JP2011025790A

JP2011025790A - 車室内用空調装置

Info

Publication number: JP2011025790A
Application number: JP2009172213A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Ogiwara; 泰史荻原; Harumi Taketomi; 春美武富
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2009-07-23
Filing date: 2009-07-23
Publication date: 2011-02-10

Abstract

【課題】複数の電池モジュールの温度を均一化して蓄電装置の劣化を抑制することが可能な車室内用空調装置を提供する。
【解決手段】主通路１１の上流側から順に、Ａ／Ｃフィルタ１２と、送風手段１３と、エバポレータ１４とが設けられた車室内用空調装置１０であって、Ａ／Ｃフィルタ１２と送風手段１３との間のＡ／Ｃフィルタ１２に隣接する主通路１１内に、複数の電池モジュール３２で構成された車載バッテリＢを配置したことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

この発明は、蓄電装置を備えた車両に搭載される車室内用空調装置に関するものであり、特に蓄電装置の冷却に係るものである。

駆動源として電動発電機とを備えたハイブリッド車両や電動車両等の車両にあっては、電動発電機を駆動する電力を供給する一方、電動発電機によって回生された電力を蓄電する複数の電池モジュールからなる蓄電装置を備えている。一般に、この種の蓄電装置は温度上昇により充放電性能の低下を招く虞があるため、近年、蓄電装置がインスツルメントパネル内に配置された車両において、車室内用の空調装置が取り込んだ空気の一部を分流させて蓄電装置を冷却するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８−２２２０４１号公報

しかしながら、上述した従来の車室内用空調装置にあっては、例えば、蓄電装置を冷却するための流路の中心付近の流速が相対的に速い一方、流路の壁面付近の流速が相対的に遅いので、蓄電装置の各電池モジュールの設置位置に応じて吹き付けられる冷却空気の量が異なってしまう。そのため、冷却空気が良く当たる電池モジュールと冷却空気があまり当たらない電池モジュールとで温度差が生じてしまう可能性がある。そして、このように各電池モジュールの冷却が一様に行われない場合、各電池モジュールの電池性能が均一化されないため、充放電性能が不均一になり蓄電装置の劣化が加速する虞がある。

この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、複数の電池モジュールの温度を均一化して蓄電装置の劣化を抑制することが可能な車室内用空調装置を提供するものである。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載した発明は、空気流路（例えば、実施形態における主通路１１）の上流側から順に、空気中の異物を取り除くエアフィルタ（例えば、実施形態におけるＡ／Ｃフィルタ１２）と、空気流量を調節する送風手段（例えば、実施形態における送風手段１３）と、空気の温度を調整する温度調整手段（例えば、実施形態におけるエバポレータ１４）とが設けられた車室内用空調装置（例えば、実施形態における車室内用空調装置１０，１１０，２１０）であって、前記エアフィルタと前記送風手段との間の前記エアフィルタに隣接する前記空気流路内に、複数の電池モジュール（例えば、実施形態における電池モジュール３２）で構成された蓄電装置（例えば、実施形態における車載バッテリＢ，Ｂ２，Ｂ３）を配置したことを特徴とする。

請求項２に記載した発明は、請求項１に記載の発明において、前記空気流路の流路中心（例えば、実施形態における流路中心Ｏ）付近に配置される前記電池モジュール同士の間隔は、前記空気流路の壁面（例えば、実施形態における壁面３１）側に配置される前記電池モジュール同士の間隔よりも狭く設定されていることを特徴とする。

請求項３に記載した発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記電池モジュールは、前記空気流路の流れ方向に沿って積層配置され、前記空気流路の流路中心付近ほど積層数が増加されていることを特徴とする。

請求項４に記載した発明は、請求項１乃至３の何れか一項に記載の発明において、前記蓄電装置の温度を検出する蓄電装置温度検出手段（例えば、実施形態における温度センサｓ１）と、該蓄電装置温度検出手段の検出結果に基づき前記エアフィルタの目詰まり発生の有無を判定するエアフィルタ目詰まり判定手段（例えば、実施形態におけるステップＳ０３，ステップＳ３４）とを備えることを特徴とする。

請求項５に記載した発明は、請求項１乃至３の何れか一項に記載の発明において、前記蓄電装置の出力を検出する蓄電装置出力検出手段（例えば、実施形態における電圧センサｓ２）と、該蓄電装置出力検出手段の検出結果に基づき前記エアフィルタの目詰まり発生の有無を判定するエアフィルタ目詰まり判定手段とを備えることを特徴とする。

