前記送風装置は、換気装置であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の車両用バッテリ冷却装置。
【請求項１１】
前記逆流防止機構は、前記送風装置から前記バッテリ送風ダクトへの通風時にはその風圧により変位し該バッテリ送風ダクトを開状態にすると共に、前記バッテリ送風ダクトへの非通風時には自重又は弾性部材、又はこれらの協働により変位し該バッテリ送風ダクトを閉状態にするドアを含んで構成されることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１つに記載の車両用バッテリ冷却装置。
【請求項１２】
前記制御装置は、前記切替ドアが前記バッテリ送風ダクトを開放する位置にある時には、常に前記ファンを回転させることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１つに記載の車両用バッテリ冷却装置。
【請求項１３】
前記制御装置は、前記ファンの回転速度が最大値である時には、前記バッテリ送風ダクトが開放するように前記切替ドアを制御することを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１つに記載の車両用バッテリ冷却装置。
【請求項１４】
前記制御装置は、前記ファンの回転速度が最大値ではなく且つ前記バッテリ送風ダクトが開放している時には、該ファンを回転速度が前記バッテリ送風ダクトの閉鎖時における回転速度よりも大きくなるように制御することを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１つに記載の車両用バッテリ冷却装置。
【請求項１５】
前記バッテリ送風ダクトは、前記車室及び荷室以外の場所に配されることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１つに記載の車両用バッテリ冷却装置。
【請求項１６】
前記バッテリ送風ダクトからの送風を前記収納空間内に吹き出す吹出口と、前記収納空間内の空気を外部へ導く排気口とが、前記バッテリを挟んで略対面する位置に形成されていることを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１つに記載の車両用バッテリ冷却装置。
【請求項１７】
複数の前記吹出口を有することを特徴とする請求項１６に記載の車両用バッテリ冷却装置。
【請求項１８】
前記送風装置は、前記車室、前記荷室、及び車外のうちの少なくとも２つから選択的にそのユニット内に空気を取り込む吸気切替手段を備えることを特徴とする請求項１〜１７のいずれか１つに記載の車両用バッテリ冷却装置。
【請求項１９】
前記送風装置は空調装置であり、該空調装置が最大の冷房能力で運転しており、且つ所定の手段により得られる情報から前記バッテリの冷却が必要であると判断される場合には、
前記吸気手段は、車外の空気を取り込むことを特徴とする請求項１８記載の車両用バッテリ冷却装置。
【発明の詳細な説明】
技術分野
この発明は、バッテリにより駆動される電動モータを走行用駆動源として使用するハイブリッド車、電気自動車等の車両において用いられる車両用バッテリ冷却装置に関するものである。
背景技術
特開平９−１７７５５２号公報に開示される自動車のバッテリ冷却装置は、エンジンルームに設けられるバッテリをその周囲に隙間を置いてカバーするバッテリケースに収納すると共に、このバッテリケースに、空気導入口を先端部に備えた外気導入ダクトと、ファンが付属した排気ダクトとを設けると共に、前記バッテリの温度を検知する温度センサの検知温度が所定温度を上回ると前記ファンを駆動させる制御手段を付属させたものであり、温度センサの検知温度が所定温度を上回るとファンが作動し、外気がバッテリケース内に導入されることによりバッテリを冷却するものである。また、同公報の請求項３において、バッテリケースに空調装置から冷気を導入する空調ダクトを設けることにより、空調装置からの冷風をバッテリケース内に導入できるようになされた構造が示されている。
