JP2016084025A - 車両 - Google Patents

Abstract

【課題】センターコンソールに内装された高圧バッテリの効果的な冷却が可能な車両を提供する。
【解決手段】空調装置に接続される空調用ダクト７１は、センターコンソール３０内で高圧バッテリ３２の上方に配置される。センターコンソール３０の後面には、空調用ダクト７１の開口部７１ａに対向した空調用吐出グリル５８と、高圧バッテリ３２に車室８７内の空気を供給する吸気ダクト３７の開口部６３に対向した吸気グリル５６とが形成される。空調用吐出グリル５８は、吸気グリル５６の上方に隣接して配置される。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両に関し、特に、車室内の空気を取り込んでセンターコンソールに内装される高圧バッテリを冷却する車両に関する。

ハイブリッド車両や電気自動車には、電動機の駆動源として高圧バッテリが搭載される。近年、高圧バッテリを車室内に配置することが検討されており、高圧バッテリが収容されたセンターコンソールを車両の左右方向に並ぶ一対の前部座席間に配置し、車室内の空気を取り込んで冷却するようにした電源装置が提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。

特許文献１では、車両に搭載されるバッテリモジュールを車室内の空気によって冷却する以外に、バッテリモジュールとフロアパネルとの間にエアコンダクトを配置し、エアコンがオフの場合には、エアコンダクトの内部の空気層によりフロアパネルからバッテリモジュールへの熱伝達を抑制し、エアコンがオンの場合には、エアコンダクトの内部を冷媒が流れるため、フロアパネルからの熱伝達によるバッテリモジュールの温度上昇を抑制している。

また、特許文献２では、運転席と助手席との間に配置されたコンソールボックス内に電池パック及び冷風ダクトを収容し、車室内の空気を取り込んで電池パックを冷却する以外に、コンソールボックス内に開口する冷風ダクトの開口部から冷気の一部をコンソールボックスの内部に放出し、コンソールボックス内部の温度上昇を抑制して電池パックの冷却性能を高めている。

特開２００９−２５５７７４号公報 特開２００８−２５４６０７号公報

特許文献１に開示の構造では、バッテリモジュールを冷却するためのセンターコンソールボックス周辺の空気の吸気口が、エアコンダクトより上方にあり、当該吸気口から取り込まれる空気は、エアコンダクトから排出された温度の低い空気ではない。また、特許文献２に開示の構造では、コンソールボックスの背面に設けられた冷風ダクトの放出口からは、後部座席に着座する乗員の膝元から斜め上方に向けて冷気が放出される一方、電池パックを冷却する車室内の空気の吸気口は、後部座席に着座する乗員の足元に開口している。このため、当該吸気口から取り込まれる空気は、冷風ダクトの放出口から放出される冷気が車室内を循環した後の温められた空気である。

本発明の目的は、センターコンソールに内装された高圧バッテリの効果的な冷却が可能な車両を提供することである。

上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、
空調装置（例えば、後述の実施形態での空調装置）に接続される空調用ダクト（例えば、後述の実施形態での空調用ダクト７１）と、
高圧バッテリ（例えば、後述の実施形態での高圧バッテリ３２）と、
該高圧バッテリに車室（例えば、後述の実施形態での車室８７）内の空気を供給する吸気ダクト（例えば、後述の実施形態での吸気ダクト３７）と、
左右一対の前部座席（例えば、後述の実施形態での左前部座席１４Ｌ及び右前部座席１４Ｒ）と、
該前部座席間に配置され、前記空調用ダクト、前記高圧バッテリ及び前記吸気ダクトを内装するセンターコンソール（例えば、後述の実施形態でのセンターコンソール３０）と、を備えた車両（例えば、後述の実施形態での車両１０）であって、
前記空調用ダクトが前記高圧バッテリの上方に配設され、
前記センターコンソールの後面には、前記空調用ダクトの開口部（例えば、後述の実施形態での開口部７１ａ）に対向した吐出口（例えば、後述の実施形態での空調用吐出グリル５８）と、前記吸気ダクトの開口部（例えば、後述の実施形態での開口部６３）に対向した吸気口（例えば、後述の実施形態での吸気グリル５６）と、が形成され、
前記吐出口は、前記吸気口の上方に隣接して配置される。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、
前記センターコンソールの後面は、前方から後方にかけて斜め下向きに傾斜した傾斜面（例えば、後述の実施形態での傾斜面５７ａ）を有し、
前記吐出口及び前記吸気口は、前記傾斜面に形成される。