請求項６に記載した発明は、前記蓄電装置の温度を検出する蓄電装置温度検出手段と、
該蓄電装置温度検出手段の検出結果に基づき前記エアフィルタの目詰まり発生の有無を判定するエアフィルタ目詰まり判定手段とを備え、該エアフィルタ目詰まり判定手段は、前記送風手段の流量が所定流量以上に設定され、前記蓄電装置の温度が、該蓄電装置から適正な出力を得られなくなる所定温度以上であることが検出された場合に、前記エアフィルタが目詰まりしていると判定することを特徴とする。

請求項１に記載した発明によれば、エアフィルタの有する整流作用によって、空気流路の上流側から下流側へ流過する空気がエアフィルタを通過する際に整流されて、空気流路の中心付近の流速と空気流路の壁面付近の流速とのばらつきが抑制されて、エアフィルタの下流側に隣接配置された蓄電装置の各電池モジュールに接触する空気の流速が均一化されて各電池モジュールの温度が均一化されるため、蓄電装置の電池性能を向上することができる効果がある。

請求項２に記載した発明によれば、エアフィルタに隣接配置される蓄電装置の電池モジュール同士の間隔のうち、空気流路の流路中心付近に配置される電池モジュール同士の間隔を空気流路の壁面側に配置された電池モジュール同士の間隔よりも相対的に狭く設定することで、空気流路の流路中心付近を空気が流れ難くなり、塵埃等の異物の堆積が集中し易いエアフィルタの流路中心付近を通過する空気が減少されるため、エアフィルタの各位置を通過する空気の量がより均一化される。したがって、エアフィルタの流路中心付近のみに異物の体積が集中するのを防止してエアフィルタの全面を無駄なく利用することができ、また、電池モジュールへより均一に空気を供給することができるため、電池モジュールの温度ばらつきを更に低減することができる効果がある。

請求項３に記載した発明によれば、エアフィルタに隣接配置される蓄電装置の電池モジュールの積層数が流路中心付近ほど増加されていることで、空気流路の流路中心付近を空気が流れ難くなりエアフィルタの流路中心付近を通過する空気が減少されるため、エアフィルタの各位置を通過する空気の量が均一化される。したがって、エアフィルタの流路中心付近のみに異物の体積が集中するのを防止してエアフィルタの全面を無駄なく利用することができる。また、電池モジュールへより均一に空気を供給することができるため、電池モジュールの温度ばらつきを更に低減することができる効果がある。

請求項４に記載した発明によれば、エアフィルタの目詰まりが発生すると空気流路内を流れる空気の絶対量が減少して冷却性能が低下し蓄電装置の温度が上昇するので、この温度上昇を蓄電装置温度検出手段により検出することで、エアフィルタ目詰まり判定手段によりエアフィルタの目詰まりを判定することが可能になる。したがって、エアフィルタの目詰まりを検出するための特別な装置を設けずに、エアフィルタの目詰まり発生を検出してエアフィルタの目詰まりに起因する蓄電装置の温度上昇が長期化するのを防止し、蓄電装置の充放電性能の向上および負担軽減を図ることができる効果がある。

請求項５に記載した発明によれば、エアフィルタの目詰まりが発生すると空気流路内を流れる空気の絶対量が減少して冷却性能が低下し蓄電装置の温度が上昇するので、この温度上昇に起因する蓄電装置の出力低下を蓄電装置出力検出手段により検出することで、エアフィルタ目詰まり判定手段によりエアフィルタの目詰まりを判定することが可能になる。したがって、エアフィルタの目詰まりを検出するための特別な装置を設けずに、エアフィルタの目詰まり発生を検出してエアフィルタの目詰まりに起因する蓄電装置の出力低下が長期化するのを防止し、蓄電装置の充放電性能の向上および負担軽減を図ることができる効果がある。

請求項６に記載した発明によれば、エアフィルタが目詰まりをしていないときに蓄電装置の温度を適正な温度まで低下させることが可能な所定流量以上に送風手段の流量が設定されている場合に、蓄電装置の温度が適正な出力を得られなくなる所定温度以上であることが検出された場合にのみ、エアフィルタ目詰まり判定手段によりエアフィルタの目詰まりを判定することが可能になる。したがって、エアフィルタの目詰まりを検出するための特別な装置を設けることなく、エアフィルタの目詰まり発生を検出してエアフィルタの目詰まりに起因する蓄電装置の出力低下が長期化するのを防止し、蓄電装置の充放電性能の向上および負担軽減を図ることができる効果がある。

