(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動車両を駆動させるモータと、
前記モータへの電力供給を行う前記電動車両に設置された高電圧機器と、
を備える電動車両高電圧機器冷却システムであって、
前記高電圧機器へ冷却風を供給する高電圧機器送風手段と、
車室内外の圧力差により開閉し、前記高電圧機器と熱交換された冷却風を車室外に排出するアウトレットバルブと、
車室外の空気を取り込む外気吸気口から車室内に空気を吐出する第１吐出口までの外気空調流路、車室内の空気を取り込む空調用内気吸気口から車室内に空気を吐出する第２吐出口までの内気空調流路、前記外気空調流路に配置される外気ファン、前記内気空調流路に配置される内気ファン、前記外気空調流路および前記内気空調流路を流れる空気を冷却する空気冷却手段、前記外気空調流路および前記内気空調流路を流れる空気を加熱する空気加熱手段を有する空調手段と、
前記外気空調流路の前記空気冷却手段より下流かつ前記空気加熱手段より上流側から前記高電圧機器送風手段の吸気口へと分岐する流路と、
前記高電圧機器送風手段の上流側に配置され、車室内の空気を取り込む冷却用内気吸気口と、
前記分岐する流路の分岐部に配置され、前記外気吸気口と前記冷却用内気吸気口とから前記高電圧機器送風手段の吸気口に取り込まれる空気の流路を切り替える内外気切替手段と、を更に備え、
前記空気冷却手段により冷却された空気を前記高電圧機器送風手段から前記高電圧機器に供給する際、前記内外気切替手段により車室外の空気の導入を行う
ことを特徴とする電動車両高電圧機器冷却システム。
【請求項２】
前記空調手段は、
前記空気冷却手段により冷却された空気を前記高電圧機器送風手段から前記高電圧機器に供給する際、前記外気ファンによる空気流量を前記高電圧機器送風手段による空気流量以上とする
ことを特徴とする請求項１に記載の電動車両高電圧機器冷却システム。
【請求項３】
車室外の空気の温度を検出する外気温度検出手段を更に備え、
前記外気温度検出手段により検出した温度が所定温度以下の場合、前記空気冷却手段による空気冷却を停止する
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電動車両高電圧機器冷却システム。
【請求項４】
前記高電圧機器の温度を検出する高電圧機器温度検出手段を更に備え、
前記高電圧機器温度検出手段により検出した温度が所定温度以下の場合、前記内外気切替手段により車室内の空気の導入を行う
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の電動車両高電圧機器冷却システム。
【請求項５】
車室内の空気の温度を検出する内気温度検出手段を更に備え、
前記内気温度検出手段により検出した温度が所定温度以下の場合、前記内外気切替手段により車室内の空気の導入を行う
ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の電動車両高電圧機器冷却システム。
【請求項６】
前記第１吐出口は、
乗員の上部以外に向けて空気を吹き出すように形成される
ことを特徴とする請求項２に記載の電動車両高電圧機器冷却システム。
【請求項７】
電動車両を駆動させるモータへの電力供給を行う該電動車両に設置された高電圧機器の冷却方法であって、
前記高電圧機器へ冷却風を供給する高電圧機器送風手段と、
車室内外の圧力差により開閉し、前記高電圧機器と熱交換された冷却風を車室外に排出するアウトレットバルブと、
車室外の空気を取り込む外気吸気口から車室内に空気を吐出する第１吐出口までの外気空調流路、車室内の空気を取り込む空調用内気吸気口から車室内に空気を吐出する第２吐出口までの内気空調流路、前記外気空調流路に配置される外気ファン、前記内気空調流路に配置される内気ファン、前記外気空調流路および前記内気空調流路を流れる空気を冷却する空気冷却手段、前記外気空調流路および前記内気空調流路を流れる空気を加熱する空気加熱手段を有する空調手段と、
前記外気空調流路の前記空気冷却手段より下流かつ前記空気加熱手段より上流側から前記高電圧機器送風手段の吸気口へと分岐する流路と、
前記高電圧機器送風手段の上流側に配置され、車室内の空気を取り込む冷却用内気吸気口と、
前記分岐する流路の分岐部に配置され、前記外気吸気口と前記冷却用内気吸気口とから前記高電圧機器送風手段の吸気口に取り込まれる空気の流路を切り替える内外気切替手段と、を更に備え、
前記空気冷却手段により冷却された空気を前記高電圧機器送風手段から前記高電圧機器に供給する際、前記内外気切替手段により車室外の空気の導入を行う
ことを特徴とする高電圧機器の冷却方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動車両の備える高電圧機器を冷却するための電動車両高電圧機器冷却システムおよび電動車両高電圧機器の冷却方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、モータにより発生した回転動力を動力源とする電気自動車や、内燃機関（例えば、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン）により発生した回転動力とモータにより発生した回転動力とを組み合せて動力源とするハイブリッド自動車などには、モータを駆動するためのバッテリ（蓄電池）などの高電圧機器が設けられている。
