JP2009292328A - 温度調節機構 - Google Patents
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Abstract
【課題】 車室内の空気を用いて電源装置の温度調節を効率良く行わせ、ファンの駆動音によって車室内の乗員が違和感を受けるのを抑制する。
【解決手段】 車室内の空気を電源装置に供給するための第1のダクト(21)と、第1のダクトと接続され、第1のダクトを介した空気の供給量よりも多い量の空気をファンの駆動により電源装置に供給するための第2のダクト(20)と、車室内の音に関する情報を取得するための情報取得ユニット(70)と、第2のダクトを閉じ状態及び開き状態の間で切り替える切替機構(50)と、切替機構の駆動を制御するコントローラ(60)と、を有する。コントローラは、取得情報から特定された車室内の音がファンの駆動音に関する閾値よりも大きい場合には、切替機構を介して第2のダクトを開き状態とし、取得情報から特定された車室内の音が閾値よりも小さい場合には、切替機構を介して第2のダクトを閉じ状態とする。
【選択図】 図1
【解決手段】 車室内の空気を電源装置に供給するための第1のダクト(21)と、第1のダクトと接続され、第1のダクトを介した空気の供給量よりも多い量の空気をファンの駆動により電源装置に供給するための第2のダクト(20)と、車室内の音に関する情報を取得するための情報取得ユニット(70)と、第2のダクトを閉じ状態及び開き状態の間で切り替える切替機構(50)と、切替機構の駆動を制御するコントローラ(60)と、を有する。コントローラは、取得情報から特定された車室内の音がファンの駆動音に関する閾値よりも大きい場合には、切替機構を介して第2のダクトを開き状態とし、取得情報から特定された車室内の音が閾値よりも小さい場合には、切替機構を介して第2のダクトを閉じ状態とする。
【選択図】 図1
Description
本発明は、車室内の空気を用いて、車両に搭載される電源装置の温度を調節する機構に関するものである。
従来、電池パックを搭載した車両がある。この電池パックは、車両の走行に用いられるエネルギを出力したり、車両の制動時に発生するエネルギを蓄えたりするために用いられている。
ここで、電池パックは、一般的に、二次電池で構成されており、二次電池では、温度に応じて出力特性が変化してしまうことが知られている。例えば、電池パックが充放電によって発熱した場合には、二次電池の劣化を抑制するために、電池パックを冷却する必要がある。そこで、車室内の空気を電池パックに供給することにより、電池パックを冷却しているものがある(例えば、特許文献1−5参照)。
車室内の空気を電池パックに供給する機構では、車室内の空気を電池パックに導くためのダクトを設けておき、ダクト上に配置されたファンを駆動することにより、車室内の空気を電池パックに供給している。
特開2007−267494号公報
特開2006−188182号公報
特開2005−184979号公報
特開2007−185997号公報
特開2004−194384号公報
車室内の空気を電池パックに供給するために、ファンを駆動すると、ファンの駆動音がダクトを介して車室内に到達してしまうことがある。この場合には、車室内の乗員が、ファンの駆動音を騒音として感じ、違和感を受けてしまう。
特に、電池パックへの空気の供給量を増やすために、ダクトの径を大きくすれば、ファンの駆動音が車室内に到達しやすくなってしまう。一方、ダクトの径を小さくすれば、ファンの駆動音が車室内に到達しにくくなるが、電池パックへの空気の供給量が減少し、電池パックを効率良く冷却することができなくなってしまう。
そこで、本発明の目的は、車室内の空気を用いて電源装置の温度調節を効率良く行わせるとともに、ファンの駆動音によって車室内の乗員が違和感を受けるのを抑制することができる温度調節機構を提供することにある。
本発明は、車両に搭載される電源装置の温度を調節するための温度調節機構であって、ファンの駆動により車室内の空気を電源装置に供給するための第1のダクトと、第1のダクトと接続され、第1のダクトを介した空気の供給量よりも多い量の空気をファンの駆動により電源装置に供給するための第2のダクトとを有する。さらに、車室内の音に関する情報を取得するための情報取得ユニットと、第2のダクトのうち第1のダクトとの接続部よりも吸気口側の領域に設けられ、第2のダクトを閉じ状態及び開き状態の間で切り替える切替機構と、情報取得ユニットの取得情報に基づいて、切替機構の駆動を制御するコントローラと、を有する。そして、コントローラは、取得情報から特定された車室内の音がファンの駆動音に関する閾値よりも大きい場合には、切替機構を介して第2のダクトを開き状態とし、取得情報から特定された車室内の音が閾値よりも小さい場合には、切替機構を介して第2のダクトを閉じ状態とする。