また、特開平５−１９３３７４号、特開平７−３０４３２３号に走行用モータを備える自動車における冷却装置が開示されている。
しかしながら、上記特開平９−１７７５５２号公報に開示される自動車のバッテリ冷却装置の請求項１に記載の構成においては、外気がバッテリケース内に導入されることにより、夏季における冷却能力の低下、雨水の吸入等が憂慮される。また、請求項３に記載の構成においては、バッテリケース内と車室とが、空調ダクト、空調装置のユニットケース、空調空気の吹出口等を介して連通するので、バッテリケース内の空気が車室内に逆流してくる恐れがある。バッテリからは水素ガスが発生することがあるので、バッテリケース内の空気が車室内に流入することは好ましくない。
また、特開平５−１９３３７４号、特開平７−３０４３２３号等に開示される構造は、部品点数の増加等から、コストの増加、室内容積の低下、重量の増加等が予想される。
そこで、この発明は、バッテリの冷却性能及び安全性が高く、またコストの削減、室内容積の拡大化、軽量化に有利な車両用バッテリ冷却装置を提供することを目的とする。
発明の開示
上記目的を解決するために、この発明は、バッテリにより駆動される電動モータを走行用駆動源の少なくとも１つとする車両において用いられる車両用バッテリ冷却装置であって、所定の駆動源により駆動されるファンを備え風を発生させる送風装置と、前記送風装置が発生させた風を車室に導く車室送風ダクトと、前記バッテリが収納される収納空間と、前記送風装置が発生させた風を前記収納空間へ導くバッテリ送風ダクトと、所定の駆動源により駆動されその位置により前記車室送風ダクト及び前記バッテリ送風ダクトへの送風量を変化させる切替ドアと、前記ファン及び前記切替ドアを制御する制御装置と、前記収納空間から前記車室への空気の逆流を防止する逆流防止機構を備えることを特徴とするものである。
これによれば、車室内の快適性の向上等のために設けられている送風装置が発生させる送風の一部又は全部をバッテリの冷却に充てることができるので、新たな冷却装置を搭載することなく、バッテリを冷却することができる。これにより、ハイブリッド車、電気自動車等において、コストの低減、搭載機器の省スペース化に伴う室内容積の拡大化、及び車体の軽量化を実現することができる。
また、バッテリが収納される収納空間内の空気がバッテリ送風ダクトを通り車室内に逆流することを防止するために、例えばドア、逆止弁等の逆流防止手段を備えることにより、バッテリから発生する水素ガス等が車室内に充満することを防止することができる。これにより、安全性を向上させることができる。
また、この発明は、バッテリにより駆動される電動モータを走行用駆動源の少なくとも１つとする車両において用いられる車両用バッテリ冷却装置であって、所定の駆動源により駆動されるファンを備え風を発生させる送風装置と、前記送風装置が発生させた風を車室に導く車室送風ダクトと、前記バッテリが収納される収納空間と、前記送風装置が発生させた風を前記収納空間へ導くバッテリ送風ダクトと、所定の駆動源により駆動されその位置により前記車室送風ダクト及び前記バッテリ送風ダクトへの送風量を変化させる切替ドアと、前記ファン及び前記切替ドアを制御する制御装置と、前記収納空間から前記車室への空気の逆流を防止する逆流防止機構を備え、前記制御装置は、前記ファンの停止時には、前記バッテリ送風ダクトが閉鎖するように前記切替ドアを制御するものである。
これによれば、上記構成により得られる効果に加え、切替ドアとファンとの動作の整合性を向上させることができると共に、収納空間から車室内への空気の逆流をより確実に防止することができる。