【０００３】
ところで、バッテリは充電時および放電時に発熱を伴うが、バッテリの温度が上昇すると性能が低下するとともに、寿命も短くなる。このため、バッテリなどの高電圧機器を冷却するための冷却システムが必要となる。そこで、特許文献１には、車両に搭載されたバッテリを車室内の空気を用いて冷却する車両用電池冷却装置が開示されている。
【０００４】
また、近年では、高電圧機器の発熱量も高くなっており、車室内の空気だけでは高電圧機器の冷却が困難となるおそれがある。そこで、特許文献２には、エアコンユニットにより冷却された空気を直接導いてバッテリを冷却するバッテリ温度管理装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４６３１１７７号公報
【特許文献２】特許第３９６９２５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１で開示された車両用電池冷却装置には、バッテリを冷却した後の空気を排出するための排気ダクトの排気口の下流側にクォーターベントダクトが設けられており、車室内の圧力が車室外の圧力よりも上昇した場合に排気ダクトの排気口から排出された空気の一部を車室外に排出するとともに、残部を車室内に戻すようになっている。
このため、クォーターベントダクトが閉じた状態であると、バッテリを冷却した後の空気は車室内に排出される。
【０００７】
このように、高電圧機器の排熱により排気温度が上昇すると、車室内の室内温度も上昇し、特許文献２のようにエアコン（ＨＶＡＣ）ユニットにより冷却された空気を高電圧機器に供給しても、運転者の意図しない室温となるなど空調商品性が悪化するおそれがある。
【０００８】
そこで、本発明は、高電圧機器を冷却するとともに、車室内の空調商品性を向上させる電動車両高電圧機器冷却システムおよび電動車両高電圧機器の冷却方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するための手段として、本発明は、電動車両を駆動させるモータと、前記モータへの電力供給を行う前記電動車両に設置された高電圧機器と、を備える電動車両高電圧機器冷却システムであって、前記高電圧機器へ冷却風を供給する高電圧機器送風手段と、車室内外の圧力差により開閉し、前記高電圧機器と熱交換された冷却風を車室外に排出するアウトレットバルブと、車室外の空気を取り込む外気吸気口から車室内に空気を吐出する第１吐出口までの外気空調流路、車室内の空気を取り込む空調用内気吸気口から車室内に空気を吐出する第２吐出口までの内気空調流路、前記外気空調流路に配置される外気ファン、前記内気空調流路に配置される内気ファン、前記外気空調流路および前記内気空調流路を流れる空気を冷却する空気冷却手段、前記外気空調流路および前記内気空調流路を流れる空気を加熱する空気加熱手段を有する空調手段と、前記外気空調流路の前記空気冷却手段より下流かつ前記空気加熱手段より上流側から前記高電圧機器送風手段の吸気口へと分岐する流路と、前記高電圧機器送風手段の上流側に配置され、車室内の空気を取り込む冷却用内気吸気口と、前記分岐する流路の分岐部に配置され、前記外気吸気口と前記冷却用内気吸気口とから前記高電圧機器送風手段の吸気口に取り込まれる空気の流路を切り替える内外気切替手段と、を更に備え、前記空気冷却手段により冷却された空気を前記高電圧機器送風手段から前記高電圧機器に供給する際、前記内外気切替手段により車室外の空気の導入を行うことを特徴とする電動車両高電圧機器冷却システムである。
【００１０】
このような電動車両高電圧機器冷却システムによれば、内外気切替手段により車室外の空気の導入を行うことにより、アウトレットバルブは開弁する。これにより、高電圧機器から排気された高温の冷却風がアウトレットバルブより車室外へと排気されるため、高電圧機器の排熱が車室内に供給されることを抑制し、空調商品性を向上させることができる。
【００１１】
また、電動車両高電圧機器冷却システムにおいて、前記空調手段は、前記空気冷却手段により冷却された空気を前記高電圧機器送風手段から前記高電圧機器に供給する際、前記外気ファンによる空気流量を前記高電圧機器送風手段による空気流量以上とすることが好ましい。
【００１２】
このような電動車両高電圧機器冷却システムによれば、外気ファンによる空気流量を高電圧機器送風手段による空気流量以上とすることにより、第１吐出口から車室内の空気が取り込まれることを抑制する。これにより、第１吐出口から吸気されるという逆流を防止して、使用者の違和感の発生を防止することができる。
【００１３】
また、電動車両高電圧機器冷却システムにおいて、車室外の空気の温度を検出する外気温度検出手段を更に備え、前記外気温度検出手段により検出した温度が所定温度以下の場合、前記空気冷却手段による空気冷却を停止することが好ましい。
【００１４】
このような電動車両高電圧機器冷却システムによれば、車室外の空気の温度が十分に低い場合には、空気冷却手段を停止させるため、空気冷却手段の運転エネルギを削減し、システム全体の運転効率を向上させることができる。