ここで、第1のダクトでは、ファンが駆動している間、車室内の空気を電源装置に供給させ続けることができる。これにより、第2のダクトが閉じ状態及び開き状態のうちいずれの状態にあるかにかかわらず、第1のダクトを介した空気の供給により、電源装置の温度調節を行うことができる。
ダクトの長手方向と直交する面における断面積に関して、第2のダクトを第1のダクトよりも大きくすることができる。これにより、第2のダクトを介した空気の供給量を、第1のダクトを介した空気の供給量よりも多くすることができる。また、第1のダクトの吸気口からファンまでの空気の移動経路における長さを、第2のダクトの吸気口からファンまでの空気の移動経路における長さよりも長くすることができる。これにより、第1のダクトを介して車室内に到達するファンの駆動音を低減させることができる。
第1及び第2のダクトの吸気口は、車室内に面するように配置することができる。これにより、各吸気口から第1及び第2のダクトに車室内の空気を取り込むことができる。ここで、第1及び第2のダクトの吸気口を、車両に搭載されたシートの上部と隣り合った領域内に配置することができる。また、第1のダクトの吸気口を、車両に搭載されたシートの下部に位置させることができる。これにより、シートの下部に存在する空気を、第1のダクトを介して電源装置に供給することができる。ここで、シートの下部に存在する空気は、上部に存在する空気よりも温度が低くなっていることが多いため、シートの下部に存在する空気を用いることにより、電源装置を効率良く冷却することができる。
ファンの駆動音を減衰させる減衰部材を、第1のダクトに設けることができる。これにより、ファンの駆動音が第1のダクトを介して車室内に到達するのを抑制することができる。なお、電源装置としては、二次電池で構成することができる。
本発明によれば、車室内の音がファンの駆動音に関する閾値よりも小さい場合には、第2のダクトを閉じ状態とすることにより、ファンの駆動音が第2のダクトを介して車室内に到達するのを抑制することができる。これにより、ファンの駆動音によって乗員が違和感を受けるのを抑制することができる。
また、車室内の音がファンの駆動音に関する閾値よりも大きい場合には、第2のダクトを開き状態とすることにより、第2のダクトを介して車室内の空気を電源装置に供給することができ、電源装置の温度調節を効率良く行うことができる。そして、この場合には、乗員がファンの駆動音によって違和感を受けることもない。
以下、本発明の実施例について説明する。
本発明の実施例1である温度調節機構について、図面を用いながら説明する。図1は、本実施例の温度調節機構を備えた車両の後方部分における内部構成を示す側面図である。
車両1の室内には、乗員が座るシート2が配置されている。図1では、車両1の後部に配置されるリアシート2を示している。シート2に対して車両1の後方側には、電池パック(電源装置)10と、電池パック10の温度を調節するための温度調節機構が配置されている。
電池パック10は、車両1の走行に用いられるエネルギを出力したり、車両1の制動時に発生するエネルギを蓄えたりする。この車両1としては、ハイブリッド自動車や電気自動車がある。ハイブリッド自動車とは、電池パック10の他に、車両1の走行に用いられるエネルギを出力する内燃機関や燃料電池といった他の動力源を備えた車である。また、電気自動車は、電池パック10の出力だけを用いて走行する車である。
電池パック10は、例えば、車両1のフロアパネルに固定しておくことができる。また、電池パック10は、組電池11と、組電池11を収容するケース12とを有している。ここで、組電池11は、複数の単電池(蓄電素子)11aが電気的に直列に接続されることによって構成されている。複数の単電池11aは、例えば、バスバーによって電気的に接続することができる。
単電池11aとしては、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池といった二次電池を用いることができる。なお、二次電池の代わりに、蓄電素子としての電気二重層キャパシタ(コンデンサ)を用いることもできる。なお、本実施例では、単電池11aとして、図1に示すように、角型の単電池11aを用いているが、円筒型といった他の形状の単電池を用いることもできる。