また、この発明は、バッテリにより駆動される電動モータを走行用駆動源の少なくとも１つとする車両において用いられる車両用バッテリ冷却装置であって、所定の駆動源により駆動されるファンを備え風を発生させる送風装置と、前記送風装置が発生させた風を車室に導く車室送風ダクトと、前記バッテリが収納される収納空間と、前記送風装置が発生させた風を前記収納空間へ導くバッテリ送風ダクトと、所定の駆動源により駆動されその位置により前記車室送風ダクト及び前記バッテリ送風ダクトへの送風量を変化させる切替ドアと、前記ファン及び前記切替ドアを制御する制御装置と、前記収納空間から前記車室への空気の逆流を防止する逆流防止機構と、エンジンの作動状況を検知するエンジン作動状況検知手段とを備え、前記制御装置は、前記エンジン作動状況検知手段によりエンジンの始動が検知されてから所定時間が経過するまでの間、前記バッテリ送風ダクトが開放するように前記切替ドアを制御すると共に前記ファンを駆動させるものである。
これによれば、大きな発熱が予想されるエンジン始動時におけるバッテリを積極的に冷却するので、上記構成による効果に加え、更にバッテリの保護性、寿命等を向上させることができる。
また、この発明は、バッテリにより駆動される電動モータを走行用駆動源の少なくとも１つとする車両において用いられる車両用バッテリ冷却装置であって、所定の駆動源により駆動されるファンを備え風を発生させる送風装置と、前記送風装置が発生させた風を車室に導く車室送風ダクトと、前記バッテリが収納される収納空間と、前記送風装置が発生させた風を前記収納空間へ導くバッテリ送風ダクトと、所定の駆動源により駆動されその位置により前記車室送風ダクト及び前記バッテリ送風ダクトへの送風量を変化させる切替ドアと、前記ファン及び前記切替ドアを制御する制御装置と、前記収納空間から前記車室への空気の逆流を防止する逆流防止機構と、エンジンの作動状況を検知するエンジン作動状況検知手段と、前記バッテリの電圧を検知する電圧検知手段とを備え、前記制御装置は、前記エンジン作動状況検知手段によりエンジンの停止が検知された後において、前記電圧検知手段により検知された電圧が所定値以下にならない範囲で、前記切替ドア及び前記ファンの制御を行うものである。
これによれば、運転終了時等にエンジンを停止した後にも所定の電圧が保持される範囲内でバッテリの冷却が継続されるので、上記構成による効果に加え、更にバッテリの保護性、寿命等を向上させることができる。
また、上記いずれかの発明において、前記バッテリ又は該バッテリ周辺の温度を検知する温度検知手段を備え、前記制御装置は、前記温度検知手段により検知された信号に基いて前記ファン及び前記切替ドアの少なくともどちらか一方を制御するものであると良い。
バッテリ又はバッテリ周辺の温度からバッテリの冷却が必要であるか否かを判断することができるので、適確な時にバッテリに向けて送風を行うことができる。
また、前記送風装置は、少なくともエバポレータを含んで構成される空調装置であると良く、更に前記空調装置は、車室内の後部座席側を冷却するために車体の後部側に配置されるものであることがより好ましい。
このように、空調装置、特に後部座席側の冷房に利用される空調装置（リアエアコン）の冷風をバッテリに導くようにすることにより、配管構造を簡素にすることができ、またバッテリの冷却時にはリアエアコンの冷風がバッテリに配分されるが、フロントエアコンにより車室内の空調は通常通り行われるので、車室内の快適性が損なわれることがない。
また、前記送風装置が空調装置である場合に、前記温度検知手段と、前記エバポレータに冷媒を圧送するコンプレッサとを備え、前記制御装置は、前記温度検知手段が検知した信号に基いて、前記コンプレッサを制御するようにしても良い。
例えば、バッテリの冷却が必要な時には、コンプレッサの冷媒圧送量を増加させて冷房能力を上げることにより、バッテリを冷却する能力、また車室内の快適性を高く維持することができる。
また、前記送風装置は、空気清浄装置や、換気装置であっても良い。
空気清浄装置や換気装置が発生させる送風であっても、バッテリを冷却するのに十分な効果がある。
また、前記逆流防止機構は、前記送風装置から前記バッテリ送風ダクトへの通風時にその風圧により変位し該バッテリ送風ダクトを開状態にすると共に、前記バッテリ送風ダクトへの非通風時には自重又は弾性部材、又はこれらの協働により変位し該バッテリ送風ダクトを閉状態にするドアを含んで構成されるものであると良い。