【００１５】
また、電動車両高電圧機器冷却システムにおいて、前記高電圧機器の温度を検出する高電圧機器温度検出手段を更に備え、前記高電圧機器温度検出手段により検出した温度が所定温度以下の場合、前記内外気切替手段により車室内の空気の導入を行うことが好ましい。
【００１６】
このような電動車両高電圧機器冷却システムによれば、高電圧機器が必要以上に冷却されることを抑制することができる。
【００１７】
また、電動車両高電圧機器冷却システムにおいて、車室内の空気の温度を検出する内気温度検出手段を更に備え、前記内気温度検出手段により検出した温度が所定温度以下の場合、前記内外気切替手段により車室内の空気の導入を行うことが好ましい。
【００１８】
このような電動車両高電圧機器冷却システムによれば、車室内の空気の温度が所定温度より低い場合には、高電圧機器の排熱を車室内に供給して車室内の空気を上昇させることができる。
【００１９】
また、電動車両高電圧機器冷却システムにおいて、前記第１吐出口は、乗員の上部以外に向けて空気を吹き出すように形成されることが好ましい。
【００２０】
このような電動車両高電圧機器冷却システムによれば、吹き出された空気を感じやすい部位（乗員の顔面等）に当たることを防止できるので、乗員の違和感の発生を防止することができる。
【００２１】
また、前記課題を解決するための手段として、本発明は、電動車両を駆動させるモータへの電力供給を行う該電動車両に設置された高電圧機器の冷却方法であって、前記高電圧機器へ冷却風を供給する高電圧機器送風手段と、車室内外の圧力差により開閉し、前記高電圧機器と熱交換された冷却風を車室外に排出するアウトレットバルブと、車室外の空気を取り込む外気吸気口から車室内に空気を吐出する第１吐出口までの外気空調流路、車室内の空気を取り込む空調用内気吸気口から車室内に空気を吐出する第２吐出口までの内気空調流路、前記外気空調流路に配置される外気ファン、前記内気空調流路に配置される内気ファン、前記外気空調流路および前記内気空調流路を流れる空気を冷却する空気冷却手段、前記外気空調流路および前記内気空調流路を流れる空気を加熱する空気加熱手段を有する空調手段と、前記外気空調流路の前記空気冷却手段より下流かつ前記空気加熱手段より上流側から前記高電圧機器送風手段の吸気口へと分岐する流路と、前記高電圧機器送風手段の上流側に配置され、車室内の空気を取り込む冷却用内気吸気口と、前記分岐する流路の分岐部に配置され、前記外気吸気口と前記冷却用内気吸気口とから前記高電圧機器送風手段の吸気口に取り込まれる空気の流路を切り替える内外気切替手段と、を更に備え、前記空気冷却手段により冷却された空気を前記高電圧機器送風手段から前記高電圧機器に供給する際、前記内外気切替手段により車室外の空気の導入を行うことを特徴とする高電圧機器の冷却方法である。
【００２２】
このような電動車両高電圧機器の冷却方法によれば、内外気切替手段により車室外の空気の導入を行うことにより、アウトレットバルブは開弁する。これにより、高電圧機器から排気された高温の冷却風がアウトレットバルブより車室外へと排気されるため、高電圧機器の排熱が車室内に供給されることを抑制し、空調商品性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、高電圧機器を冷却するとともに、車室内の空調商品性を向上させる電動車両高電圧機器冷却システムおよび電動車両高電圧機器の冷却方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第１実施形態に係る電動車両高電圧機器冷却システムの構成図である。
【図２】第１実施形態に係る電動車両高電圧機器冷却システムの動作を説明するフローチャートである。
【図３】第２実施形態に係る電動車両高電圧機器冷却システムの構成図である。
【図４】第２実施形態に係る電動車両高電圧機器冷却システムの動作を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明を実施するための形態（以下「実施形態」という）について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付し重複した説明を省略する。
【００２６】
また、以下の説明において、本実施形態に係る電動車両高電圧機器冷却システムが搭載される電動車両は、内燃機関（エンジン）により発生した回転動力とモータにより発生した回転動力とを組み合せて動力源とするハイブリッド自動車であるものとして説明するが、これに限られるものではなく、例えば、モータにより発生した回転動力を動力源とする電気自動車であってもよい。
【００２７】
≪第１実施形態に係る電動車両高電圧機器冷却システムＳ≫
図１は、第１実施形態に係る電動車両高電圧機器冷却システムＳの構成図である。
【００２８】
ここで、電動車両高電圧機器冷却システムＳの説明をする前に、電動車両高電圧機器冷却システムＳの冷却対象である高電圧機器（後述するＩＰＵ１０１）を備える電動車両の駆動システムについて説明する。電動車両の駆動システムは、ＩＰＵ１０１と、ＰＤＵ１０２と、モータ１０３と、エンジン１０４と、を備えている。