ケース12における1つの側面には、メイン吸気ダクト(第2のダクト)20及び排気ダクト30が接続されている。排気ダクト30は、車両1の外部まで延びており、排気ダクト30の先端に形成された排気口が車両1の外表面に位置している。メイン吸気ダクト20には、ファン40が配置されている。また、メイン吸気ダクト20には、サブ吸気ダクト(第1のダクト)21が接続されている。ここで、メイン吸気ダクト20に対するサブ吸気ダクト21の接続部分は、ファン40が配置された位置よりもメイン吸気ダクト20の吸気口20aの側に位置している。
メイン吸気ダクト20の端部に形成された吸気口20aは、車室内に位置している。これにより、メイン吸気ダクト20は、吸気口20aを介して、車室内の空気を取り込むことができる。また、サブ吸気ダクト21の端部に形成された吸気口21aは、車室内に位置している。これにより、サブ吸気ダクト21は、吸気口21aを介して、車室内の空気を取り込むことができる。ここで、車室とは、乗員が乗車するスペースをいう。また、吸気口20a,21aは、シート2の上部と隣り合う領域内に配置されている。
メイン吸気ダクト20の内部には、切替弁50が配置されている。切替弁50は、メイン吸気ダクト20に対するサブ吸気ダクト21の接続部分よりも吸気口20aの側に配置されている。また、切替弁50は、図2に示すように、回転軸50aと、回転軸50aの周りで回転可能な仕切板50bとを有している。仕切板50bは、後述するように、メイン吸気ダクト20を塞ぐことにより、メイン吸気ダクト20における空気の移動を阻止する閉じ状態と、メイン吸気ダクト20における空気の移動を許容する開き状態との間で回転可能となっている。
一方、メイン吸気ダクト20の断面積は、サブ吸気ダクト21の断面積よりも大きくなっている。ここでいう断面積とは、吸気ダクト20,21の長手方向と直交する面における断面積をいう。本実施例では、吸気ダクト20,21は、円筒状に形成されており、メイン吸気ダクト20の径を、サブ吸気ダクト21の径よりも大きくしている。これにより、メイン吸気ダクト20を通過する空気の量は、サブ吸気ダクト21を通過する空気の量よりも多くなる。言い換えれば、メイン吸気ダクト20を通過する空気に対する圧力損失は、サブ吸気ダクト21を通過する空気に対する圧力損失よりも小さくなる。
なお、吸気ダクト20,21における径を互いに異ならせる場合に限るものではなく、吸気ダクト20,21の断面積を異ならせるものであれば、吸気ダクト20,21の断面形状は、いかなる形状であってもよい。また、メイン吸気ダクト20は、すべての領域において略均一の径となるように構成することもできるし、径を連続的又は段階的に変化させることもできる。メイン吸気ダクト20の径を変化させる場合には、圧力損失等を考慮して、径の変化量を大きくさせないことが好ましい。
本実施例において、吸気口21aからファン40までの長さは、吸気口20aからファン40までの長さよりも長くなっている。ここでいう長さとは、各吸気口20a,21aからファン40に移動する空気の移動量に相当するものである。本実施例では、サブ吸気ダクト21に複数の曲げ部を設けることにより、吸気口21aからファン40までの長さを長くしている。なお、各吸気口20a,21aからファン40までのそれぞれの長さを、互いに等しくすることもできる。
上述した本実施例の温度調節機構の動作について、図2及び図3を用いて説明する。ここで、図2は、切替弁50が開き状態にあるときの温度調節機構の概略図であり、図3は、切替弁50が閉じ状態にあるときの温度調節機構の概略図である。図2及び図3において、点線で示す矢印は、空気が流れる方向を示している。
まず、温度調節機構が図2に示す状態にあるときの空気の流れについて説明する。
ファン40を回転させると、車室内に存在する空気が、吸気口20a,21aを介して、吸気ダクト20,21に取り込まれることになる。ここで、サブ吸気ダクト21に取り込まれた空気は、メイン吸気ダクト20に合流した後、ファン40を通過して電池パック10に導かれる。
電池パック10のケース12の内部に進入した空気は、組電池11を構成する各単電池11aと接触する。ここで、単電池11aが充放電によって発熱している場合には、単電池11a及びケース12に供給された空気の間で熱交換を行わせることにより、単電池11aを冷却することができる。すなわち、車室内の空気の温度は、発熱した単電池11aの温度よりも低いことが多いため、車室内の空気を用いることにより、単電池11aの温度上昇を抑制することができる。
一方、単電池11aが外部環境によって過度に冷却された場合には、単電池11a及びケース12に供給された空気の間で熱交換を行わせることにより、単電池11aを温めることができる。すなわち、単電池11aが過度に冷却されるような場合には、車室内の空気の温度は、過度に冷却された単電池11aの温度よりも高いことが多いため、車室内の空気を用いることにより、単電池11aの温度低下を抑制することができる。