これによれば、バッテリ送風ダクトへの通風／非通風の切り替えに応じて、上記ドアが自動的に変位し、このバッテリ送風ダクトを開閉する。これにより、モータ等の駆動装置を利用することなく、収納空間から車室内への空気の逆流を防止することができる。
また、前記制御装置は、前記切替ドアが前記バッテリ送風ダクトを開放する位置にある時には、常に前記ファンを回転させると良い。
これにより、切替ドアとファンとの動作の整合性を保つことができると共に、収納空間から車室内への空気の逆流を防止することができる。
また、前記制御装置は、前記ファンの回転速度が最大値である時には、前記バッテリ送風ダクトが開放するように前記切替ドアを制御するようにしても良い。
ファンが最大の回転速度で駆動している場合には、バッテリの発熱が大きく、また車室内への送風も十分あると予想されるので、上述のように切替ドアを制御してバッテリ送風ダクトを所定量開放することにより、バッテリの保護を効率的に行うことができる。
また、前記制御装置は、前記ファンの回転速度が最大値ではなく且つ前記バッテリ送風ダクトが開放している時には、該ファンを回転速度が前記バッテリ送風ダクトの閉鎖時における回転速度よりも大きくなるように制御するようにしても良い。
これによれば、ファンが最大値よりも小さい回転速度で駆動している時にバッテリの冷却が必要となった場合には、通常時、即ちバッテリ送風ダクトの閉鎖時におけるファンの回転速度よりも大きい回転速度でファンが回転されるので、車室内への送風が不足することを防止することができる。
また、前記バッテリ送風ダクトは、前記車室及び荷室以外の場所に配されることが好ましい。
これによれば、バッテリ送風ダクトが破損する機会を少なくすることができるので、システムの耐久性及び安全性を向上させることができる。
また、前記バッテリ送風ダクトからの送風を前記収納空間内に吹き出す吹出口と、前記収納空間内の空気を外部へ導く排気口とが、前記バッテリを挟んで略対面する位置に形成されていると良い。
これによれば、送風装置からの送風が効率的にバッテリを通過していくようにすることができるので、バッテリの冷却効果を大きくすることができる。
また、複数の前記吹出口を有するようにしても良い。
これによれば、送風を様々な角度からバッテリに当てることができるので、バッテリの冷却効果を大きくすることができる。
また、前記送風装置は、前記車室、前記荷室、及び車外のうちの少なくとも２つから選択的にそのユニット内に空気を取り込む吸気切替手段を備えていても良く、また前記送風装置は空調装置であり、該空調装置が最大の冷房能力で運転しており、且つ所定の手段により得られる情報から前記バッテリの冷却が必要であると判断される場合には、前記吸気手段は、車外の空気を取り込むようにしても良い。
空調装置が最大の冷房能力で運転されている時は、室内温度が高い場合が多いため、この時には車外の空気を送風装置に取り込むことにより、バッテリを冷却する効果を大きくすることができる。
発明を実施するための最良の形態
以下、この発明の実施の形態を図面にもとづいて説明する。
図１に示すこの発明の第１の実施の形態に係る車両用バッテリ冷却装置１は、バッテリ２をその走行駆動源の少なくとも１つとする車両、即ちハイブリッド車、電気自動車等において用いられ、車室３の後部座席４側を冷房するために車両の後方部に配置されたリアエアコン５を含んで構成されている。
前記リアエアコン５は、ユニットケース１０内にファン１１、エバポレータ１２、切替ドア１３が配置されてなり、このユニットケース１０には、車室３内の空気をユニットケース１０内に導く吸気ダクト１５、ユニットケース１０内の空気を車室３に導く車室送風ダクト１６、ユニットケース１０内の空気をバッテリ２が収納された収納空間１７に導くバッテリ送風ダクト１８が連結されている。