【００２９】
ＩＰＵ（Intelligent Power Unit；インテリジェントパワーユニット）１０１は、冷却を必要とする高電圧機器であり、バッテリやＤＣ／ＤＣコンバータ（ダウンコンバータ）等により構成されている。
なお、バッテリは、充電時および放電時に発熱を伴い、バッテリの温度が上昇すると性能が低下するとともに、寿命も短くなる。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ（ダウンコンバータ）は、バッテリの高電圧を所定の電圧（例えば、１２Ｖ）まで降圧させるものであり、降圧時に発熱を伴う。ちなみに、ＤＣ／ＤＣコンバータにより所定の電圧（例えば、１２Ｖ）まで降圧された電力は、各種装置（後述する内気ファン１３、外気ファン１９、冷却ファン３０、ＥＣＵ６０など）に給電されるようになっている。
このように、ＩＰＵ１０１（高電圧機器）は、後述するＨＶＡＣ１０により空気調和される電動車両の車室内空間１００（空調空間）に配置され、後述する電動車両高電圧機器冷却システムＳにより冷却されるようになっている。
【００３０】
ＰＤＵ（Power Drive Unit；パワードライブユニット）１０２は、例えば、ＡＣ／ＤＣコンバータ等により構成され、ＩＰＵ１０１のバッテリの放電時（モータ１０３の力行時）には、ＩＰＵ１０１から供給された直流電流を三相交流電流に変換して、モータ１０３に供給することができるようになっている。また、ＩＰＵ１０１のバッテリの充電時（モータ１０３の回生時）には、モータ１０３から供給された三相交流電流を直流電流に変換して、ＩＰＵ１０１のバッテリに供給することができるようになっている。
なお、ＰＤＵ１０２は、直流電流を三相交流電流に変換する際、および、三相交流電流を直流電流に変換する際、発熱を伴うため、図１に示すように、後述するＨＶＡＣ１０により空気調和される電動車両の車室内空間１００（空調空間）に配置されることが望ましい。
また、図１において、ＩＰＵ１０１とＰＤＵ１０２とが別体として図示されているが、ＩＰＵ１０１とＰＤＵ１０２とが一体であってもよい。また、ＩＰＵ１０１とあわせてＰＤＵ１０２も後述する電動車両高電圧機器冷却システムＳにより冷却されるようになっていてもよい。
【００３１】
モータ１０３は、車室外（車室内空間１００の外）に配置され、ＩＰＵ１０１のバッテリから電力が供給されることにより駆動軸（図示せず）を回転させる回転動力を発生させる電動機として機能することができるようになっているとともに、回生発電によりＩＰＵ１０１のバッテリを充電する発電機として機能することができるようになっている。
エンジン１０４は、車室外（車室内空間１００の外）に配置され、駆動軸（図示せず）を回転させる回転動力を発生させるものである。
このように、モータ１０３および／またはエンジン１０４で発生した回転動力を駆動軸（図示せず）から車輪（図示せず）へと伝達させることにより電動車両は力行することができるようになっている。また、モータ１０３を発電機として回生発電させることにより、ＩＰＵ１０１のバッテリを充電することができるようになっている。
【００３２】
次に、第１実施形態に係る電動車両高電圧機器冷却システムＳについて、説明する。電動車両高電圧機器冷却システムＳは、ＨＶＡＣ１０と、吸気切替バルブ２０と、冷却ファン３０と、冷却風流路４０と、アウトレットバルブ５０と、ＥＣＵ６０と、を備えている。
【００３３】
空気調和機（以下、「ＨＶＡＣ」（Heating, Ventilation, and Air Conditioning）と称する）１０は、内外気２層構造の空気調和機である。即ち、ＨＶＡＣ１０は、空調用内気吸気口１１、内気フィルタ１２、内気ファン１３、エバポレータ１４、ヒータ１５、内気吐出口１６ａの順で流れる内気空調流路と、外気吸気口１７、外気フィルタ１８、外気ファン１９、エバポレータ１４、ヒータ１５、外気吐出口１６ｂの順で流れる外気空調流路と、を備えている。そして、内気空調流路等が形成されるようにダクト(配管)等が適宜配置されている。
【００３４】
空調用内気吸気口１１は、車室内空間１００から空気（内気）を取り込むための吸気口である。内気フィルタ１２は、空調用内気吸気口１１から吸気された空気中の異物（例えば、塵、埃）を除去するためのものである。
内気ファン１３は、負圧を発生させて空調用内気吸気口１１から内気を吸気させるようになっている。
【００３５】
また、外気吸気口１７は、車室外（車室内空間１００の外）から空気（外気）を取り込むための吸気口である。外気フィルタ１８は、外気吸気口１７から吸気された空気中の異物（例えば、塵、埃）を除去するためのものである。
外気ファン１９は、負圧を発生させて外気吸気口１７から外気を吸気させるようになっている。
【００３６】
エバポレータ１４は吸気された空気を冷却する装置であり、ヒータ１５は吸気された空気を加熱する装置である。
空気を冷却する（即ち、車室内空間１００を冷房する）際には、エバポレータ１４を作動させて、空気を冷却することができるようになっている。また、空気を加熱する（即ち、車室内空間１００を暖房する）際には、ヒータ１５を作動させて、空気を加熱することができるようになっている。また、空気を除湿する際には、吸気された空気をエバポレータ１４で冷却して空気中の水分を結露させるとともに、冷却された空気をヒータ１５で加熱することにより、空気を除湿することができるようになっている。