単電池11aと熱交換が行われた空気は、排気ダクト30に向かい、排気ダクト30を介して、車両1の外部に排出される。なお、ケース12に供給された空気の一部を車室内に再び戻すこともできる。
本実施例では、ケース12の一側面にメイン吸気ダクト20及び排気ダクト30を接続しているが、これに限るものではない。すなわち、ケース12に車室内の空気を供給するとともに、単電池11aと熱交換が行われた空気をケース12の外部に排出させる構成であれば、いかなる構成であってもよい。
例えば、ケース12における互いに向かい合う2つの側面のうち、一方の側面に対してメイン吸気ダクト20を接続するとともに、他方の側面に対して排気ダクト30を接続することができる。この構成では、ケース12の一方の側面から車室内の空気が進入し、ケース12の他方の側面から空気が排出されることになる。
次に、温度調節機構が図3に示す状態にあるときには、切替弁50が閉じ状態となっており、メイン吸気ダクト20の内部が仕切板50bによって塞がれている。この状態において、ファン40を回転させると、車室内の空気が、吸気口21aを介してサブ吸気ダクト21に取り込まれることになる。ここで、メイン吸気ダクト20は、切替弁50によって塞がれた状態となっているため、吸気口20aからは空気が取り込まれない。
サブ吸気ダクト21に取り込まれた空気は、メイン吸気ダクト20に進入し、ファン40を通過した後、ケース12の内部に進入する。そして、空気は、単電池11aと接触した後、排気ダクト30から排出される。
次に、ファン40及び切替弁50の駆動を制御する回路構成について、図4を用いて説明する。図4において、点線で示す矢印は電気的な接続を表し、実線で示す矢印や機械的な接続を表している。
ファン40及び切替弁50には、モータ41,51が接続されている。モータ41,51は、コントローラ60によって制御される。また、コントローラ60は、車速センサ(情報取得ユニット)70の出力に基づいて、切替弁50の駆動を制御する。車速センサ70は、車両1の走行速度を検出し、この検出結果をコントローラ60に出力する。
次に、コントローラ60の制御について、図5を用いて説明する。ここで、図5は、ファン40及び切替弁50の駆動を制御する処理を示すフローチャートである。
ステップS10において、コントローラ60は、モータ41を介してファン40を駆動する。本実施例では、ファン40を一定の速度で回転させるようにしている。なお、ファン40の回転数を変化させることもできる。ここで、本処理は、例えば、車両1のイグニッションスイッチがオンとなったときに開始させることができる。
ステップS11において、コントローラ60は、車速センサ70の出力に基づいて、車両1の走行速度を特定する。ステップS12において、コントローラ60は、ステップS11で検出された車速と、所定の閾値とを比較する。ここで、所定の閾値とは、車両1の走行に伴って発生する車室内の音が、メイン吸気ダクト20を介して車室内に到達するファン40の駆動音と実質的に等しくなる場合における車速に相当する。
一般的に、車速が高ければ、車両の走行に伴って発生する音(騒音)が大きくなる。この騒音としては、例えば、車両1の風切り音やロードノイズがある。このため、車速が閾値よりも高ければ、車両の走行音がファン40の駆動音よりも大きくなる。また、車速が閾値よりも低ければ、車両の走行音がファン40の駆動音よりも小さくなる。上述した閾値は、予め実験によって決定しておくことができ、例えば、コントローラ60に内蔵されたメモリ(不図示)に記憶させておくことができる。
ステップS12において、検出された車速が閾値よりも低い場合には、ステップS13に進み、そうでない場合にはステップS14に進む。
ステップS13において、コントローラ60は、モータ51を介して切替弁50を閉じ状態に駆動する。これにより、温度調節機構は、図3に示す状態となる。一方、ステップS14において、コントローラ60は、モータ51を介して切替弁50を開き状態に駆動する。これにより、温度調節機構は、図2に示す状態となる。なお、本実施例では、ファン40を駆動した後に、切替弁50を閉じ状態又は開き状態に駆動しているが、切替弁50を駆動した後に、ファン40を駆動することもできる。
本実施例の温度調節機構では、メイン吸気ダクト20の径がサブ吸気ダクト21の径よりも大きくなっているため、ファン40の駆動音は、メイン吸気ダクト20を介して車室内に到達しやすくなっている。そして、車室内の乗員は、ファン40の駆動音によって違和感を受けるおそれがある。