本発明の第１実施形態における車室内用空調装置の概略構成図である。本発明の第１実施形態における目詰まり検出処理のフローチャートである。本発明の第１実施形態におけるバッテリ温度推定処理のフローチャートである。本発明の第１実施形態における車載バッテリの劣化状態のマップである。本発明の第１実施形態の第２変形例における目詰まり検出処理のフローチャートである。本発明の第２実施形態における図１に相当する概略構成図である。本発明の第２実施形態の変形例における主通路の縦断面図である。本発明の第２実施形態の第２変形例における図１に相当する概略構成図である。本発明の各実施形態の第３変形例における電池モジュールおよびフィルタ材の断面図である。本発明の各実施形態の第４変形例における電池モジュールおよびフィルタ材の断面図であり、（ａ）は凹部が角溝形状の場合、（ｂ）は角溝形状の凹部の下流側開口を絞り込んで形成した場合、（ｃ）は溝部が丸溝形状の場合、（ｄ）はフィルタ材４０に細かい凹凸を形成した場合、（ｅ）は略矩形断面の電池モジュールで凹部が角溝形状の場合、（ｆ）は略矩形断面の電池モジュールで角溝形状の凹部の下流側開口を絞り込んで形成した場合を示している。

次に、この発明の実施形態における車室内用空調装置１０について図面を参照しながら説明する。
図１は、この発明の実施形態における車室内用空調装置１０を備えたハイブリッド車両１の概略構成を示した図である。ハイブリッド車両１（以下、単に車両１という）では、エンジン（ＥＮＧ）２と電動発電機（ＭＯＴ；以下、モータジェネレータという）３が直結されており、エンジン２とモータジェネレータ３の少なくとも一方の動力がトランスミッション（Ｔ／Ｍ）４およびディファレンシャルギヤ５を介して駆動輪Ｗｆに伝達され、走行可能に構成されている。
モータジェネレータ３はいわゆるＤＣブラシレスタイプのものであり、駆動輪Ｗｆへその動力を伝達する際には、モータジェネレータ３の駆動制御を回転角度に基づいて行うパワードライブユニット（ＰＤＵ）６を介して車載バッテリＢに蓄電されている電力が供給される。一方、車両１の減速時にはパワードライブユニット６の回生制御で発電機として機能して駆動輪Ｗｆからディファレンシャルギヤ５およびトランスミッション４を介してモータジェネレータ３に伝達される運動エネルギーを電気エネルギーに変換する。この変換された電気エネルギーは、パワードライブユニット６を介して車載バッテリＢに蓄電されると共に、コンバータ（不図示）を介して低圧バッテリ（不図示）に蓄電される。

車室内用空調装置１０は、車両１のインスツルメントパネル内に配置され、主通路１１の上流側から順に、Ａ／Ｃフィルタ１２、車載バッテリＢ、送風手段１３、および、エバポレータ１４が配置されている。
Ａ／Ｃフィルタ１２は、不織布等のフィルタ材からなるもので、主通路１１に導入された空気（後述の内気または外気）に含まれる塵埃等の異物を除去する。ここで、Ａ／Ｃフィルタ１２は、通過する直前の空気に流速のばらつきがあったとしても、Ａ／Ｃフィルタ１２を通過する際に流速のばらつきを緩和するいわゆる整流機能を有している。

送風手段１３は、風量調整が可能ないわゆるブロアであり、その上流側の空気を設定された所定風量で下流側へと送り出す。この送風手段１３は不図示の制御手段によって駆動制御される。
エバポレータ１４は、冷凍サイクル（不図示）において循環される冷媒を気化する部位であり、主通路１１内を流過する空気との接触面積を増加させるための複数のフィン（不図示）を備えている。送風手段１３により送り出された空気は上記フィン間を通過することで熱を奪われて冷却および除湿される。このエバポレータ１４には、空気の通過量を調整するダンパ１５が取り付けられている。

車室内用空調装置１０には、車室（キャビン）内の空気（以下、内気という）を導入する内気導入口１６を有した内気導入通路１７と、車室外の空気（以下、外気という）を導入する外気導入口１８を有した外気導入通路１９とがそれぞれ設けられている。これら内気導入通路１７および外気導入通路１９は主通路１１に合流接続され、その合流点Ｐ１に内気導入通路１７と外気導入通路１９とを選択的に開閉するダンパ２０が揺動可能に取り付けられている。このダンパ２０により、例えばユーザが内気循環モードを選択した場合には内気導入通路１７が主通路１１と連通され、ユーザが外気導入モードを選択した場合には外気導入通路１９が主通路１１と連通される。

一方、主通路１１のエバポレータ１４よりも下流側には、温風通路２１と冷風通路２２とがそれぞれ接続され、車室内へ空調風を吹き出す共通のベント（不図示）の直前で再び合流している。温風通路２１と冷風通路２２との分岐点Ｐ２には、温風通路２１および冷風通路２２へ分流させる空気（冷却空気）の流量を調整するダンパ２４が取り付けられている。ダンパ２４は、ユーザが設定した空調風の温度をベントから吹き出させるために、その角度を変化させることで、温風通路２１へ導入される冷却空気の流量と冷風通路２２へ導入される冷却空気の流量とを調整する。