【００３７】
エバポレータ１４は、図示しないヒートポンプ冷媒回路と接続され、冷媒と空気とを熱交換させることにより空気を冷却するようになっている。
図示しないヒートポンプ冷媒回路は、圧縮機と、凝縮器と、減圧弁と、蒸発器（エバポレータ１４）と、を備えている。圧縮機で圧縮された高温高圧の冷媒は、凝縮器で外気と熱交換することにより中温中圧の冷媒となる。そして、冷媒は、減圧弁で減圧されることにより、一部が液化して低温低圧の気液混合冷媒となる。
そして、蒸発器（エバポレータ１４）で低温低圧の気液混合冷媒と空気とを熱交換させることにより、空気を冷却するようになっている。なお、空気から吸熱して気化した冷媒は再び圧縮機へと導入される。
【００３８】
ヒータ１５は、例えば、エンジン１０４の冷却水と空気とを熱交換させることにより空気を加熱するようになっている。
【００３９】
このように、内気ファン１３を作動させることにより、空調用内気吸気口１１から吸気された車室内空間１００内の空気（内気）がエバポレータ１４および／またはヒータ１５により空気調和されて内気吐出口１６ａより吐出され車室内空間１００に戻るようになっている。
また、外気ファン１９を作動させることにより、外気吸気口１７から吸気された車室外（車室内空間１００の外）の空気（外気）がエバポレータ１４および／またはヒータ１５により空気調和されて外気吐出口１６ｂより吐出され車室内空間１００に供給されるようになっている。
なお、内気ファン１３および外気ファン１９の回転速度（即ち、内気ファン１３および外気ファン１９の流量）、エバポレータ１４およびヒータ１５の動作は、ＥＣＵ６０により制御されるようになっている。
【００４０】
また、外気空調流路のエバポレータ１４より下流かつヒータ１５より上流側から冷却ファン３０の吸気口へと分岐する流路が形成されている。
【００４１】
吸気切替バルブ２０は、冷却ファン３０に吸い込まれる空気が、外気吸気口１７から取り込まれＨＶＡＣ１０の外気空調流路のエバポレータ１４を経由した外気、または、冷却用内気吸気口２１より取り込まれた車室内空間１００の内気となるように、流路を切り替えることができるようになっている。
なお、吸気切替バルブ２０は、ＥＣＵ６０により制御されるようになっている。
【００４２】
冷却ファン３０は、吸気した空気を、ＩＰＵ１０１（高電圧機器）を冷却するための冷却風として、冷却風流路４０に吐出するようになっている。
なお、冷却ファン３０の回転速度（即ち、冷却ファン３０の流量）は、ＥＣＵ６０により制御されるようになっている。
【００４３】
冷却風流路４０は、冷却ファン３０により送風された冷却風が流通する流路であり、冷却風流路４０を冷却風が流れることによりＩＰＵ１０１（高電圧機器）を冷却することができるようになっている。
なお、冷却風流路４０の出口は、アウトレットバルブ５０に向かって空気を吹き出すように配置されることが望ましい。
【００４４】
アウトレットバルブ５０は、弁体を閉方向に付勢するバネを備えて形成された常閉型の開閉弁であり、車室内空間１００の圧力（気圧）と、車室外の圧力（気圧）との圧力差により開閉するようになっている。具体的には、アウトレットバルブ５０は、車室内空間１００の圧力が車室外の圧力より高い場合に開弁して、車室内空間１００と車室外とを連通させ、圧力差により車室内空間１００内の空気を車室外に排気することができるようになっている。また、アウトレットバルブ５０は、車室内空間１００の圧力が車室外の圧力より低い場合または等しい場合に閉弁して、車室内空間１００と車室外との連通を閉塞させるようになっている。
【００４５】
ＥＣＵ（Electronic Control Unit；電子制御ユニット）６０は、各種サーミスタ（６１，６２，６３）の検出温度に基づいて、内気ファン１３、外気ファン１９、冷却ファン３０の回転速度（流量）、エバポレータ１４およびヒータ１５の動作、吸気切替バルブ２０の流路の切り替えを制御することができるようになっている。なお、サーミスタ６１はＩＰＵ１０１の温度（例えば、バッテリ温度）を検出し、サーミスタ６２は吸気される内気の温度を検出し、サーミスタ６３は吸気される外気の温度を検出するようになっている。
【００４６】
≪第１実施形態に係る電動車両高電圧機器冷却システムＳの動作≫
次に、図２を用いて電動車両高電圧機器冷却システムＳの動作について説明する。
図２は、第１実施形態に係る電動車両高電圧機器冷却システムＳの動作を説明するフローチャートである。
【００４７】
ステップＳ１０１において、ＥＣＵ６０は、ＩＰＵ１０１の温度を検出するサーミスタ６１からＩＰＵ温度（例えば、バッテリ温度）を取得する。
【００４８】
ステップＳ１０２において、ＥＣＵ６０は、ステップＳ１０１において取得したＩＰＵ温度が所定値未満か否かを判定する。ここで、ステップＳ１０２における所定値とは、バッテリの暖機が必要であるか否かを判定するための閾値である。なお、バッテリは、低温では性能が低下するとともに、低温のまま長時間使用を継続すると寿命も短くなる。