上述したように、車速が高くなると、車両1の走行に伴う音(騒音)も大きくなり、車室内の乗員に与える影響も大きくなる。そして、車両1の走行に伴う音が大きくなれば、ファン40の駆動音が乗員に与える影響を小さくさせることができる。例えば、車両の走行音によって、ファン40の駆動音をかき消すことができる。
そこで、本実施例では、上述したように、車速が閾値よりも高い場合には、切替弁50を開き状態とすることにより、吸気ダクト20,21を用いて車室内の空気を電池パック10に供給するようにしている。ここで、車速が閾値よりも高い場合には、ファン40の駆動音がメイン吸気ダクト20を介して車室内に到達しても、乗員が違和感を受けにくくなっている。すなわち、乗員は、ファン40の駆動音よりも車両の走行音を認識しやすくなっており、ファン40の駆動音を騒音として認識しにくくなっている。
また、吸気ダクト20,21を用いて、車室内の空気を電池パック10に供給することにより、電池パック10の温度を効率良く調節することができる。ここで、電池パック10の出力を増加させて車速を高くした場合には、電池パック10の温度が上昇しやすくなっている。このため、2つの吸気ダクト20,21から車室内の空気を取り込むことで、電池パック10を効率良く冷却することができ、電池パック10の寿命が低下してしまうのを抑制することができる。
一方、車速が閾値よりも低い場合には、切替弁50を閉じ状態とすることにより、ファン40の駆動音がメイン吸気ダクト20を介して車室内に到達してしまうのを抑制することができる。また、サブ吸気ダクト21は、メイン吸気ダクト20よりも径が小さくなっているため、ファン40の駆動音がサブ吸気ダクト21を介して車室内に到達しにくくなっている。しかも、吸気口21aからファン40までの長さを、吸気口20aからファン40までの長さよりも長くしているため、サブ吸気ダクト21においてファン40の駆動音を減衰させることができる。
これにより、車室内の乗員が、ファン40の駆動音によって違和感を受けるのを抑制することができる。また、ファン40が駆動されている状態では、車室内の空気が、サブ吸気ダクト21を介して電池パック10に供給され続けることになる。このため、サブ吸気ダクト21からの空気を用いて、電池パック10の温度を調節することができる。例えば、車速が閾値よりも高い状態で車両1が走行しているときでも、電池パック10は発熱することがあるため、車室内の空気を電池パック10に供給することで、電池パック10を効率良く冷却することができる。
本実施例の温度調節機構において、サブ吸気ダクト21に、ファン40の駆動音を減衰させるための減衰部材を配置することができる。この減衰部材としては、例えば、音を吸収する機能を備えた吸音部材や、音波を干渉させて打ち消すための干渉部材が挙げられる。吸音部材としては、例えば、グラスウールや、連続気泡の構造を備えた樹脂を用いることができる。また、干渉部材としては、例えば、ファン40の駆動音を複数回、反射させる反射面で構成することができ、互いに異なる位相(逆位相)の音波を干渉させることによって、音を打ち消すことができる。
ここで、減衰部材の形状は適宜設定することができ、例えば、シート状の減衰部材を用いることができる。また、減衰部材は、サブ吸気ダクト21の内壁面に設けておけばよく、減衰部材を設ける領域は、適宜設定することができる。
また、上述した減衰部材を、切替弁50に設けることもできる。具体的には、切替弁50の仕切板50bに減衰部材を取り付けたり、仕切板50bを減衰部材で構成したりすることができる。これにより、ファン40からの駆動音が、サブ吸気ダクト21を介して車室内に到達するのを抑制することができる。
なお、本実施例では、車速センサ70によって車速を検出し、この検出結果に基づいて車室内における音を特定しているが、これに限るものではない。すなわち、車室内の音が、吸気ダクト20,21(主に、メイン吸気ダクト20)を介して車室内に到達するファン40の駆動音よりも大きければ、切替弁50を開き状態とすればよい。また、車室内の音が、吸気ダクト20,21(主に、メイン吸気ダクト20)を介して車室内に到達するファン40の駆動音よりも小さければ、切替弁50を閉じ状態とすればよい。
ここで、車室内の音は、車速の他にも、例えば、内燃機関(エンジン)の回転数、車両に搭載されたオーディオ機器の音量、乗員の話声、車両に搭載されたエアコンの駆動量によっても変化することがある。そこで、これらの各音源の状態に基づいて、切替弁50を閉じ状態及び開き状態の間で切り替えることができる。
