(57)【要約】【課題】車両の換気装置において、車室内の空気の換気を行うための構成をコンパクトにでき、車室内の空気の換気のために必要とする電力消費量の低減を図ることにある。【解決手段】車室（５）の内外を区画する隔壁（４）に形成した貫通孔（１７）を開放して車室（５）内の空気を外部に排出するベンチレータ（１８）を設け、電力供給手段（６）により供給される電力を動力源として駆動してベンチレータ（１８）を開放動作させる開放手段（２１）を設け、車両（１）が電力供給手段（６）から電力供給を受けている場合に車室（５）内外を連通させるように開放手段（２１）を作動する制御手段（２９）を設けている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部からの電力供給を受けるとともに車両への電力供給を行う電力供給手段が設置された車室内の換気を行う車両の換気装置において、前記車室の内外を区画する隔壁に形成した貫通孔を開放して前記車室内の空気を外部に排出するベンチレータを設け、前記電力供給手段により供給される電力を動力源として駆動して前記ベンチレータを開放動作させる開放手段を設け、前記車両が前記電力供給手段から電力供給を受けている場合に前記車室の内外を連通させるように前記開放手段を作動する制御手段を設けたことを特徴とする車両の換気装置。
【請求項２】
前記制御手段は、車室内温度を検出する車室内温度検出手段と外気温度を検出する外部温度検出手段とに連絡し、前記車室内温度検出手段により検出された車室内温度から前記外部温度検出手段により検出された外気温度を引いた値が正の値である第一温度よりも大きい場合に前記開放手段を作動して前記車室内の換気を行い、前記車室内温度検出手段により検出された車室内温度から前記外部温度検出手段により検出された外気温度を引いた値が負の値である第二温度よりも小さい場合には前記開放手段の作動を禁止して前記車室内の換気を中止することを特徴とする請求項１に記載の車両の換気装置。
【請求項３】
前記電力供給手段により供給される電力を動力源として駆動する吸排気ファンを設け、前記制御手段は、前記車室内温度検出手段により検出された車室内温度から前記外部温度検出手段により検出された外気温度を引いた値が正の値である第一温度よりも大きい場合に前記開放手段を作動し且つ前記吸排気ファンを駆動させて車両外部に前記車室内の空気の排出を行い、前記車室内温度検出手段により検出された車室内温度から前記外部温度検出手段により検出された外気温度を引いた値が負の値である第二温度よりも小さい場合には前記開放手段を作動し且つ前記吸排気ファンを駆動させて車両外部から前記車室内へ空気の吸入を行うことを特徴とする請求項２に記載の車両の換気装置。
【請求項４】
前記ベンチレータは車両の外部側を覆う被覆材を備え、この被覆材の一端部は前記隔壁に固定され、前記開放手段は、少なくとも車両の上下方向に沿って延びる回転軸を中心として車両前後方向に回動可能な回転ロッドを備え、作動時に前記回転ロッドの端部で前記被覆材の他端部を前記車室内側から車両外側へ押し出すことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両の換気装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両の換気装置に係り、特に車室内の空気の換気を行う車両の換気装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車、プラグインハイブリッド車に代表される外部充電が必要又は可能な電動車両においては、充電時のバッテリ及び周辺機器の温度上昇、あるいはバッテリからの不測の水素放出に備え、換気又は冷却する方法が取られていることが多いものである。
そのため、以下に示すような特許文献１、２がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実用新案登録第２６０４６１０号公報
【特許文献２】特開平７−１４９１３７号公報
【０００４】