また、請求項３に記載の発明では、請求項１又は２に記載の発明において、
前記吸気口は、前記車両のフロア（例えば、後述の実施形態でのフロアパネル１１）から上方に離間した位置に配設される。

また、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、
前記吸気口は、前記センターコンソール内で前記車両のフロアに近接して配設された前記高圧バッテリの保守点検用スイッチ（例えば、後述の実施形態での保守点検用スイッチ６１）の上方に位置する。

また、請求項５に記載の発明では、請求項１から４のいずれか一項に記載の発明において、
前記センターコンソールは、フロアパネル（例えば、後述の実施形態でのフロアパネル１１）に前後方向に延びるように形成されたセンタートンネル（例えば、後述の実施形態でのセンタートンネル１２）上に配置される。

請求項１に記載の発明によれば、空調装置に接続される空調用ダクトが高圧バッテリの上方に配設され、センターコンソールの後面には、空調用ダクトの開口部に対向した吐出口が、高圧バッテリに車室内の空気を供給する吸気ダクトの開口部に対向した吸気口の上方に隣接して配置されている。このため、高圧バッテリと空調用ダクトとの間の熱交換による高圧バッテリの冷却に加えて、空調用ダクトから吐出された冷気の一部を吸気口から吸気することで、高圧バッテリの効果的な冷却を行うことができる。また、空調用ダクトから吐出される冷気の温度は安定しているため、高圧バッテリを効率的に冷却することができる。

請求項２に記載の発明によれば、センターコンソールの後面は、前方から後方にかけて斜め下向きに傾斜した傾斜面を有し、吐出口及び吸気口は当該傾斜面に形成されるので、傾斜面の上部に配置された吐出口から出て傾斜面に沿って下方へ流れる冷気は、吐出口の下方に配置された吸気口から吸気される。このように、吐出口から吐出された温度が上がる前の冷気が吸気口から吸気されるため、高圧バッテリをより効果的に冷却することができる。

請求項３に記載の発明によれば、吸気口は、車両のフロアから上方に離間した位置に配設されるので、フロア近傍の塵埃が吸気口から侵入することを防止することができる。

請求項４に記載の発明によれば、吸気口は、センターコンソール内で車両のフロアに近接して配設された高圧バッテリの保守点検用スイッチの上方に位置するので、フロア近傍の塵埃が吸気口から侵入することを防止することかでき、かつ、吸気口の下方の空間を有効に利用することができる。

請求項５に記載の発明によれば、センターコンソールは、フロアパネルに前後方向に延びるように形成されたセンタートンネル上に配置される。車両のフロアよりも一段高くなっているセンタートンネル上にセンターコンソールを配置することで、フロアからの吸気口の高さを増すことができるため、フロア近傍の塵埃が吸気口から侵入することをより一層防止することができる。

本発明の一実施形態に係る車両の前部座席と前部座席間に配置されたセンターコンソールを示す斜視図である。 センターコンソールの平面図である。 図２のＡ−Ａ線部分断面図である。 センターコンソール内に収容される電気デバイスの分解斜視図である。 図３のＢ−Ｂ線断面図である。

以下、本発明の一実施形態の車両について、図面を参照して説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとし、以下の説明において、前後、左右、上下は、運転者から見た方向に従い、図面に車両の前方をＦｒ、後方をＲｒ、左側をＬ、右側をＲ、上方をＵ、下方をＤ、として示す。

図１は、本発明の一実施形態に係る車両の前部座席と前部座席間に配置されたセンターコンソールを示す斜視図であり、図２はセンターコンソールの平面図であり、図３はセンターコンソールの部分断面図である。

図１〜図３に示すように、本実施形態の車両１０では、フロアパネル１１に形成されたセンタートンネル１２上にセンターコンソール３０が配置され、センターコンソール３０に電気デバイスＤが内装されている。センタートンネル１２は、左前部座席１４Ｌ及び右前部座席１４Ｒ間のフロアパネル１１に、断面が略台形の空間が前後方向に延びるように形成されている。また、センタートンネル１２内（センタートンネル１２の下方）には、一端が不図示の内燃機関に接続された排気管２０が前後方向に延設されている。また、図３中、符号１６Ｍは、センタートンネル１２を補強する中央クロスメンバである。