エンジンの回転数を検出する場合には、例えば、エンジンのクランクシャフトに取り付けられたクランクポジションセンサの出力に基づいて、回転数を検出することができる。そして、エンジンの回転数が閾値よりも大きい場合には、切替弁50を開き状態とし、閾値よりも小さい場合には、切替弁50を閉じ状態とすればよい。
ここで、一般的には、エンジンの回転数が上昇するほど、エンジンの回転に伴って発生する車室内の音は大きくなる。このため、エンジンの回転に伴う車室内の音が、車室内におけるファン40の駆動音と実質的に等しくなるときのエンジンの回転数を上記閾値として設定することができる。この閾値は、予め実験によって特定しておくことができる。
なお、実質的に等しいとは、エンジンの回転に伴う車室内の音(音レベル)及びファン40の駆動音(音レベル)が互いに異なっているものの、乗員にとっては区別できない場合を含むものである。この点に関して、上記閾値は、特定の数値ではなく、数値範囲として設定することができる。この場合には、エンジンの回転数が数値範囲の上限値よりも大きければ、切替弁50を開き状態とし、数値範囲の下限値よりも小さければ、切替弁50を閉じ状態とすることができる。
また、オーディオ機器の音量を検出する場合には、例えば、音量を調節するために操作される操作部材の操作量を検出すれば、オーディオ機器の駆動に伴う車室内の音を特定することができる。そして、オーディオ機器の音量が閾値よりも大きければ、切替弁50を開き状態とし、閾値よりも小さければ、切替弁50を閉じ状態とすることができる。
ここで、オーディオ機器の駆動に伴う車室内の音が、車室内におけるファン40の駆動音と実質的に等しくなるときのオーディオ機器の音量を上記閾値として設定することができる。この閾値は、予め実験によって特定しておくことができる。なお、実質的に等しいとは、オーディオ機器の駆動に伴う車室内の音(音レベル)及びファン40の駆動音(音レベル)が互いに異なっているものの、乗員にとっては区別できない場合を含むものである。この点に関して、上記閾値は、特定の数値ではなく、数値範囲として設定することができる。この場合には、オーディオ機器の音量が数値範囲の上限値よりも大きければ、切替弁50を開き状態とし、数値範囲の下限値よりも小さければ、切替弁50を閉じ状態とすることができる。
さらに、乗員の話声を検出する場合には、車室内の音を収集するためのマイクを設けておき、マイクからの出力に基づいて、乗員の話声を検出することができる。そして、乗員の話声が閾値よりも大きければ、切替弁50を開き状態とし、閾値よりも小さければ、切替弁50を閉じ状態とすることができる。なお、乗員の話声に限るものではなく、乗員が車室内に存在することによって発生する音であれば、いかなる音でもよい。例えば、乗員が車室内で楽器を演奏している場合が考えられる。
ここで、乗員の話声(音)が、車室内におけるファン40の駆動音と実質的に等しくなるときの音を上記閾値として設定することができる。この閾値は、予め実験によって特定しておくことができる。なお、実質的に等しいとは、乗員の話声(音レベル)及びファン40の駆動音(音レベル)が互いに異なっているものの、乗員にとっては区別できない場合を含むものである。この点に関して、上記閾値は、特定の数値ではなく、数値範囲として設定することができる。この場合には、乗員の話声が数値範囲の上限値よりも大きければ、切替弁50を開き状態とし、数値範囲の下限値よりも小さければ、切替弁50を閉じ状態とすることができる。
車室内にマイクを設けておけば、車室内における実際の音を検出することができる。すなわち、車室内の音を直接検出することで、乗員の話声だけでなく、車速、エンジンの回転数、オーディオ機器の音量、エアコンの駆動量といった、他の要素をすべて含んだ状態で、車室内の音を検出することができる。
また、エアコンの駆動量を検出する場合において、例えば、エアコンの送風量を調節するために操作される操作部材の操作量を検出すれば、エアコンの駆動に伴う車室内の音を特定することができる。そして、エアコンの駆動量が閾値よりも大きければ、切替弁50を開き状態とし、閾値よりも小さければ、切替弁50を閉じ状態とすることができる。
ここで、一般的には、エアコンの駆動量(送風量)が大きくなるほど、エアコンの駆動に伴う車室内の音が大きくなる。このため、エアコンの駆動に伴う車室内の音が、車室内におけるファン40の駆動音と実質的に等しくなるときのエアコンの駆動量を上記閾値として設定することができる。この閾値は、予め実験によって特定しておくことができる。なお、実質的に等しいとは、エアコンの駆動に伴う車室内の音(音レベル)及びファン40の駆動音(音レベル)が互いに異なっているものの、乗員にとっては区別できない場合を含むものである。この点に関して、上記閾値は、特定の数値ではなく、数値範囲として設定することができる。この場合には、エアコンの駆動量が数値範囲の上限値よりも大きければ、切替弁50を開き状態とし、数値範囲の下限値よりも小さければ、切替弁50を閉じ状態とすることができる。