ＩＰＵ温度が所定未満である場合（Ｓ１０２・Ｙｅｓ）、ＥＣＵ６０の処理はステップＳ１０４に進む。一方、ＩＰＵ温度が所定未満でない場合（Ｓ１０２・Ｎｏ）、ＥＣＵ６０の処理はステップＳ１０３に進む。
【００４９】
ステップＳ１０３において、ＥＣＵ６０は、ＨＶＡＣ１０によるＩＰＵ１０１の冷却が必要であるか否かを判定する。ここで、ＨＶＡＣ１０によるＩＰＵ１０１の冷却が必要であるか否かは、ＩＰＵ１０１から吸熱した冷却風を車室内空間１００に循環させた場合に空調商品性が低下するか否かで判定する。
例えば、内気の温度を検出するサーミスタ６２から内気温度を取得して、内気温度が所定温度より低い場合には、ＨＶＡＣ１０によるＩＰＵ１０１の冷却が不要であると判定する。ここで、所定温度は、例えば、車室内空間１００の空調目標温度である。
また、電動車両の運転モードがスポーツモードのようにＩＰＵ１０１の高発熱が予想される場合には、ＨＶＡＣ１０によるＩＰＵ１０１の冷却が必要であると判定してもよい。
ＨＶＡＣ１０によるＩＰＵ１０１の冷却が必要である場合（Ｓ１０３・Ｙｅｓ）、ＥＣＵ６０の処理はステップＳ１０５に進む。一方、ＨＶＡＣ１０によるＩＰＵ１０１の冷却が必要でない場合（Ｓ１０３・Ｎｏ）、ＥＣＵ６０の処理はステップＳ１０４に進む。
【００５０】
ステップＳ１０４において、ＥＣＵ６０は、電動車両高電圧機器冷却システムＳを内気循環によりＩＰＵ１０１を冷却する。
具体的には、ＥＣＵ６０は、外気ファン１９を停止させ、吸気切替バルブ２０を制御し、冷却ファン３０に吸気される空気が冷却用内気吸気口２１から取り込まれる空気（内気）となるように流路を切り替える。そして、ＥＣＵ６０は、冷却ファン３０を動作させる。なお、冷却ファン３０の回転速度（流量）は、サーミスタ６１から取得したＩＰＵ温度に基づいて制御することが望ましく、例えば、ＩＰＵ温度が高くなるにつれて冷却ファン３０の回転速度を高くする。そして、ＥＣＵ６０の処理はリターンして、図２の処理を繰り返す。
【００５１】
一方、ステップＳ１０５において、ＥＣＵ６０は、電動車両高電圧機器冷却システムＳを外気導入によりＩＰＵ１０１を冷却する。
具体的には、ＥＣＵ６０は、外気ファン１９を運転し、吸気切替バルブ２０を制御し、冷却ファン３０に吸気される空気が外気吸気口１７から取り込まれる空気（外気）となるように流路を切り替える。そして、ＥＣＵ６０は、冷却ファン３０を動作させる。なお、冷却ファン３０の回転速度（流量）は、サーミスタ６１から取得したＩＰＵ温度に基づいて制御することが望ましい。
【００５２】
ステップＳ１０６において、ＥＣＵ６０は、外気の温度を検出するサーミスタ６３から外気温度を取得する。
【００５３】
ステップＳ１０７において、ＥＣＵ６０は、ステップＳ１０６において取得した外気温度が所定値以上か否かを判定する。ここで、ステップＳ１０７における所定値とは、外気吸気口１７より吸気した外気がＩＰＵ１０１の冷却風として用いることができる温度であるか否かを判定するための閾値である。
外気温度が所定値以上である場合（Ｓ１０７・Ｙｅｓ）、ＥＣＵ６０の処理はステップＳ１０９に進む。一方、外気温度が所定値以上でない場合（Ｓ１０７・Ｎｏ）、ＥＣＵ６０の処理はステップＳ１０８に進む。
【００５４】
ステップＳ１０８において、ＥＣＵ６０は、エバポレータ１４への冷媒供給を停止させる。そして、ＥＣＵ６０の処理はステップＳ１１０に進む。
【００５５】
ステップＳ１０９において、ＥＣＵ６０は、エバポレータ１４を動作させる。これにより、外気がエバポレータ１４で冷却される。そして、ＥＣＵ６０の処理はステップＳ１１０に進む。
【００５６】
ステップＳ１１０において、ＥＣＵ６０は冷却ファン３０の流量である冷却ファン流量を導出する。なお、冷却ファン３０の流量は、冷却ファン３０の回転速度に基づいて算出される。ちなみに、冷却ファン３０の回転速度は、例えば、サーミスタ６１から取得したＩＰＵ温度に基づいてＥＣＵ６０により制御される。
【００５７】
ステップＳ１１１において、ＥＣＵ６０は外気導入流量を導出する。なお、外気導入流量は、外気ファン１９の回転速度に基づいて算出される。
【００５８】
ステップＳ１１２において、ＥＣＵ６０は、ステップＳ１１０において導出した冷却ファン流量がステップＳ１１１において導出した外気導入流量以上であるか否かを判定する。
冷却ファン流量が外気導入流量以上である場合（Ｓ１１２・Ｙｅｓ）、ＥＣＵ６０の処理はリターンして、図２の処理を繰り返す。一方、冷却ファン流量が外気導入流量以上でない場合（Ｓ１１２・Ｎｏ）、ＥＣＵ６０の処理はステップＳ１１３に進む。
【００５９】
ステップＳ１１３において、ＥＣＵ６０は、外気ファン１９の回転速度を増大させて、外気導入流量が冷却ファン流量以上となるように外気導入流量を増大させる。そして、ＥＣＵ６０の処理はリターンして、図２の処理を繰り返す。
【００６０】
≪まとめ≫
このように、外気ファン１９を運転して外気を導入することにより（Ｓ１０５参照）、車室内空間１００の圧力が車室外の圧力よりも高くなるため、アウトレットバルブ５０は開弁する。これにより、冷却風流路４０から排気された高温の冷却風がアウトレットバルブ５０より車室外へと排気されるため、ＩＰＵ１０１（高電圧機器）の排熱が車室内空間１００（空調空間）に供給されることを抑制し、空調商品性を向上させることができるとともに、車室内空間１００（空調空間）の冷房負荷を低減して省エネルギ化することができる。