特許文献１に係る電気自動車の換気装置は、充電検知手段時に行われる強制外気導入を、充電終了後所定時間後に終了、若しくは間欠動作させるものである。
特許文献２に係る電気自動車用空調装置は、充電中にエアコンシステムを利用して外気導入するものである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上記の特許文献１では、強制外気導入手段の制御方法を示しているものの、具体的な手段は示されていない。
また、上記の特許文献２では、空調装置（ＨＶＡＣ）という比較的大掛かりなシステムとなっており、充電中のブロアファンによる消費電力も無視できなく、また、バッテリがキャビン以外の場所（トランクルームや、壁等で隔離されたラゲッジルーム）にあると、空調装置の換気による効果は少なく、改善が望まれていた。
【０００６】
そこで、この発明の目的は、車室内の空気の換気を行うための構成をコンパクトにでき、車室内の空気の換気のために必要とする電力消費量の低減を図ることができる車両の換気装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、外部からの電力供給を受けるとともに車両への電力供給を行う電力供給手段が設置された車室内の換気を行う車両の換気装置において、前記車室の内外を区画する隔壁に形成した貫通孔を開放して前記車室内の空気を外部に排出するベンチレータを設け、前記電力供給手段により供給される電力を動力源として駆動して前記ベンチレータを開放動作させる開放手段を設け、前記車両が前記電力供給手段から電力供給を受けている場合に前記車室の内外を連通させるように前記開放手段を作動する制御手段を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
この発明は、車室内の空気の換気を行うための構成をコンパクトにでき、車室内の空気の換気のために必要とする電力消費量の低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は換気装置を備えた車両後部の側面図である。（実施例１）
【図２】図２は換気制御のフローチャートである。（実施例１）
【図３】図３は非作動時の開閉手段の側面図である。（実施例１）
【図４】図４は図３の矢印ＩＶによる開閉手段の平面図である。（実施例１）
【図５】図５は図３の矢印Ｖによる開閉手段の正面図である。（実施例１）
【図６】図６は作動時の開閉手段の側面図である。（実施例１）
【図７】図７は図６の矢印ＶＩＩによる開閉手段の平面図である。（実施例１）
【図８】図８は図６の矢印ＶＩＩＩによる開閉手段の正面図である。（実施例１）
【図９】図９は換気装置を備えた車両後部の側面図である。（実施例２）
【図１０】図１０は吸排気用ファンの駆動回路図である。（実施例２）
【図１１】図１１は換気制御のフローチャートである。（実施例２）
【発明を実施するための形態】
【００１０】
この発明は、車室内の空気の換気を行うための構成をコンパクトにでき、車室内の空気の換気のために必要とする電力消費量の低減を図る目的を、ベンチレータを開放する開放手段を電力供給手段により供給される電力を動力源として駆動して実現するものである。
【実施例１】
【００１１】
図１〜図８は、この発明の実施例１を示すものである。
図１において、１は電気自動車、プラグインハイブリッド車に代表される外部充電が必要又は可能な電動車両である。
この車両１は、フロアパネル２と後部座席３と隔壁４とで形成された後部空間としての車室５を備える。隔壁４は、車室５の内外を区画するものである。
車両１には、外部からの電力供給を受けるとともに車両１への電力供給を行う電力供給手段６が設けられる。
この電力供給手段６は、車室５内に配置された走行用のバッテリ７と、このバッテリ７に充電線８で連絡した充電器９と、この充電器９に電力供給線１０で連絡した充電口１１と、この充電口１１に着脱可能な充電プラグ１２とを備える。充電器９は、フロアパネル２に下方に窪んで形成した凹部１３に配置されている。充電口１１は、フロアパネル２に付設した取付部１４に取り付けられている。充電プラグ１２には、外部電源に接続する充電ケーブル１５が接続している。