温風通路２１は、導入された冷却空気を加温するヒータコア２３を備えている。このヒータコア２３は、エンジン２の冷却水の一部が循環されて、エンジン２の温度の上昇にともない温度上昇される。つまり、温風通路２１へ流入される冷却・除湿された空気は、ヒータコア２３を通過して温風としてベントへ送り出される一方、冷風通路２２へ流入される冷却・除湿された空気は、そのまま冷風としてベントへ送り出される。

ところで、上述したＡ／Ｃフィルタ１２と送風手段１３との間の主通路１１には、Ａ／Ｃフィルタ１２に隣接して車載バッテリＢが配置されている。この車載バッテリＢは、複数の電池モジュール３２を備えて構成されている。この電池モジュール３２は、略円柱状を呈し、その軸線が主通路１１の流路方向と直交する方向（例えば、図１の紙面表裏方向）に沿って配置されている。また電池モジュール３２は、電池モジュール３２同士の間に空気が流過可能なように所定間隔を空けて電池ホルダ（不図示）により組みつけられている。これにより、送風手段１３の駆動中に主通路１１を流れる空気が電池モジュール３２間を流過して、各電池モジュール３２が冷却される。車載バッテリＢには、車載バッテリＢの温度を検出する温度センサｓ１が設けられており、この温度センサｓ１の検出結果が不図示の制御装置へ入力されるようになっている。なお、車載バッテリＢに出力電圧を検出する電圧センサｓ２を設け、電圧センサｓ２の検出結果が制御装置へ入力されるようにしてもよい。

すなわち、上述した車室内用空調装置１０においては、送風手段１３が駆動され、ダンパ２０により内気導入通路１７が選択されている場合には内気導入口１６から車室内の空気が主通路１１へ導入され、外気導入通路１９が選択されている場合には外気導入口１８から車室外の空気が主通路１１へ導入される。そして、主通路１１へ導入された空気は、壁面３１近傍で失速するなど、流速のばらつきが生じているが、Ａ／Ｃフィルタ１２の整流作用により、流速のばらつきが均一化される。そして、流速が均一化された空気は、Ａ／Ｃフィルタ１２に隣接している車載バッテリＢを通過して電池モジュール３２を冷却して、その後、送風手段１３に至り、エバポレータ１４で冷却・除湿される。さらに冷却・除湿された空気のうち、ダンパ２４を介して温風通路２１へ流れ込んだものは、ヒータコア２３により加温されて温風となる一方、冷風通路２２へ流れ込んだものは、そのまま冷風として冷風通路２２を通過する。そして、これら温風と冷風とが合流してベントから車室内へ空調風として吹き出されることとなる。

次に、制御装置におけるＡ／Ｃフィルタ１２の目詰まり検出処理について図２，３のフローチャートを参照しながら説明する。
まず、温度センサｓ１により車載バッテリＢのバッテリ温度Ｔを検出する（ステップＳ０１）。
次いで、バッテリ温度の推定値であるバッテリ温度Ｔｓを算出するバッテリ温度推定処理を実施する（ステップＳ０２）。

温度センサｓ１により検出されたバッテリ温度Ｔと、バッテリ温度推定処理により求められたバッテリ温度Ｔｓとの差分の絶対値を求め、予め設定された所定の閾値以上か否かを判定する（ステップＳ０３；エアフィルタ目詰まり判定手段）。この判定の結果、バッテリ温度Ｔとバッテリ温度Ｔｓとの差分の絶対値が予め設定された所定の閾値以上である場合には（ステップＳ０３でＹＥＳ）、Ａ／Ｃフィルタ１２が目詰まりを起こしていると判定してユーザに対してフィルタ目詰まりの警告を行い（ステップＳ０４）、本ルーチンの実行を一旦終了する。

一方、上記判定の結果、バッテリ温度Ｔとバッテリ温度Ｔｓとの差分の絶対値が予め設定された所定の閾値より小さい場合には（ステップＳ０３でＮＯ）、フィルタの目詰まりが発生していないと判定して上述した処理を繰り返す。

次に、上述したステップＳ０２のバッテリ温度推定処理のサブルーチンを、図３のフローチャートを参照しながら説明する。
まず、温度センサｓ１により、車両１のイグニッションＯＮ直後など、起動時のバッテリ初期温度を検出し、不図示のメモリ等の記憶手段に記憶させる（ステップＳ２１）。
次いで、電流センサ等により車載バッテリＢの電流値を検出し、充電量および放電量（充放電量）を積算して記憶手段に記憶させる（ステップＳ２２）。
さらに、外気温センサ等により車両１の外気温を検出して記憶手段に記憶させる（ステップＳ２３）。