前記吸気ダクト１５は、その一端側が後部座席４の後方に設けられ車室３内に開口した吸込み口２０に、またその他端側が、ユニットケース１０に形成されファン１１の空気吸込み部に対峙するベル状開口部２１に連通している。前記車室送風ダクト１６は、その一端側がユニットケース１０のエバポレータ１２よりも通風方向下流側の部分に形成された車室側開口２２に、またその他端側が前記吸込み口２０よりも後方に設けられ車室３内に開口した後部座席側送風口２３に連通している。前記バッテリ送風ダクト１８は、その一端側がユニットケース１０のエバポレータ１２よりも通風方向下流側で前記車室側開口２２に対して略直角となる部分に形成された収納空間側開口２５に、またその他端側が収納空間１７内のバッテリ２に向けて開口したバッテリ側送風口２６に連通している。
前記切替ドア１３は、モータ等の駆動装置に連結されて回動する回動軸３０と、回動軸３０に固定され車室側開口２２又は収納空間側開口２５を閉鎖し得る平面を有するドア部３１とを有して構成されている。回動軸３０の回動量、即ちドア部３１の停止位置の決定は、後述する制御装置（ＥＣＵ）により制御され、車室送風ダクト１６及びバッテリ送風ダクト１８への送風量を任意に調整できるようになされている。また、前記ファン１１も前記ＥＣＵによりその回転速度が制御されるようになされている。
収納空間１７内でバッテリ２の通風方向下流側の部分には、温度を検知する温度検知手段３５が配置され、その更に下流側の部分には、収納空間１７内の空気を外部に排出する排気口３６が形成されている。バッテリ側送風口２６と排気口３６とはバッテリ２を挟む位置に設けられており、冷風がバッテリ２上を良く通過するように図られている。尚、図１１に示す第２の実施の形態にように、バッテリ側送風口２６を車体後方側に向け、排気口３６を車体の後端部に形成し、バッテリ２をこれら２６，３６の間に配置しても良い。また、図１２に示す第３の実施の形態のように、バッテリ側送風口２６を複数設けることにより、バッテリ２に多くの角度から冷風が当たるようにしても良い。
以下、第１の実施の形態に戻り説明を続ける。図１に示すように、前記バッテリ送風ダクト１８内のバッテリ側送風口２６付近には、収納空間１７からユニットケース１０内への空気の逆流を防止する逆流防止ドア４０が設けられている。この逆流防止ドア４０は、図２に示すように、バッテリ送風ダクト１８の内壁に固定された台部４１、台部４１に回転自在に固定された回転軸４２、回転軸４２に固定されバッテリ送風ダクト１８を閉鎖し得る平面を有するドア部４３、バッテリ送風ダクト１８の内壁で台部４１と略対面する面に固定されたストッパ４４、回転軸４２を矢印Ａの方向に付勢するぜんまい状弾性部材４５を有して構成されている。この逆流防止ドア４０においては、リアエアコン５からの送風Ｂがバッテリ送風ダクト１８に流されると、この送風Ｂの風圧によりドア部４３が位置Ｃから位置Ｄへ変位し、送風Ｂが停止されると、ドア部４３はその自重及びぜんまい状弾性部材４５の付勢力により位置Ｃに戻る。
上記構成の車両用バッテリ冷却装置１においては、バッテリ冷却不要時には、図１に示すように、切替ドア１３がバッテリ送風ダクト１８を閉鎖する位置Ｅにあり、通常の空調制御が行われ、ユニットケース１０内の全冷風が後部座席側送風口２３から車室３内に吹き出されるが、バッテリ冷却必要時には、切替ドア１３が位置Ｆ側に所定量移動してバッテリ送風ダクト１８を開放し、ユニットケース１０内の冷風の一部又は全部をバッテリ側送風口２６から収納空間１７内に吹き出すことにより、バッテリ２を冷却することができる。また、逆流防止ドア４０により、バッテリ送風ダクト１８への送風がない時には、図２に示すように、ドア部４３が位置Ｃにあり、このバッテリ送風ダクト１８が閉鎖状態となる。尚、この実施の形態は、前記逆流防止ドア４０はモータ等の駆動装置を利用しない構成であるので、コスト、載置スペース、重量等の点で有利なものである。また、公知の逆止弁等を利用することもできる。