この電力供給手段６では、充電時に、充電プラグ１２を充電口１１に差し込んで接続すると、充電器９によってバッテリ７が充電される構造である。このバッテリ７へ充電制御は、制御装置によって行われ、バッテリ７が満充電状態になるとその充電が停止される。
【００１２】
車両１には、車室５内の換気を行う換気装置１６が設けられる。
この換気装置１６において、隔壁４には、充電口１１の上方で貫通孔１７が形成されている。
隔壁４には、貫通孔１７を開放して車室５内の空気を外部に排出するベンチレータ（アウトレットベンチレータ）１８が設けられる。
このベンチレータ１８は、車両１の外部側を覆う被覆材１９を備える。この被覆材１９は、薄いゴム板からなり、一端部１９Ａが隔壁４の固定部２０に固定されるとともに他端部１９Ｂが自由端であり、揺動可能な構造である。即ち、ベンチレータ１８は、車両後方に設けられて車室５内の空気を車両外部に排出するための装置であって、車両１の外部側を被覆材１９で覆い、車室５内の空気を車両外部に排出させるが、車両外部からの空気が車室５内に入らない構造となっている。
また、この換気装置１６において、電力供給手段６により供給される電力を動力源として駆動してベンチレータ１８を開放動作させる開放手段２１が設けられる。
この開放手段２１は、図３〜図５に示すように、少なくとも車両１の上下方向に沿って延びる回転軸２２と、この回転軸２２を中心として車両前後方向に回動可能な回転ロッド２３と、この回転ロッド２３の一端部２３Ａに連結されたソレノイドロッド２４を備えるソレノイド２５と、回転ロッド２３の他端部２３Ｂに取り付けられて被覆材１９に当接するプッシュロッド２６とを備える。回転ロッド２３は、直線状であって、途中が回転軸２２に軸支されて車両前後方向に回動可能なものである。回転ロッド２３の一端部２３Ａは、ソレノイドロッド２４に対して揺動可能となるように、ソレノイドロッド２４の先端の一側軸支部２７に軸支されている。また、プッシュロッド２６は、回転ロッド２３の他端部（先端部）２３Ｂに対して揺動可能となるように、他側軸支部２８によって回転ロッド２３の他端部２３Ｂに軸支されている。
【００１３】
また、この換気装置１６において、車両１が電力供給手段６から電力供給を受けている場合、つまり、充電プラグ１２が充電口１１に差し込まれて接続した場合には、車室５の内外を連通させるように、開放手段２１を作動する制御手段（ＥＣＵ）２９が設けられる。開放手段２１は、制御手段２９からの作動信号によりソレノイド２５が作動した時に（オン時）、回転ロッド２３の他端部２３Ｂでプッシュロッド２６により被覆材１９の他端部１９Ｂを車室５の内側から車両１の外側へ押し出して、貫通孔１７を開放して換気（冷却）する。
制御手段２９は、車両１が電力供給手段６から電力供給を受けている状態（充電プラグ１２が充電口１１に差し込まれて接続した状態）を検出する電力供給検出手段３０と、車室内温度を検出する車室内温度検出手段３１と、外気温度を検出する外部温度検出手段３２とに連絡している。
また、制御手段２９は、ソレノイド２５に連絡し、電力供給検出手段３０により充電プラグ１２が充電口１１に差し込まれて接続した状態が検出された場合に、ソレノイド２５に作動信号を出力し、このソレノイド２５を作動状態（オン状態）としてソレノイドロッド２４を引き動作させ、一方、電力供給検出手段３０により充電プラグ１２が充電口１１に差し込まれて接続した状態が検出されていない場合には、ソレノイド２５に作動信号を出力せず、しソレノイド２５を非作動状態（オフ状態）としてソレノイドロッド２４を押進した状態とする。