また、図４に示すバッテリ性能と時間［ｔ］とのマップ等により、車載バッテリＢの劣化状態を求めて記憶手段に記憶させる（ステップＳ２４）。
そして、上記記憶手段に記憶されている、バッテリ初期温度、充放電量、外気温および劣化状態の諸条件より車載バッテリＢの温度推定値すなわちバッテリ温度Ｔｓを求め、このバッテリ温度Ｔｓを記憶手段に記憶させて（ステップＳ２５）メインルーチンへ戻る。ここで、車載バッテリＢの充放電量によりその発熱量が推定できるが、温度センサｓ１によるバッテリ温度Ｔの測定条件と合わせるために、バッテリ初期温度、外気温、および劣化状態を加味して推定値であるバッテリ温度Ｔｓを算出している。

上述したバッテリ温度Ｔｓは車載バッテリＢが十分に冷却されている理想的な温度であり、バッテリ温度Ｔとバッテリ温度Ｔｓとの差分の絶対値が所定の閾値以上のときは、車載バッテリＢの冷却が十分なされずに車載バッテリＢのバッテリ温度Ｔが相対的に高くなっている状態であると推定できる。そして上述した目詰まり検出処理では、車載バッテリＢが十分に冷却されていない原因がＡ／Ｃフィルタ１２の下流で十分な空気流量が得られないためであり、この空気流量の不足がＡ／Ｃフィルタ１２の目詰まりによるものと判定している。

したがって、上述した第１実施形態の車室内用空調装置１０によれば、Ａ／Ｃフィルタ１２の整流作用によって、主通路１１の上流側から下流側へ流過する空気がＡ／Ｃフィルタ１２を通過する際に整流されて、主通路１１の中心付近の流速と主通路１１の壁面３１付近の流速とのばらつきが抑制されて、Ａ／Ｃフィルタ１２の下流側に隣接配置された車載バッテリＢの各電池モジュール３２に接触する空気の流速が均一化されて各電池モジュール３２の温度が均一化されるため、車載バッテリＢの電池性能を向上することができる。

また、Ａ／Ｃフィルタ１２の目詰まりが発生すると主通路１１内を流れる空気が減少して冷却性能が低下し車載バッテリＢの温度が上昇するので、この温度上昇を温度センサｓ１により検出することで、エアフィルタの目詰まりを判定することが可能になり、この結果、Ａ／Ｃフィルタ１２の目詰まりを検出するための特別な装置を設けずに、Ａ／Ｃフィルタ１２の目詰まり発生を検出してＡ／Ｃフィルタ１２の目詰まりに起因する車載バッテリＢの温度上昇が長期化するのを防止し、充放電性能の向上および負担軽減を図ることができる。

なお、上述した第１実施形態では、バッテリ初期温度、充放電量、外気温および劣化状態によってバッテリ温度Ｔｓを求めて、このバッテリ温度Ｔｓと温度センサｓ１により検出されたバッテリ温度Ｔとに基づきＡ／Ｃフィルタ１２の目詰まり検出を行う場合について説明したが、この構成に限られるものではなく、例えば変形例として、車載バッテリＢの出力電圧Ｖを用いてＡ／Ｃフィルタ１２の目詰まり検出処理を行うようにしてもよい。より具体的には、出力電圧Ｖは車載バッテリＢの温度に応じて変動するため、バッテリ初期電圧、充放電量、外気温および劣化状態に応じて算出可能な車載バッテリＢの出力電圧の推定値である出力電圧Ｖｓと電圧センサ（蓄電装置出力検出手段）ｓ２で検出される出力電圧Ｖとを比較して、これらの差分の絶対値が予め設定された所定の閾値以上の場合に、車載バッテリＢが冷却不足に陥り、Ａ／Ｃフィルタ１２が目詰まりを起こしていると判定するようにしてもよい（エアフィルタ目詰まり判定手段）。

この第１実施形態の変形例によれば、Ａ／Ｃフィルタ１２の目詰まりが発生すると主通路１１内を流れる空気が減少して冷却性能が低下し車載バッテリＢの温度が上昇するので、この温度上昇に起因する車載バッテリＢの出力低下を電圧センサｓ２により検出することで、Ａ／Ｃフィルタ１２の目詰まりを判定することが可能になるため、Ａ／Ｃフィルタ１２の目詰まりを検出するための特別な装置を設けずに、Ａ／Ｃフィルタ１２の目詰まり発生を検出してＡ／Ｃフィルタ１２の目詰まりに起因する車載バッテリＢの出力低下が長期化するのを防止し、車載バッテリＢの充放電性能の向上および負担軽減を図ることができる。