上記構成の車両用バッテリ冷却装置１によれば、リアエアコン１が発生させる送風の一部又は全部をバッテリ２の冷却に充てることができるので、新たな冷却装置を搭載することなく、バッテリ２の冷却を行うことができる。これにより、ハイブリッド車、電気自動車等において、コストの削減、搭載機器の省スペース化に伴う室内容積の拡大化、及び車体重量の軽量化を実現することができる。また、逆流防止ドア４０により、バッテリ送風ダクト１８への送風がない時には、図２に示すように、このバッテリ送風ダクト１８が閉鎖状態となるので、収納空間１７内の空気が車室３内に逆流することが防止されるので、安全性が高いものである。
以下に、図３〜図９により、上記車両用バッテリ冷却装置１において行われる制御を説明する。この車両用バッテリ冷却装置１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏポート等を備え各種検知手段からの入力信号やＲＯＭに記録された所定のプログラムに従って各種機構に制御信号を出力する電子式コントロールユニット（ＥＣＵ）５０を備える。この実施の形態に係るＥＣＵ５０は、バッテリ２又はバッテリ２周辺の温度を検知する前記温度検知手段３５、バッテリ２の電圧を検知する電圧検知手段５５、エンジンの作動状況を検知するエンジン作動状況検知手段５６、その他検知手段５７からの入力信号に基いて、前記切替ドア１３、前記ファン１１、冷凍サイクルの一部を構成しエバポレータ１２に冷媒を圧送するコンプレッサ５８に対して、制御信号を出力する。
ＥＣＵ５０は、図４に示すように、各種検知手段によりバッテリ温度、室内温度、空調設定温度、その他の情報を検知し（ステップ１００）、これらの情報に基いて、切替ドア１３の移動量Ｍ、ファン１１の回転速度Ｎ等を算出し（ステップ１０１）、これらの算出結果に基いて生成された制御信号を切替ドア１３及びファン１１の駆動部に出力することにより（ステップ１０２）、切替ドア１３及びファン１１を制御する。
図５に示すのは、ファン１１の回転速度Ｎを決定するフローの１つであり、上述したステップ１００からステップ１０２を含む上位の制御を司るメイン制御ルーチン（図示せず）から定期的に実行される。先ず、ステップ２００において、切替ドア１３がバッテリ送風ダクト１８を開放する位置にあるか否かを切替ドア１３からのフィードバック信号等により判定し、バッテリ送風ダクト１８を開放する位置にないと判定された場合には、このフローから出てメイン制御ルーチンにリターンし、バッテリ送風ダクト１８を開放する位置にあると判定された場合には、ステップ２０１において、ファン１１の回転速度Ｎが０か否かを判定する。
前記ステップ２０１において、Ｎ＝０ではないと判定された場合には、メイン制御ルーチンにリターンし、Ｎ＝０であると判定された場合には、ステップ２０１において、目標とする回転速度Ｎを所定値Ｎｓ（Ｎｓ＞０）として、メイン制御ルーチンにリターンする。
この制御により、バッテリ送風ダクト１８が開放している時には必ずファン１１が駆動されるので、切替ドア１３とファン１１の動作に整合が取れると共に、収納空間１７からの空気の逆流を防止することができる。
図６に示すのは、切替ドア１３の移動量Ｍを決定するフローの１つであり、前記メイン制御ルーチンから定期的に実行される。先ず、ステップ３００において、ファン１１の回転速度Ｎが０であるか否かを判定し、Ｎ＝０ではないと判定された場合には、メイン制御ルーチンにリターンし、Ｎ＝０であると判定された場合には、ステップ３０１において、切替ドア１３がバッテリ送風ダクト１８を開放させる位置にあるか否かを判定する。
前記ステップ３０１において、切替ドア１３がバッテリ送風ダクト１８を開放させる位置にないと判定された場合には、メイン制御ルーチンにリターンし、バッテリ送風ダクト１８を開放させる位置にあると判定された場合には、ステップ３０２において、切替ドア１３をバッテリ送風ダクト１８が閉鎖する位置に移動させるのに必要な移動量Ｍを算出した後、メイン制御ルーチンに戻る。
この制御により、ファン１１が停止している時には必ず切替ドア１３によりバッテリ送風ダクト１８が閉鎖されるので、切替ドア１３とファン１１の動作に整合が取れると共に、収納空間１７からの空気の逆流を防止することができる。