そして、制御手段２９は、車室内温度検出手段３１により検出された車室内温度から外部温度検出手段３２により検出された外気温度を引いた値が正の値（例えば＋２℃）である第一温度よりも大きい場合に、開放手段２１を作動して車室５内の換気を行う。一方、制御手段２９は、車室内温度検出手段３１により検出された車室内温度から外部温度検出手段３２により検出された外気温度を引いた値が負の値（例えば−２℃）である第二温度よりも小さい場合には、開放手段２１の作動を禁止して車室５内の換気を中止する。第一温度、第二温度を設けることで、車室内温度と外気温度とが近い値をとる場合に、開放手段２１の作動及び作動の禁止が頻繁に切り替わることを防止することができる。これにより、外気温度が車室内温度よりも低い場合に、外気を車室５内に導入して車室５内の換気を行うとともに、外気温度が車室内温度よりも高い場合には、外気が車室５内に侵入するのを防止して、車室５内のバッテリ７や充電器９等の機器が破損するのを回避できる。
【００１４】
次に、この実施例１の換気制御について、図２のフローチャートに基づいて説明する。
図２に示すように、制御手段２９のプログラムがスタートすると（ステップＡ０１）、先ず、開放手段２１の作動を停止する（非作動状態）（ステップＡ０２）。この開放手段２１の作動の停止では、図３〜図５に示すように、ソレノイド２５がオフでソレノイドロッド２４が押進動作状態であり、プッシュロッド２６が被覆材１９から離れて被覆材１９が動かない状態であって、貫通孔１７が被覆材１９で覆われ、車室５と外部とを遮断している。
そして、充電プラグ１２が充電口１１に接続中か否かを判断、つまり、電力供給検出手段３０により車両１が電力供給手段６より電力供給を受けている場合か否かを判断する（ステップＡ０３）。このステップＡ０３がＮＯの場合には、前記ステップＡ０２に戻す。
このステップＡ０３がＹＥＳの場合には、車室内温度検出手段３１により検出された車室内温度から外部温度検出手段３２により検出された外気温度を引いた値が正の値である第一温度よりも大きいか否かを判断する（ステップＡ０４）。このステップＡ０４がＮＯの場合には、前記ステップＡ０２に戻す。
このステップＡ０４がＹＥＳの場合には、開放手段２１を作動する（ステップＡ０５）。この開放手段２１の作動は、図６〜図８に示すように、ソレノイド２５がオンでソレノイドロッド２４が引き動作状態であり、回転ロッド２３が回転軸２２を中心に回転し、プッシュロッド２６が被覆材１９の他端部１９Ｂを押して貫通孔１７を開放し、車室５と外部とを連通して車室５の換気を行う。
そして、車室内温度検出手段３１により検出された車室内温度から外部温度検出手段３２により検出された外気温度を引いた値が負の値である第二温度よりも小さいか否かを判断する（ステップＡ０６）。
このステップＡ０６がＮＯの場合には、前記ステップＡ０５に戻り、開放手段２１を作動して換気を行う。
しかし、このステップＡ０６がＹＥＳの場合には、前記ステップＡ０２に戻り、開放手段２１の作動を停止し、車室５の換気を中止する。
【００１５】
この結果、この実施例１においては、車室５の内外を区画する隔壁４に形成した貫通孔１７を開放して車室５内の空気を外部に排出するベンチレータ１８を設け、電力供給手段６により供給される電力を動力源として駆動してベンチレータ６を開放動作させる開放手段２１を設け、車両１が電力供給手段６から電力供給を受けている場合に車室５の内外を連通させるように開放手段２１を作動する制御手段２９を設けた。
このような構造により、開放手段２１が電力供給手段６により供給される電力を動力源として駆動することで、車両１に搭載されているバッテリ７からの電力を消費することなく、車室５内の換気を行うことができる。また、開放手段２１を作動させるだけで車室５内の換気を行うことができ、車室５内の換気のために要する電力消費量を小さくでき、また、換気のための構造も簡略化できる。
また、制御手段２９は、車室内温度を検出する車室内温度検出手段３１と外気温度を検出する外部温度検出手段３２とに連絡し、車室内温度検出手段３１により検出された車室内温度から外部温度検出手段３２により検出された外気温度を引いた値が正の値である第一温度よりも大きい場合に、開放手段２１を作動して車室５内の換気を行う。一方、制御手段２９は、車室内温度検出手段３１により検出された車室内温度から外部温度検出手段３２により検出された外気温度を引いた値が負の値である第二温度よりも小さい場合には、開放手段２１の作動を禁止して車室内の換気を中止する。