【００６１】
また、外気導入流量が冷却ファン流量以上となるように制御することにより（Ｓ１１０〜Ｓ１１３参照）、外気吐出口１６ｂから内気が吸気されることを抑制する。これにより、外気吐出口１６ｂから吸気される逆流を防止して、使用者の違和感の発生を防止することができる。
【００６２】
また、外気温度が十分に低い場合には、エバポレータ１４への冷媒供給を停止させる、即ち、冷媒回路の圧縮機を停止させる（Ｓ１０７・Ｎｏ、Ｓ１０８参照）。このように、外気温度が十分に低い場合には、外気をエバポレータ１４で冷却することなくそのまま冷却風とするため、エバポレータ１４と供にヒートポンプ冷媒回路を構成する圧縮機の運転エネルギを削減し、システム全体の運転効率を向上させることができる。
【００６３】
また、ＩＰＵ温度（バッテリ温度）が所定値未満の場合には、内気循環させるようになっている（Ｓ１０２・Ｙｅｓ、Ｓ１０４参照）。これにより、ＩＰＵ１０１の温度、特に、バッテリの温度が低下しすぎることを抑制して、バッテリの性能の低下と抑制するとともに、バッテリの劣化を抑制することができる。
【００６４】
また、車室内空間１００の内気温度が車室内空間１００の空調目標温度より低い場合には、内気循環とする（Ｓ１０３・Ｎｏ、Ｓ１０４参照）。これにより、ＩＰＵ１０１の排熱を車室内空間１００に取り込むことができ、ＨＶＡＣ１０の暖房負荷を低減して省エネルギ化することができる。
【００６５】
なお、本実施形態に係るＨＶＡＣ１０は、空気調和された空気を車室内空間１００に吹き出す吐出口として、内気吐出口１６ａと外気吐出口１６ｂとを備えているが、内気吐出口１６ａを、例えば、インストルメントパネル（ダッシュボード）に設けられ乗員の上部（顔面等）に向けて空気を吹き出す乗員上部吹出口（顔面吹出口）とし、冷却ファン３０の吸気口へと分岐する側の吐出口である外気吐出口１６ｂを、例えば、乗員の上部に向けないで車室内空間１００に空気を吹き出す乗員下部吹出口（足元吹出口）とすることが望ましい。
外気導入によりＩＰＵ１０１を冷却する場合、車室内空間１００の空調を停止させても、外気吐出口１６ｂから空気が吹き出されることがあるが、このように構成することにより、外気吐出口１６ｂから空気が吐出しても、吹き出された空気を感じやすい部位（乗員の顔面等）に当たることを防止できるので、乗員の違和感の発生を防止することができる。
【００６６】
≪第２実施形態に係る電動車両高電圧機器冷却システムＳＡ≫
次に、第２実施形態に係る電動車両高電圧機器冷却システムＳＡについて、図３および図４を用いて説明する。
図３は、第２実施形態に係る電動車両高電圧機器冷却システムＳＡの構成図である。第２実施形態に係る電動車両高電圧機器冷却システムＳＡ（図３参照）は、第１実施形態に係る電動車両高電圧機器冷却システムＳ（図１参照）とＨＶＡＣ１０Ａの構成が異なっている。他の構成は、第１実施形態と同様であり説明を省略する。
【００６７】
ＨＶＡＣ１０Ａは、内外気を混合して空気調和する空気調和機であり、空調用内気吸気口１１と、外気吸気口１７と、フィルタ１８Ａと、ファン１９Ａと、エバポレータ１４と、ヒータ１５と、吐出口１６と、内外気調整バルブ７０と、を備えている。
【００６８】
空調用内気吸気口１１は、車室内空間１００から空気（内気）を取り込むための吸気口である。また、外気吸気口１７は、車室外（車室内空間１００の外）から空気（外気）を取り込むための吸気口である。
内外気調整バルブ７０は、板状の切替版が回動することで、空調用内気吸気口１１から吸気される内気と、外気吸気口１７から吸気される外気との割合を調整するバルブ（ダンパー）であり、その割合は、ＥＣＵ６０により制御されるようになっている。
フィルタ１８Ａは、空調用内気吸気口１１および／または外気吸気口１７から吸気された空気中の異物（例えば、塵、埃）を除去するためのものである。
ファン１９Ａは、負圧を発生させて空調用内気吸気口１１および／または外気吸気口１７から吸気させるようになっている。
【００６９】
このように、ファン１９Ａを作動させることにより、空調用内気吸気口１１から吸気された車室内空間１００内の空気（内気）および外気吸気口１７から吸気された車室外（車室内空間１００の外）の空気（外気）がエバポレータ１４および／またはヒータ１５により空気調和されて外気吐出口１６より車室内空間１００に吐出されるようになっている。
なお、ファン１９Ａの回転速度（流量）、エバポレータ１４およびヒータ１５の動作は、ＥＣＵ６０により制御されるようになっている。
【００７０】
≪第２実施形態に係る電動車両高電圧機器冷却システムＳＡの動作≫
次に、図４を用いて電動車両高電圧機器冷却システムＳＡの動作について説明する。
図４は、第２実施形態に係る電動車両高電圧機器冷却システムＳＡの動作を説明するフローチャートである。第１実施形態に係る電動車両高電圧機器冷却システムＳの処理（図２参照）と第２実施形態に係る電動車両高電圧機器冷却システムＳＡの処理（図４参照）とは、第１実施形態のステップＳ１０４、Ｓ１０５、Ｓ１１１〜Ｓ１１３が、第２実施形態のステップＳ１０４Ａ、Ｓ１０５Ａ、Ｓ１１１Ａ〜Ｓ１１３Ａとなっている点で異なっている。他の処理は、第１実施形態と同様であり説明を省略する。