図７に示すのは、切替ドア１３の移動量Ｍを決定するフローの１つであり、前記メイン制御ルーチンから定期的に実行される。先ず、ステップ４００において、ファン１１の回転速度Ｎがその最大値Ｎｍａｘであるか否かを判定し、Ｎ＝Ｎｍａｘでないと判定された場合には、メイン制御ルーチンに戻り、Ｎ＝Ｎｍａｘであると判定された場合には、ステップ４０１において、バッテリ送風ダクト１８が所定量開放する状態となるような切替ドア１３の移動量Ｍを算出した後、メイン制御ルーチンに戻る。
ファン１１が最大の回転速度Ｎｍａｘで駆動している場合には、バッテリ２の発熱が大きく、また車室３内への送風も十分にあると予想されるので、上記制御のように切替ドア１３を制御してバッテリ送風ダクト１８を所定量開放することにより、バッテリ２の保護を効率的に行うことができる。
図８に示すには、ファン１１の回転速度Ｎを決定するフローの１つであり、前記メイン制御ルーチンから定期的に実行される。先ず、ステップ５００において、回転速度Ｎが最大値Ｎｍａｘであるか否かを判定し、Ｎ＝Ｎｍａｘであると判定された場合には、メイン制御ルーチンに戻り、Ｎ＝Ｎｍａｘではないと判定された場合には、ステップ５０１において、切替ドア１３がバッテリ送風ダクト１８を開放する位置にあるか否かを判定する。
前記ステップ５０１において、切替ドア１３がバッテリ送風ダクト１８を開放する位置にないと判定された場合には、メイン制御ルーチンに戻り、切替ドア１３がバッテリ送風ダクト１８を開放する位置にあると判定された場合には、ステップ５０２において、目標とする回転速度Ｎを、バッテリ送風ダクト１８が閉鎖している場合のファン１１の回転速度Ｎｃｌｏｓｅよりも大きい回転速度Ｎｏｐｅｎとした後、メイン制御ルーチンに戻る。
この制御によれば、ファン１１が最大値Ｎｍａｘよりも小さい回転速度Ｎで駆動している時にバッテリ２の冷却が必要となった場合に、通常時、即ちバッテリ送風ダクト１８の閉鎖時におけるファン１１の回転速度Ｎｃｌｏｓｅよりも大きい回転速度Ｎｏｐｅｎでファン１１が駆動されるので、車室３内への送風が不足することを防止することができる。
図９に示すのは、エンジン始動直後におけるバッテリ２の冷却制御に関するフローであり、前記メイン制御ルーチンから定期的に実行される。先ず、ステップ６００において、前記エンジン作動状況検知手段５６によりエンジンが始動されたか否かを判定し、エンジンが始動されていないと判定された場合には、メイン制御ルーチンに戻り、エンジンが始動されたと判定された場合には、ステップ６０１において、エンジン始動からの経過時間Ｔが設定値Ｔｓよりも小さいか否かを判定する。前記ステップ６０１において、Ｔ＜Ｔｓではないと判定された場合には、メイン制御ルーチンに戻り、Ｔ＜Ｔｓであると判定された場合には、ステップ６０２において、切替ドア１３をバッテリ送風ダクト１８が開放する位置に移動させると共にファン１１を所定の回転速度で駆動させた後、前記ステップ６００に戻る。
この制御により、エンジン始動時におけるバッテリ２の大きな発熱を抑えることができるので、バッテリ２の保護、寿命の向上等の効果をえることができる。
図１０に示すのは、エンジン停止後におけるバッテリ２の冷却制御に関するフローであり、前記メイン制御ルーチンから定期的に実行される。先ず、ステップ７００において、前記エンジン作動状況検知手段５６によりエンジンが停止しているか否かを判定し、エンジンが停止していないと判定された場合には、メイン制御ルーチンに戻る。
前記ステップ７００において、エンジンが停止していると判定された場合には、ステップ７０１において、前記電圧検知手段によりバッテリ２の電圧Ｖが設定された最小値Ｖｍｉｎよりも大きいか否かを判定し、Ｖ＞Ｖｍｉｎではないと判定された場合には、ステップ７０３において、切替ドア１３及びファン１１の制御を停止した後、メイン制御ルーチンに戻る。前記ステップ７０１において、Ｖ＞Ｖｍｉｎであると判定された場合には、ステップ７０２において、切替ドア１３及びファン１１の制御を継続し、前記ステップ７００へ戻る。
この制御によれば、運転終了時等にエンジンを停止した後にも、所定の電圧が保持される範囲内でバッテリ２の冷却制御が継続されるので、バッテリ２の保護、寿命の向上等の効果を得ることができる。