さらに、上述した第１実施形態の第２変形例として、上述した推定値であるバッテリ温度Ｔｓに代えて、送風手段１３の設定風量とバッテリ温度Ｔとに基づきＡ／Ｃフィルタ１２の目詰まり検出処理を行うようにしてもよい。図５のフローチャートに示すように、この第２変形例の目詰まり検出処理は、まず送風手段（ＦＡＮ）１３の風量が最大か否かを判定して、送風手段１３の風量が最大である場合は（ステップＳ３１でＹＥＳ）、風量が最大となってから所定時間経過したか否かを判定する。ここで所定時間とは、最大風量で車載バッテリＢを冷却した場合に充放電性能が得られる温度に下がるのに十分な時間が設定される。

そして、この判定の結果、所定時間が経過したと判定された場合は（ステップＳ３２でＹＥＳ）、温度センサｓ１によりバッテリ温度Ｔを検出する（ステップＳ３３）。
次いで、バッテリ温度Ｔが所定の閾値以上か否かを判定し（ステップＳ３４；エアフィルタ目詰まり判定手段）、この判定の結果、所定の閾値以上であると判定された場合には（ステップＳ３４でＹＥＳ）、Ａ／Ｃフィルタ１２に目詰まりが生じていると判定してユーザに対してフィルタ目詰まりの警告を行い（ステップＳ３４でＹＥＳ）、本ルーチンの実行を一旦終了する。なお、送風手段１３の設定風量が最大ではない場合（ステップＳ３１でＮＯ）、風量最大となってから所定時間経過していない場合（ステップＳ３２でＮＯ）、バッテリ温度Ｔが所定の閾値以上ではない場合（ステップＳ３４でＮＯ）には、上述した目詰まり検出処理を最初からやり直す。なお、上述した処理では、送風手段１３の風量を最大風量に設定する場合について説明したが、十分に車載バッテリＢの温度低下が可能な風量であれば最大風量に限られるものではない。

要するに、上述した第１実施形態の第２変形例の目詰まり検出処理では、送風手段１３の風量が最大に設定されているにも関わらず、十分に車載バッテリＢが冷却されない場合にＡ／Ｃフィルタ１２に目詰まりが生じて車載バッテリＢを冷却するのに十分な空気流量が得られていないと判定して目詰まり発生の警告を行っているのである。

上述した第１実施形態の第２変形例によれば、Ａ／Ｃフィルタ１２が目詰まりをしていないときに車載バッテリＢの温度を適正な温度まで低下させることが可能な所定流量以上に送風手段１３の流量が設定されている場合に、車載バッテリＢの温度が適正な出力を得られなくなる所定温度以上であることが検出された場合にのみ、ステップＳ３４によりＡ／Ｃフィルタ１２の目詰まりを判定することが可能になり、この結果、Ａ／Ｃフィルタ１２の目詰まりを検出するための特別な装置を設けることなく、Ａ／Ｃフィルタ１２の目詰まり発生を検出してＡ／Ｃフィルタ１２の目詰まりに起因する車載バッテリＢの出力低下が長期化するのを防止し、車載バッテリＢの充放電性能の向上および負担軽減を図ることができる。

次に、この発明の第２実施形態の車室内用空調装置１１０について図６を参照しながら説明する。なお、この第２実施形態の車室内用空調装置１１０は、上述した第１実施形態の電池モジュール３２の配置を改良したものである。第１実施形態と同一部分に同一符号を付して説明し、重複する説明を省略する。

図６に示すように、主通路１１には、上流側から下流側に向かって、Ａ／Ｃフィルタ１２、車載バッテリＢ２、送風手段１３、およびエバポレータ１４が順次配置されている。
車載バッテリＢ２は、複数の電池モジュール３２より構成され、電池モジュール３２間に空気が流過可能な所定間隔を空けて不図示の電池ホルダにより組みつけられている。第１実施形態と同様に、送風手段１３が駆動中することで主通路１１を流れる空気が電池モジュール３２間を通過して、各電池モジュール３２が冷却される。

ここで、主通路１１においては、Ａ／Ｃフィルタ１２による整流作用があるものの、壁面３１側を流れる空気の流速よりも流路中心Ｏ付近を流れる空気の流速がやや高く、Ａ／Ｃフィルタ１２の流路中心Ｏ付近の部分を通過する空気の流量が相対的に若干多くなるため、経年的に塵埃等の異物の堆積が集中し易くなってしまう。