一方、本実施例では、ファン40を一定の速度で回転させているが、これに限るものではない。すなわち、メイン吸気ダクト20が開き状態にあるときの車室内におけるファン40の駆動音と、車速等に起因する車室内の音との関係に応じて、ファン40の駆動量(回転数)を変化させることもできる。具体的には、車室内に到達するファン40の駆動音が、車速等に起因する車室内の音よりも小さければ、ファン40の駆動音が車速等に起因する車室内の音に近づく状態まで、ファン40の駆動量を増加させることができる。この場合にも、ファン40の駆動によって乗員に違和感を与えるのを抑制することができる。また、ファン40の駆動量を増加させることにより、電池パック10の温度調節を効率良く行うことができる。
また、本実施例では、メイン吸気ダクト20にファン40を配置しているが、これに限るものではない。すなわち、ファン40の駆動によって、吸気ダクト20,21に車室内の空気を取り込ませることできれば、ファン40の位置は適宜設定することができる。例えば、排気ダクト30にファン40を配置することができる。
さらに、本実施例では、サブ吸気ダクト21をメイン吸気ダクト20に接続しているが、これに限るものではない。すなわち、電池パック10に対する空気の供給量が互いに異なる2つの吸気ダクトを用いていればよい。例えば、2つの吸気ダクトを互いに接続することなく電池パック10に接続し、各吸気ダクトを介して車室内の空気を電池パック10に供給することができる。この場合には、各吸気ダクトに対してファンを設けるとともに、本実施例の切替弁50を省略することができる。
そして、各吸気ダクトに設けられたファンの駆動を制御することによって、本実施例と同様の効果を得ることができる。具体的には、車速が閾値よりも高い場合には、2つのダクトを用いて空気の供給を行うことができる。また、車速が閾値よりも低い場合には、空気の供給量が多い方のダクトにおける空気の供給を禁止するとともに、空気の供給量が少ない方のダクトにおける空気の供給を許容することができる。すなわち、空気の供給量が多い方のダクトに設けられたファンを停止させるとともに、空気の供給量が少ない方のダクトに設けられたファンを駆動することができる。
次に、本発明の実施例2である温度調節機構について、図6を用いて説明する。ここで、図6は、本実施例の温度調節機構を備えた車両における後方部分の内部構成を示す側面図である。なお、実施例1で説明した部材と同一の機能を有する部材については同一符号を用いている。以下、実施例1と異なる点について、主に説明する。
本実施例では、サブ吸気ダクト21の配置が実施例1と異なっている。すなわち、本実施例におけるサブ吸気ダクト21では、シート2の下部に吸気口21aが設けられている。そして、サブ吸気ダクト21は、シート2の下部から、メイン吸気ダクト20が配置されている側に延びて、メイン吸気ダクト20と接続されている。
本実施例においても、実施例1と同様に、コントローラによって切替弁50の駆動が制御される。例えば、車速が閾値よりも高い場合には、切替弁50が開き状態に駆動され、車速が閾値よりも低い場合には、切替弁50が閉じ状態に駆動される。ここで、切替弁50やファン40の駆動制御は、実施例1(図5)で説明した場合と同様である。これにより、実施例1と同様の効果を得ることができる。
また、本実施例では、シート2の下部に設けられた吸気口21aから車室内の空気を取り込むようにしているため、ファン40の駆動音が吸気口21aから車内に到達した場合でも、乗員がファン40の駆動音を認識しにくくなっている。すなわち、吸気口21aは、シート2に座った乗員の耳から離れた位置に配置されているため、吸気口21aから車室内に到達したファン40の駆動音が乗員の耳に到達しにくくなっている。これにより、乗員がファン40の駆動音によって違和感を受けるのを抑制することができる。
さらに、本実施例では、吸気口21aからファン40までの長さを、実施例1の構成における吸気口21aからファン40までの長さよりも長くすることができる。このようにサブ吸気ダクト21を長くすることにより、ファン40から吸気口21aに到達するまでに、ファン40の駆動音を減衰させることができる。