これにより、外気温度が車室内温度よりも高い場合に車室５内の空気の換気を中止するので、車室５内に配置したバッテリ７や充電器９等の機器が外気によって無駄に昇温されることを防止することができる。
更に、ベンチレータ１８は、車両１の外部側を覆う被覆材１９を備える。この被覆材１９の一端部１９Ａは、隔壁４に固定される。開放手段２１は、少なくとも車両１の上下方向に沿って延びる回転軸２２を中心として車両前後方向に回動可能な回転ロッド２３を備え、作動時に回転ロッド２３の他端部２３Ｂで被覆材１９の他端部１９Ｂを車室５の内側から車両外側へ押し出す。
これにより、開放手段２１は、回転ロッド２３を回動させて被覆材１９を車室５の内側から車両外部側に押す構成となっており、簡単な構成で車室５内の空気の換気を行うことができ、また、開放手段２１の作動による電力消費量も小さくすることができる。
【実施例２】
【００１６】
図９〜図１１は、この発明の実施例２を示すものである。
この実施例２においては、上述の実施例１と同一機能を果たす箇所には、同一符号を付して説明する。
この実施例２の特徴とするところは、以下の点にある。即ち、図９に示すように、換気装置１６には、車室５内でベンチレータ１８近傍において、電力供給手段６により供給される電力を動力源として駆動する吸排気ファン３３を設ける。
この吸排気ファン３３は、図１０に示すように、第１接点部３４と第２接点部３５とを備える接点回路３６を介してバッテリ７に接続している。第１接点部３４は、第１スイッチ体３７と、この第１スイッチ体３７が揺動して接離する第１一側接点Ａ１・第１他側接点Ｂ１とを備える。第２接点部３５は、第２スイッチ体３８と、この第２スイッチ体３８が揺動して接離する第２一側接点Ａ２・第２他側接点Ｂ２とを備える。
そして、接点回路３６は、制御手段２９からの作動信号によって作動され、各接点を切り換えて電流の向きを変更し吸排気ファン３３の回転方向を変更するものであって、第１スイッチ体３７が第１一側接点Ａ１に当接し且つ第２スイッチ体３８が第２一側接点Ａ２に当接してオンのときに、車室５の空気を外部に排出して排気を行うように吸排気ファン３３を回転駆動する。一方、接点回路３６は、第１スイッチ体３７が第１他側接点Ｂ１に当接し且つ第２スイッチ体３８が第２他側接点Ｂ２に当接してオンのときに、外部の空気を車室５に吸引するように吸排気ファン３３を回転駆動する。これにより、吸排気ファン３３は、吸気・排気を交互に繰り返すことが可能となる。
制御手段２９は、車室内温度検出手段３１により検出された車室内温度から外部温度検出手段３２により検出された外気温度を引いた値が正の値である第一温度よりも大きい場合に、開放手段２１を作動し且つ吸排気ファン３３を駆動させて車両外部に車室５内の空気の排出を行う。一方、制御手段２９は、車室内温度検出手段３１により検出された車室内温度から外部温度検出手段３２により検出された外気温度を引いた値が負の値である第二温度よりも小さい場合に、開放手段２１を作動し且つ吸排気ファン３３を駆動させて車両外部から空気の吸入を行う。
【００１７】
次に、この実施例２の換気制御について、図１１のフローチャートに基づいて説明する。
図１１に示すように、制御手段２９のプログラムがスタートすると（ステップＢ０１）、先ず、開放手段２１の作動を停止する（非作動状態）（ステップＢ０２）。この開放手段２１の作動の停止では、図３〜図５に示すように、ソレノイド２５がオフでソレノイドロッド２４が押進動作状態であり、プッシュロッド２６が被覆材１９から離れて被覆材１９が動かない状態であって、貫通孔１７が被覆材１９で覆われ、車室５と外部とを遮断している。
そして、充電プラグ１２が充電口１１に接続中か否かを判断する（ステップＢ０３）。
このステップＢ０３がＹＥＳで、充電プラグ１２が充電口１１に接続中の場合には、車室内温度検出手段３１により検出された車室内温度から外部温度検出手段３２により検出された外気温度を引いた値が正の値である第一温度よりも大きいか否かを判断する（ステップＢ０４）。
このステップＢ０４がＹＥＳの場合には、開放手段２１を作動し且つ排気をするように吸排気ファン３３を駆動する（ステップＢ０５）。これにより、車室５内の空気を車両外部に排出させることができる。