そのため、この第２実施形態の車室内用空調装置１１０においては、電池ホルダにより組みつけられた電池モジュール３２のうち、主通路１１の流路中心Ｏ付近に配置される所定数（図６中、７個の場合を示す）の電池モジュール３２ａ同士の間隔を、主通路１１の壁面３１側に配置される電池モジュール３２ｂ同士の間隔よりも狭く設定している。すなわち、電池モジュール３２ａ同士の隙間が狭い流路中心Ｏ付近の流路抵抗が相対的に増加するため、主通路１１の流路中心Ｏ付近の空気が若干流れ難くなる。流路中心Ｏ付近の電池モジュール３２ａ同士の間隔および、電池モジュール３２ａの数は、Ａ／Ｃフィルタ１２を通過する空気の流量が全面に亘って均一になるように、例えば、Ａ／Ｃフィルタ１２の表面積等に応じて適宜調整されている。

したがって、上述した第２実施形態によれば、Ａ／Ｃフィルタ１２に隣接配置される車載バッテリＢ２の電池モジュール３２同士の間隔のうち、主通路１１の流路中心Ｏ付近に配置される電池モジュール３２ａ同士の間隔を主通路１１の壁面３１側に配置された電池モジュール３２ｂ同士の間隔よりも相対的に狭く設定することで、主通路１１の流路中心Ｏ付近を空気が流れ難くなりＡ／Ｃフィルタ１２の流路中心Ｏ付近を通過する空気が減少されるため、Ａ／Ｃフィルタ１２の各位置を通過する空気の量が均一化され、この結果、Ａ／Ｃフィルタ１２の流路中心Ｏ付近のみに異物の体積が集中するのを防止してＡ／Ｃフィルタ１２の全面を無駄なく利用することができ、また、電池モジュール３２へより均一に空気を供給することができるため、電池モジュール３２の温度ばらつきを更に低減することができる。

なお、上述した第２実施形態では、電池モジュール３２を、主通路１１の流路方向と直交する方向に沿うように配置する場合について説明したが、この構成に限られるものではなく、例えば、第２実施形態の変形例として図７に示すように、主通路１１の流路方向に電池モジュール３２の軸線を沿わせて配置してもよい。この場合においても、流路中心Ｏ付近に配置される電池モジュール３２ａ同士の間隔を壁面３１側に配置される電池モジュール３２ｂ同士の間隔よりも狭く設定することで、上述した第２実施形態と同様に、電池モジュール３２の温度ばらつきを低減することができる。

また、上述した第２実施形態では、電池モジュール３２ａの間隔を相対的に狭く設定することで、主通路１１の流路中心Ｏ付近の空気を流れ難くして、流路全体の流速を均一化する場合について説明したが、流路中心Ｏ付近の空気を流れ難くすることができればよく、例えば、第２変形例として図８に示すように、Ａ／Ｃフィルタ１２の面に沿って配列された電池モジュール３２を、Ａ／Ｃフィルタ１２側から下流側に向かって積層して設けた車載バッテリＢ３を、Ａ／Ｃフィルタ１２に隣接配置するようにしてもよい。

この車載バッテリＢ３の電池モジュール３２の流路方向に沿う積層数は、主通路１１の壁面３１側（図８中、２層）よりも流路中心Ｏ付近の方がより多く（図８中、３層）設定されている。そして、これら電池モジュール３２は、空気が流過可能なように電池モジュール３２同士が所定間隔をあけて電池ホルダにより組みつけられて、主通路１１内に設置されている。

この第２実施形態の第２変形例によれば、上述した第２実施形態の変形例と同様に、Ａ／Ｃフィルタ１２に隣接配置される車載バッテリＢ３の電池モジュール３２の積層数が流路中心Ｏ付近ほど増加されていることで、主通路１１の流路中心Ｏ付近を空気が流れ難くなりＡ／Ｃフィルタ１２の流路中心Ｏ付近を通過する空気が減少されるため、Ａ／Ｃフィルタ１２の各位置を通過する空気量が均一化され、この結果、Ａ／Ｃフィルタ１２の流路中心Ｏ付近のみに異物の体積が集中するのを防止してＡ／Ｃフィルタ１２の全面を無駄なく利用することができ、さらに、電池モジュール３２へより均一に空気を供給することができるため、電池モジュール３２の温度ばらつきを更に低減することができる。

また、上述した各実施形態および第１，２変形例においては、車載バッテリＢ，Ｂ２，Ｂ３を主通路１１のＡ／Ｃフィルタ１２の下流側にＡ／Ｃフィルタ１２に隣接して配置する場合について説明したが、例えば、図９に示す第３変形例のように、ハニカム構造で形成されたＡ／Ｃフィルタ１２のフィルタ材４０の隙間に電池モジュール３２を収納してＡ／Ｃフィルタ１２と車載バッテリＢ，Ｂ２，Ｂ３とを一体的に構成してもよい。