また、本実施例では、サブ吸気ダクト21によって、シート2の下部に存在する空気を取り込むようになっている。ここで、シート2の下部に位置する空気は、シート2の上部に位置する空気よりも温度が低くなっていることがある。例えば、エアコンを駆動して車室内を冷やしていれば、車室内の上部における温度よりも、下部における温度が低くなる。そして、温度が低い空気を、サブ吸気ダクト21を介して取り込むことにより、電池パック10を効率良く冷却することができる。
1:車両
10:電池パック(電源装置)
20:メイン吸気ダクト(第2のダクト)
21:サブ吸気ダクト(第1のダクト)
30:排気ダクト
40:ファン
50:切替弁(切替機構)
10:電池パック(電源装置)
20:メイン吸気ダクト(第2のダクト)
21:サブ吸気ダクト(第1のダクト)
30:排気ダクト
40:ファン
50:切替弁(切替機構)
Claims (9)
- 車両に搭載される電源装置の温度を調節するための温度調節機構であって、
ファンの駆動により車室内の空気を前記電源装置に供給するための第1のダクトと、
前記第1のダクトと接続され、前記第1のダクトを介した前記空気の供給量よりも多い量の前記空気を前記ファンの駆動により前記電源装置に供給するための第2のダクトと、
車室内の音に関する情報を取得するための情報取得ユニットと、
前記第2のダクトのうち前記第1のダクトとの接続部よりも吸気口側の領域に設けられ、前記第2のダクトを閉じ状態及び開き状態の間で切り替える切替機構と、
前記情報取得ユニットの取得情報に基づいて、前記切替機構の駆動を制御するコントローラと、を有し、
前記コントローラは、
前記取得情報から特定された車室内の音が前記ファンの駆動音に関する閾値よりも大きい場合には、前記切替機構を介して前記第2のダクトを開き状態とし、
前記取得情報から特定された車室内の音が前記閾値よりも小さい場合には、前記切替機構を介して前記第2のダクトを閉じ状態とすることを特徴とする温度調節機構。 - 前記第1のダクトは、前記ファンが駆動している間は、車室内の空気を前記電源装置に供給し続けることを特徴とする請求項1に記載の温度調節機構。
- 前記第2のダクトは、ダクトの長手方向と直交する面における断面積に関して、前記第1のダクトよりも大きいことを特徴とする請求項1又は2に記載の温度調節機構。
- 前記第1のダクトの吸気口から前記ファンまでの前記空気の移動経路における長さは、前記第2のダクトの吸気口から前記ファンまでの前記空気の移動経路における長さよりも長いことを特徴とする請求項3に記載の温度調節機構。
- 前記第1及び第2のダクトの吸気口が、車室内に面していることを特徴とする請求項1から4のいずれか1つに記載の温度調節機構。
- 前記第1及び第2のダクトの吸気口が、前記車両に搭載されたシートの上部と隣り合った領域内に配置されていることを特徴とする請求項1から5のいずれか1つに記載の温度調節機構。
- 前記第1のダクトの吸気口が、前記車両に搭載されたシートの下部に位置していることを特徴とする請求項1から5のいずれか1つに記載の温度調節機構。
- 前記第1のダクトに設けられ、前記ファンの駆動音を減衰させる減衰部材を有することを特徴とする請求項1から7のいずれか1つに記載の温度調節機構。
- 前記電源装置は、二次電池で構成されていることを特徴とする請求項1から8のいずれか1つに記載の温度調節機構。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008148237A JP2009292328A (ja) | 2008-06-05 | 2008-06-05 | 温度調節機構 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2009292328A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014007019A (ja) * | 2012-06-22 | 2014-01-16 | Toyota Motor Corp | 電池パックの冷却構造 |
JP2016107894A (ja) * | 2014-12-09 | 2016-06-20 | トヨタ自動車株式会社 | バッテリパックの冷却構造 |
JP2018030514A (ja) * | 2016-08-26 | 2018-03-01 | トヨタ自動車株式会社 | 電池冷却装置 |
-
2008
- 2008-06-05 JP JP2008148237A patent/JP2009292328A/ja active Pending
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