＜センターコンソール＞
センターコンソール３０は、左前部座席１４Ｌ及び右前部座席１４Ｒ間に配置され、前方から順にカップホルダ５２、シフトノブ５１、小物を収容可能なトレー５３、及び乗員の肘掛５４などが上面に設けられた外装カバー５５で内部空間が覆われている。外装カバー５５の後端には、吸気グリル５６及び空調用吐出グリル５８が設けられたカバー部材５７が取り付けられている。カバー部材５７は、前方から後方にかけて斜め下向きに傾斜した傾斜面５７ａを有し、この傾斜面５７ａの上部に空調用吐出グリル５８が形成され、空調用吐出グリル５８の下方の傾斜面５７ａに吸気グリル５６が形成されている。吸気グリル５６は、後述する冷却ファン３６が作動したとき、車室８７内の空気を電気デバイスＤの冷却風として取り入れる。また、空調用吐出グリル５８は、車両前方に設けられた空調装置（不図示）から供給される冷気を車室８７内に吐出する。

＜電気デバイス＞
次に、センターコンソール３０に内装される電気デバイスＤについて図３及び図４を参照しながら詳述する。図４は電気デバイスＤの分解斜視図である。
電気デバイスＤは、高圧バッテリ３２と、ＥＣＵ４１と、高圧系機器３５と、を備え、これら高圧バッテリ３２と、ＥＣＵ４１と、高圧系機器３５とがフレーム部材３１で支持されることでユニット化されている。フレーム部材３１は、上部フレーム部材３１Ｕと、下部フレーム部材３１Ｄと、上部フレーム部材３１Ｕと下部フレーム部材３１Ｄとを繋ぐ中間フレーム部材３１Ｍとが、前部カバー部材３１Ｆ、左カバー部材３１Ｌ、右カバー部材３１Ｒ及び後部カバー部材３１Ｂで囲われることで構成されている。

高圧バッテリ３２と、ＥＣＵ４１と、高圧系機器３５とは、車両後方からこの順に配置されている。高圧系機器３５は、中間フレーム部材３１Ｍの前面に取り付けられたジャンクションボックス３３と、ジャンクションボックス３３の前方に配置され、高圧バッテリ３２の電圧を変換する変換器（ＰＣＵ）３４とを含んで構成される。中間フレーム部材３１Ｍの後面には、上記したＥＣＵ４１が取り付けられている。変換器（ＰＣＵ）３４は、ＤＣ−ＤＣコンバータ４２及びインバータ４４を含み、前部カバー部材３１Ｆとジャンクションボックス３３との間に形成された空間に、これらＤＣ−ＤＣコンバータ４２及びインバータ４４が左右に配置されている。

高圧バッテリ３２の左側面には、左カバー部材３１Ｌとの間に吸気ダクト３７が取り付けられ、右側面には、右カバー部材３１Ｒとの間に排気ダクト３８が取り付けられている。また、下部フレーム部材３１Ｄの下面には、セル電圧センサ（ＣＶＳ）４６がＣＶＳカバー４５で覆われて固定されている。電気デバイスＤは、下部フレーム部材３１Ｄがセンタートンネル１２にボルト締結されることで、センタートンネル１２に固定されている。前部カバー部材３１Ｆにはその前面に冷却ファン３６が取り付けられており、冷却ファン３６によってセンターコンソール３０の吸気グリル５６から取り込まれた空気は、吸気ダクト３７→高圧バッテリ３２→排気ダクト３８を通り、排気ダクト３８からＤＣ−ＤＣコンバータ４２とインバータ４４との間に形成された冷却通路３９を通って冷却ファン３６に吸い込まれ、冷却ファン３６から排気流路８０Ｆに排気される。なお、排気流路８０Ｆは、冷却ファン３６から吐出される冷却風を、サイドトリムを介して車室８７内に排気する流路であるが、本発明に直接関係するものではないため、詳細な説明を省略する。

＜センターコンソールの内部構造＞
次に、センターコンソール３０の内部構造について図３〜図５を参照しながら説明する。図５は、図３のＢ−Ｂ線断面図である。センターコンソール３０には、上記した電気デバイスＤ以外にも、保守点検用スイッチ６１及び空調用ダクト７１などが内装されている。