【００７１】
ステップＳ１０４Ａにおいて、ＥＣＵ６０は、電動車両高電圧機器冷却システムＳを内気循環によりＩＰＵ１０１を冷却する。
具体的には、ＥＣＵ６０は、内外気調整バルブ７０を制御し、外気吸気口１７からの吸気を閉塞するように流路を切り替える。また、吸気切替バルブ２０を制御し、冷却ファン３０に吸気される空気が冷却用内気吸気口２１から取り込まれる空気（内気）となるように流路を切り替える。そして、ＥＣＵ６０は、冷却ファン３０を動作させる。そして、ＥＣＵ６０の処理はリターンして、図４の処理を繰り返す。
【００７２】
また、ステップＳ１０５Ａにおいて、ＥＣＵ６０は、電動車両高電圧機器冷却システムＳを外気導入によりＩＰＵ１０１を冷却する。
具体的には、ＥＣＵ６０は、内外気調整バルブ７０を制御し、外気吸気口１７から外気が導入されるように流路を切り替える。また、ファン１９Ａを運転し、吸気切替バルブ２０を制御し、冷却ファン３０に吸気される空気がファン１９Ａから吐出された空気となるように流路を切り替える。そして、ＥＣＵ６０は、冷却ファン３０を動作させる。なお、外気導入の際、内外気調整バルブ７０は外気が導入されるようになっていればよく、必ずしも、内外気調整バルブ７０を空調用内気吸気口１１からの吸気を閉塞するように流路を切り替える必要はない。
【００７３】
ステップＳ１１１Ａにおいて、ＥＣＵ６０は外気・内気導入流量を導出する。なお、外気・内気導入流量は、ファン１９Ａの回転速度に基づいて算出される。
【００７４】
ステップＳ１１２Ａにおいて、ＥＣＵ６０は、ステップＳ１１０において導出した冷却ファン流量がステップＳ１１１Ａにおいて導出した外気・内気導入流量以上であるか否かを判定する。
冷却ファン流量が外気・内気導入流量以上である場合（Ｓ１１２Ａ・Ｙｅｓ）、ＥＣＵ６０の処理はリターンして、図４の処理を繰り返す。一方、冷却ファン流量が外気・内気導入流量以上でない場合（Ｓ１１２Ａ・Ｎｏ）、ＥＣＵ６０の処理はステップＳ１１３Ａに進む。
【００７５】
ステップＳ１１３Ａにおいて、ＥＣＵ６０は、ファン１９Ａの回転速度を増大させて、外気・内気導入流量が冷却ファン流量以上となるように外気・内気導入流量を増大させる。そして、ＥＣＵ６０の処理はリターンして、図４の処理を繰り返す。
【００７６】
≪まとめ≫
このように、本実施形態に係る電動車両高電圧機器冷却システムＳ，ＳＡは、空気調和機が内外気２層構造のＨＶＡＣ１０であってもよく（図１参照）、空気調和機が内外気を混合して空気調和するＨＶＡＣ１０Ａであってもよい（図３参照）。第２実施形態に係る電動車両高電圧機器冷却システムＳＡについても、第１実施形態に係る電動車両高電圧機器冷却システムＳと同様の効果を得ることができる。
【００７７】
≪変形例≫
なお、本実施形態に係電動車両高電圧機器冷却システムＳ，ＳＡは、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。
本実施形態において、冷却ファン３０がＩＰＵ１０１の上流側に配置され、冷却ファン３０からＩＰＵ１０１に冷却風を吹きつけるものとして説明したが、これに限られるものではない。例えば、冷却ファン３０がＩＰＵ１０１の下流側に配置され、冷却ファン３０が回転することにより発生する負圧でＩＰＵ１０１に冷却風を供給する構成であってもよく、このような構成も本発明に含まれるものである。
【符号の説明】
【００７８】
１０，１０Ａ  ＨＶＡＣ（空調手段）
１１          空調用内気吸気口
１２          内気フィルタ
１３          内気ファン
１４          エバポレータ（空気冷却手段）
１５          ヒータ
１６          吐出口（車室供給口）
１６ａ        内気吐出口
１６ｂ        外気吐出口（車室供給口）
１７          外気吸気口
１８          外気フィルタ
１８Ａ        フィルタ
１９          外気ファン（空調送風手段）
１９Ａ        ファン（空調送風手段）
２０          吸気切替バルブ（内外気切替手段）
２１          冷却用内気吸気口
３０          冷却ファン（高電圧機器送風手段）
４０          冷却風流路
５０          アウトレットバルブ
６０          ＥＣＵ
６１，６２，６３  サーミスタ
７０          内外気調整バルブ
１００        車室内空間（車室内）
１０１        ＩＰＵ（高電圧機器）
１０２        ＰＤＵ
１０３        モータ
１０４        エンジン
Ｓ，ＳＡ      電動車両高電圧機器冷却システム
【図１】
0005702748.tif 000002
【図２】
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【図３】
0005702748.tif 000004
【図４】
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