また、図１０（ａ）〜図１０（ｆ）は上述した各実施形態の第４変形例を示しており、Ａ／Ｃフィルタ１２のフィルタ材４０には凹部４１が屈曲形成され、この凹部４１に電池モジュール３２が没入されており、少なくとも電池モジュール３２の上流端からその両サイドに亘ってフィルタ材４０が覆っている。これにより、Ａ／Ｃフィルタ１２の表面積が増加され、さらに車載バッテリＢ，Ｂ２，Ｂ３とＡ／Ｃフィルタ１２との少なくとも一部が流路方向で重なるように配置されることとなる。

図１０（ａ）〜（ｄ）は電池モジュール３２の断面形状が略円形の場合であり、図１０（ａ）は凹部４１が角溝形状の場合、図１０（ｂ）は図１０（ａ）よりも凹部４１の下流側の開口をやや絞り込んで形成した場合、図１０（ｃ）は凹部４１が丸溝形状の場合、図１０（ｄ）は図１０（ｃ）のフィルタ材４０に細かな凹凸を形成した場合をそれぞれ示している。また、図１０（ｅ），（ｆ）は電池モジュール３２の断面形状が略矩形の場合を示しており、図１０（ｅ）は凹部４１が角溝形状の場合、図１０（ｆ）は図１０（ｅ）の凹部４１の下流側の開口をやや絞り込んで形成した場合をそれぞれ示している。

上述した各実施形態の第３，４変形例によれば、電池モジュール３２とＡ／Ｃフィルタ１２との配置スペースが削減されて、車室内用空調装置１０，１１０，２１０の小型化に寄与することができると共に、車載バッテリＢ，Ｂ２，Ｂ３を交換する際に、同時にＡ／Ｃフィルタ１２も交換可能となるため、Ａ／Ｃフィルタ１２の目詰まりを防止し、この目詰まりによる電池モジュール３２の温度上昇をより確実に防止することができる。

なお、車両１はエンジン２とモータジェネレータ３を備えるハイブリッド車両を一例に説明したが、車載バッテリＢ，Ｂ２，Ｂ３が搭載される車両であれば、ハイブリッド車両に限られるものではない。

１０，１１０，２１０車室内用空調装置
１１主通路（空気流路）
１２Ａ／Ｃフィルタ（エアフィルタ）
１３送風手段
１４エバポレータ（温度調整手段）
３１壁面
３２電池モジュール
Ｂ，Ｂ２，Ｂ３車載バッテリ（蓄電装置）
Ｏ流路中心
ｓ１温度センサ（蓄電装置温度検出手段）
ｓ２電圧センサ（蓄電装置出力検出手段）
ステップＳ０３，ステップＳ３４エアフィルタ目詰まり判定手段

Claims

空気流路の上流側から順に、空気中の異物を取り除くエアフィルタと、空気流量を調節する送風手段と、空気の温度を調整する温度調整手段とが設けられた車室内用空調装置であって、
前記エアフィルタと前記送風手段との間の前記エアフィルタに隣接する前記空気流路内に、複数の電池モジュールで構成された蓄電装置を配置したことを特徴とする車室内用空調装置。
前記空気流路の流路中心付近に配置される前記電池モジュール同士の間隔は、前記空気流路の壁面側に配置される前記電池モジュール同士の間隔よりも狭く設定されていることを特徴とする請求項１に記載の車室内用空調装置。
前記電池モジュールは、前記空気流路の流れ方向に沿って積層配置され、前記空気流路の流路中心付近ほど積層数が増加されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の車室内用空調装置。
前記蓄電装置の温度を検出する蓄電装置温度検出手段と、
該蓄電装置温度検出手段の検出結果に基づき前記エアフィルタの目詰まり発生の有無を判定するエアフィルタ目詰まり判定手段とを備えることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の車室内用空調装置。
前記蓄電装置の出力を検出する蓄電装置出力検出手段と、
該蓄電装置出力検出手段の検出結果に基づき前記エアフィルタの目詰まり発生の有無を判定するエアフィルタ目詰まり判定手段とを備えることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の車室内用空調装置。
前記蓄電装置の温度を検出する蓄電装置温度検出手段と、
該蓄電装置温度検出手段の検出結果に基づき前記エアフィルタの目詰まり発生の有無を判定するエアフィルタ目詰まり判定手段とを備え、
該エアフィルタ目詰まり判定手段は、前記送風手段の流量が、前記蓄電装置の温度を適正な温度まで低下可能な所定流量以上に設定され、前記蓄電装置の温度が、該蓄電装置から適正な出力を得られなくなる所定温度以上であることが検出された場合に、前記エアフィルタが目詰まりしていると判定することを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の車室内用空調装置。