図１３は、第４の実施の形態におけるリアエアコン２の吸気ダクト６０の構造を示すものであり、この吸気ダクト６０は、前記吸込み口２０と連通するダクト６１から分岐して、車外の空気を導く開口と連通するダクト６２を備え、これら両ダクト６１，６２の連結部分には、吸気切替ドア６３が設けられている。この吸気切替ドア６３は、モータ等の駆動装置に連結される回動軸６４、回動軸６４に固定され前記両ダクト６１，６２の一方を閉鎖できる平面を有するドア部６５を有して構成され、回動軸６４と連結する駆動装置は前記ＥＣＵ５０により制御されることにより、吸気を車室３内と外気との間で任意の割合で取り込めるようになされている。
図１４は、前記吸気切替ドア６３の制御に関するフローであり、前記メイン制御ルーチンから定期的に実行される。先ず、ステップ８００において、リアエアコン２を含む空調装置が最大冷房運転を実行しているか否かを判定し、最大冷房運転を実行していないと判定された場合には、メイン制御ルーチンに戻り、最大冷房運転を実行していると判定された場合には、ステップ８０１において、リアエアコン２への吸気として外気を取り込むように吸気切替ドア６３を駆動させた後、メイン制御ルーチンに戻る。
空調装置が最大の冷房能力で運転されている時は、室内温度が高い場合が多いため、この時には車外の空気を送風装置に取り込むことにより、バッテリ２を冷却する効果を大きくすることができる。
尚、上述した実施の形態は、請求項に記載した送風装置として、リアエアコンを使用したものであるが、本発明はこれに限られるものではない。即ち、上記送風装置としては、快適性の向上等のために車室内に送風する装置であれば適用することができ、例えばフロントエアコン、空気清浄装置、換気装置等が挙げられる。
産業上の利用可能性
以上説明したように、この発明によれば、空調装置等の送風装置が発生させる送風の一部又は全部をバッテリの冷却に充てることができるので、新たな冷却装置を搭載することなく、バッテリの冷却を行うことができる。また、逆流防止手段を備えていることにより、バッテリが収納される収納空間内の空気が車室内に逆流することが防止できる。これにより、バッテリにより駆動される電動モータを走行用駆動源の少なくとも一部とするハイブリッド車、電気自動車等において、バッテリの冷却性能及び安全性が高く、またコストの削減、室内容積の拡大化、軽量化に有利なバッテリ冷却装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
図１は、この発明の第１の実施の形態に係る車両用バッテリ冷却装置の構造を示す図である。図２は、逆流防止ドアの構造を示す図である。図３は、この発明に係る車両用バッテリ冷却装置における制御系統の構成を示す図である。図４は、ＥＣＵにより行われる制御を示すフローチャートである。図５は、ＥＣＵにより行われる制御を示すフローチャートである。図６は、ＥＣＵにより行われる制御を示すフローチャートである。図７は、ＥＣＵにより行われる制御を示すフローチャートである。図８は、ＥＣＵにより行われる制御を示すフローチャートである。図９は、ＥＣＵにより行われる制御を示すフローチャートである。図１０は、ＥＣＵにより行われる制御を示すフローチャートである。図１１は、第２の実施の形態に係る車両用バッテリ冷却装置の構造を示す図である。図１２は、第３の実施の形態に係る車両用バッテリ冷却装置におけるバッテリ送風口の構造を示す図である。図１３は、第４の実施の形態に係る車両用バッテリ冷却装置における吸気ダクトの構造を示す図である。図１４は、第４の実施の形態においてＥＣＵにより行われる制御を示すフローチャートである。
【図１】
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【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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