開放手段２１の作動は、図６〜図８に示すように、ソレノイド２５がオンでソレノイドロッド２４が引き動作状態であり、回転ロッド２３が回転軸２２を中心に回転し、プッシュロッド２６が被覆材１９を押して貫通孔１７を開放し、車室５と外部とを連通して車室５の換気を行う。従って、開放手段２１でベンチレータ１８を開放状態とすることで、吸排気ファン３３を利用して車室５内の空気を外部に排出するだけでなく、外部から車室５内への空気の吸入を可能とする。つまり、開放手段２１の作動によって貫通孔１７が開放され、且つ吸排気ファン３３が回転していることから、車室５内の空気の攪拌を行うことができ、特に、車室５内の上部に滞留するより暖かい空気を効果的に換気することが可能となる。
そして、車室内温度検出手段３１により検出された車室内温度から外部温度検出手段３２により検出された外気温度を引いた値が負の値である第二温度よりも小さいか否かを判断する（ステップＢ０６）。このステップＢ０６がＮＯの場合には、この判断を継続する。
このステップＢ０６がＹＥＳの場合、又は、前記ステップＢ０４がＮＯの場合には、開放手段２１を作動し且つ吸気をするように吸排気ファン３３を駆動し（ステップＢ０７）、前記ステップＢ０３に戻す。これにより、車両外部の空気を車室５内に吸入させることができる。
一方、前記ステップＢ０３がＮＯで、充電プラグ１２が充電口１１に接続していない場合には、開放手段２１の作動を停止して換気を行わず（ステップＢ０８）、プログラムをエンドとする（ステップＢ０９）。
【００１８】
これにより、この実施例２では、吸排気ファン３３を用いて車室５内の空気の換気を促進させることができる。また、吸排気ファン３３の駆動時には、開放手段２１を作動させるので、車室５内の空気の換気効率を向上させることができる。
【００１９】
一般に、バッテリ７等の車室５内の機器が、車両走行時にその冷却のため車室５内の空気を取り込む構造となっている場合で、且つ充電中も走行時と同じように車室内空気の取り込みが行われる場合に、日中の駐車では外気温度より高くなる車内空気を車室５内に取り込んでしまい、冷却どころか、かえって部品を暖めてしまう可能性がある。
そこで、この実施例２に係る換気装置１６では、車室内温度が外気温度よりも高い場合には、吸排気ファン３３を利用して、車両外部の空気を車室５内に吸入して車室５内の機器の換気（冷却）を図る。
また、排気ファン３１だけの場合には、ベンチレータ１８の被覆材１９を押し開けることが困難であるが、開閉手段２１によりベンチレータ１８の被覆材１９を動かして排気をより低い抵抗で実行することができる。つまり、排気時の送風によってベンチレータ１８の被覆材１９を押し開けるには、その送風によって被覆材１９を押し開ける程度の送風量が必要とされる。この場合、この送風量が車室５内の空気を換気する以上に大きくなる場合がある。
そこで、この実施例２に係る換気装置１６では、開閉手段２１によって被覆材１９を押し開けるので、その送風量を車室５内の換気に必要とする送風量以上に大きく必要がなくなる。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
この発明に係る換気装置を、各種車両に適用することが可能である。
【符号の説明】
【００２１】
１  車両
４  隔壁
５  車室
６  電力供給手段
７  バッテリ
９  充電器
１１  充電口
１２  充電プラグ
１６  換気装置
１７  貫通孔
１８  ベンチレータ
１９  被覆材
２０  被覆材の固定部
２１  開閉手段
２２  回転軸
２３  回転ロッド
２４  ソレノイドロッド
２５  ソレノイド
２６  プッシュロッド
２９  制御手段（ＥＣＵ）
３０  電力供給検出手段
３１  車室内温度検出手段
３２  外部温度検出手段
３３  吸排気ファン
【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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