保守点検用スイッチ６１は、センターコンソール３０の後部に設けられたカバー部材５７と電気デバイスＤとの間の空間の、吸気グリル５６の下方に、車両１０のフロアパネル１１に近接して配設されている。保守点検用スイッチ６１は、高圧バッテリ３２を含む電気デバイスＤ等のメンテナンスを行う際に、高圧バッテリ３２との間の回路を遮断して安全に作業を行うための装置である。

空調用ダクト７１は、上部フレーム部材３１Ｕとセンターコンソール３０の天面（外装カバー５５の上面）との間の空間Ｓに配置され、空間Ｓ内において前後方向に延設されている。すなわち、空調用ダクト７１は高圧バッテリ３２の上方に配設され、前方に位置する空調用ダクト７１の一端は、センターコンソール３０から空調装置（不図示）に接続されている。また、空調用ダクト７１の他端を構成する開口部７１ａは、カバー部材５７の傾斜面５７ａの上部に設けられた空調用吐出グリル５８に向けて開口している。空調装置から供給される冷気は、空調用ダクト７１によって前方から後方に導かれ、空調用吐出グリル５８から車室８７内に吐出される。

センターコンソール３０内の高圧バッテリ３２の左側面には、左カバー部材３１Ｌとの間に吸気ダクト３７（図４参照）が取り付けられている。吸気ダクト３７は、カバー部材５７に対向して配置される吸気部６６と、高圧バッテリ３２の左側面に配置される導風部６７と、が一体とされて上面視略Ｌ字形に形成されている。吸気部６６及び導風部６７には、対向する２枚の薄板によって内部に流路６６ｆ，６７ｆが形成されている。吸気部６６の上半部には、カバー部材５７の傾斜面５７ａに設けられた吸気グリル５６に向けて開口する開口部６３が設けられ、導風部６７の高圧バッテリ３２と対向する面には複数の連通孔６７ａが設けられている。このため、図５に点線で示すように、吸気グリル５６から取り込まれた空気は、吸気ダクト３７の開口部６３から吸気部６６に形成された流路６６ｆを介して、導風部６７に形成された流路６７ｆへと誘導される。流路６７ｆに誘導された冷却風は、連通孔６７ａから高圧バッテリ３２に供給され、高圧バッテリ３２を冷却した後、排気ダクト３８へと流れる。

このような構成を有するセンターコンソール３０では、冷却ファン３６が作動すると車室８７内の空気が吸気グリル５６を介して吸気ダクト３７に取り込まれるが、吸気グリル５６の上方に隣接して配置された空調用吐出グリル５８からは、空調装置から供給される冷気が吐出される。空調用吐出グリル５８から車室８７内に吐出された冷気は、車室８７との温度差による対流で下降し、その一部は、吸気グリル５６から取り込まれる。すなわち、吸気ダクト３７には、温度が上がる前の冷気の一部が取り込まれる。その結果、高圧バッテリ３２が効果的に冷却される。また、冷気が流れる空調用ダクト７１は高圧バッテリ３２の上方に配設されているため、高圧バッテリ３２と空調用ダクト７１との間の熱交換によっても高圧バッテリ３２が冷却される。

以上説明したように、本実施形態に係る車両１０によれば、空調装置に接続される空調用ダクト７１が高圧バッテリ３２の上方に配設され、センターコンソール３０の後面には、空調用ダクト７１の開口部７１ａに対向した空調用吐出グリル５８が、高圧バッテリ３２に車室８７内の空気を供給する吸気ダクト３７の開口部６３に対向した吸気グリル５６の上方に隣接して配置されている。このため、高圧バッテリ３２と空調用ダクト７１との間の熱交換による高圧バッテリ３２の冷却に加えて、空調用ダクト７１から車室８７に吐出された冷気の一部を吸気グリル５６から吸気することで、高圧バッテリ３２の効果的な冷却を行うことができる。また、空調用ダクト７１から吐出される冷気の温度は安定しているため、高圧バッテリ３２を効率的に冷却することができる。

また、センターコンソール３０の後面は、前方から後方にかけて斜め下向きに傾斜した傾斜面５７ａを有し、空調用吐出グリル５８及び吸気グリル５６は当該傾斜面５７ａに形成されるので、傾斜面５７ａの上部に配置された空調用吐出グリル５８から出て傾斜面５７ａに沿って下方へ流れる冷気は、空調用吐出グリル５８の下方に配置された吸気グリル５６から吸気される。このように、空調用吐出グリル５８から吐出された温度が上がる前の冷気が吸気グリル５６から吸気されるため、高圧バッテリ３２をより効果的に冷却することができる。

また、吸気グリル５６は、車両１０のフロアパネル１１から上方に離間した位置に配設されるので、フロアパネル１１近傍の塵埃が吸気グリル５６から侵入することを防止することができる。

また、吸気グリル５６は、センターコンソール３０内で車両１０のフロアパネル１１に近接して配設された保守点検用スイッチ６１の上方に位置するので、フロアパネル１１近傍の塵埃が吸気グリル５６から侵入することを防止し、かつ、吸気グリル５６の下方の空間を有効に利用することができる。

また、センターコンソール３０は、フロアパネル１１に前後方向に延びるように形成されたセンタートンネル１２上に配置される。車両１０のフロアパネル１１よりも一段高くなっているセンタートンネル１２上にセンターコンソール３０を配置することで、フロアパネル１１からの吸気口の高さを増すことができるため、フロアパネル１１近傍の塵埃が吸気グリル５６から侵入することをより一層防止することができる。

尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。例えば、上記実施形態では、フロアパネル１１に形成されたセンタートンネル１２に直接、電気デバイスＤをボルト固定したが、これに限定されず、センタートンネル１２を覆うセンタートンネルカバーをフロアパネル１１に溶接し、このセンタートンネルカバーに電気デバイスＤを固定するようにしてもよい。即ち、センタートンネル１２は、フロアパネル１１のみで形成されていてもよく、フロアパネル１１がセンタートンネルカバーで覆われた一体成形品であってもよい。センタートンネル１２がセンタートンネルカバーで覆われた一体成形品の場合、センタートンネルカバーは、補強メンバーとしても機能する。

また、上記実施形態では、高圧バッテリ３２と、ＥＣＵ４１と、高圧系機器３５とがフレーム部材３１で保持されることで電気デバイスＤとしてユニット化されているが、これに限らず、少なくとも高圧バッテリ３２を含む電気デバイスＤがフレーム部材３１で保持された構成であっても良い。

１０ 車両
１１ フロアパネル（フロア）
１２ センタートンネル
１４Ｌ 左前部座席（前部座席）
１４Ｒ 右前部座席（前部座席）
３０ センターコンソール
３２ 高圧バッテリ
３７ 吸気ダクト
５６ 吸気グリル（吸気口）
５７ カバー部材
５７ａ 傾斜面
５８ 空調用吐出グリル（吐出口）
６１ 保守点検用スイッチ
６３ 吸気ダクトの開口部
７１ 空調用ダクト
７１ａ 空調用ダクトの開口部
８７ 車室

Claims (5)

1. 空調装置に接続される空調用ダクトと、
   高圧バッテリと、
   該高圧バッテリに車室内の空気を供給する吸気ダクトと、
   左右一対の前部座席と、
   該前部座席間に配置され、前記空調用ダクト、前記高圧バッテリ及び前記吸気ダクトを内装するセンターコンソールと、を備えた車両であって、
   前記空調用ダクトが前記高圧バッテリの上方に配設され、
   前記センターコンソールの後面には、前記空調用ダクトの開口部に対向した吐出口と、前記吸気ダクトの開口部に対向した吸気口と、が形成され、
   前記吐出口は、前記吸気口の上方に隣接して配置された、車両。
2. 請求項１に記載の車両であって、
   前記センターコンソールの後面は、前方から後方にかけて斜め下向きに傾斜した傾斜面を有し、
   前記吐出口及び前記吸気口は、前記傾斜面に形成された、車両。
3. 請求項１又は２に記載の車両であって、
   前記吸気口は、前記車両のフロアから上方に離間した位置に配設された、車両。
4. 請求項３に記載の車両であって、
   前記吸気口は、前記センターコンソール内で前記車両のフロアに近接して配設された前記高圧バッテリの保守点検用スイッチの上方に位置する、車両。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載の車両であって、
   前記センターコンソールは、フロアパネルに前後方向に延びるように形成されたセンタートンネル上に配置された、車両。

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