JP2016084026A - 車両 - Google Patents

Abstract

【課題】高圧バッテリを冷却する空気を取り込むための吸気口が塞がれた状態でも高圧バッテリを確実に冷却することができる車両を提供する。
【解決手段】高圧バッテリ３２を内装するセンターコンソール３０の後面には、車室内の空気を取り込むための吸気グリルが形成され、センターコンソール３０内には、取り込まれた空気を高圧バッテリ３２側に誘導する吸気ダクト３７が配設されている。また、補助吸気グリル５９が、吸気グリルから離間した位置に配置され、補助吸気グリル５９から取り込まれた空気は、高圧バッテリ３２とセンターコンソール３０との間の空隙Ｓを介して吸気ダクト３７の開口部６３へ誘導される。
【選択図】図７

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は、電池パックをインバータより上流側に配置し、送風ファンを電池パックの上流側に位置させると共に、インバータ用ファンをインバータより下流側に配置して、送風ファンから電池パックに冷却空気を供給し、インバータ用ファンからインバータに冷却空気を供給して、電池パックを冷却した冷却風でインバータも冷却するようにしている。そして、センターコンソールには、センターコンソールの内部の空間とセンターコンソールの外部の空間（車室）とを繋ぐ連通口としての隙間部を設け、電池パックのみを冷却する場合には、電池パックの下流側に位置する隙間部から車室に電池パックを冷却した冷却風を排出し、インバータを冷却する場合には、隙間部を介して車室から冷却空気をセンターコンソール内部に取り込んでインバータに供給することで、電池パックやインバータを効率的に冷却するようにしている。

特許文献２は、吸気口を有するトランクサイドライニングの前面に、車体前方に突出する一対の隙間形成突起を設け、隙間形成突起にシートベルトの後面を当接させてシートベルトと吸気口との間に隙間を形成して、吸気口がシートベルトによって塞がれることを防止している。また、吸気ダクトの入口部分にトランクサイドライニングから延びる補助吸気口を接続して車室と連通させ、吸気口が万一塞がれた場合であっても、補助吸気口を介して吸気ダクトに冷却風を吸入できるようにしている。

特開２００４−２６８７７９号公報 特開２００９−１５４５９９号公報

特許文献１に開示の構造では、電池パックのための冷却風の吸気口が塞がれた場合の対策は行われていない。また、当該構造には、センターコンソールの隙間部が設けられているが、当該隙間部から流入する空気はインバータを冷却するが、隙間部より上流側に配置された電池パックを冷却することができない。

特許文献２に開示の構造には、乗員が着座するシートの車体側部に配置されたトランクサイドライニングに補助吸気口が設けられており、この補助吸気口を介して車室と吸気ダクトの入口部分とが連通しているが、吸気口と補助吸気口とは近い位置に設けられているため、吸気口と補助吸気口が同時に塞がれるおそれがある。

本発明の目的は、高圧バッテリを冷却する空気を取り込むための吸気グリルが塞がれた状態でも高圧バッテリを確実に冷却することができる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、
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、右前部座席１４Ｒ）と、
該前部座席間に配置され、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）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、
前記センターコンソールの後面には、車室（例えば、後述の実施形態での車室８７）内の空気を取り込むための吸気口（例えば、後述の実施形態での吸気グリル５６）が形成され、
前記センターコンソール内には、前記吸気口に対向して配置された開口部（例えば、後述の実施形態での開口部６３）から、前記車室内の空気を前記高圧バッテリ側に誘導する吸気ダクト（例えば、後述の実施形態での吸気ダクト３７）が配設された車両（例えば、後述の実施形態での車両１０）であって、
前記車室内の空気を前記センターコンソール内に取り込むための補助吸気口（例えば、後述の実施形態での補助吸気グリル５９）が、前記吸気口から離間した位置に配置され、
前記補助吸気口から取り込まれた空気は、前記高圧バッテリと前記センターコンソールとの間の空隙（例えば、後述の実施形態での空隙Ｓ）を介して、前記吸気ダクトの前記開口部へ流れる。

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、
前記補助吸気口は、前記前部座席の座面部（例えば、後述の実施形態での座面部１４ａ）脇に位置する前記センターコンソールの側面に形成される。

また、請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の発明において、
前記補助吸気口は、前記座面部の底面（例えば、後述の実施形態での底面１４ｂ）より下側に形成される。

また、請求項４に記載の発明は、請求項２又は３に記載の発明において、
前記センターコンソール内には、前方から順に高圧系機器（例えば、後述の実施形態での高圧系機器３５）と前記高圧バッテリとが配設され、
前記補助吸気口は、前記高圧バッテリよりも前方に形成される。

また、請求項５に記載の発明では、請求項２又は３に記載の発明において、
前記センターコンソール内には、前方から順に高圧系機器と前記高圧バッテリとが配設され、
前記補助吸気口は、前記高圧バッテリの側方に形成される。

請求項１に記載の発明によれば、高圧バッテリを内装するセンターコンソールの後面には、車室内の空気を取り込むための吸気口が形成され、センターコンソール内には、取り込まれた空気を高圧バッテリ側に誘導して高圧バッテリを冷却する吸気ダクトが配設されている。また、吸気口から離間した位置には補助吸気口が配置され、補助吸気口から取り込まれた空気は、高圧バッテリとセンターコンソールとの間の空隙を介して吸気ダクトの開口部へ誘導される。このため、吸気口がビニール袋や濡れた衣類などにより閉塞され、吸気口からは車室内の空気を取り込めない場合であっても、吸気ダクトへは補助吸気口から取り込まれた空気が供給されるため、高圧バッテリを確実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が左右一対の前部座席間に配置され、補助吸気口は、前部座席の座面部脇に位置するセンターコンソールの側面に形成されている。座面部の側面とセンターコンソールの側面との間の隙間は狭く、当該隙間に異物が入り込む可能性は低いため、座面部脇に位置する補助吸気口の異物等による閉塞を防止することができる。

請求項３に記載の発明によれば、補助吸気口は、座面部の底面より下側に形成されるので、座面部の側面とセンターコンソールの側面との間の隙間がほとんどない場合でも、吸気口が閉塞された際の補助吸気口からは、高圧バッテリを冷却するために最低限必要な量以上の空気を座面部の底面より下側の空間から吸気することができる。

請求項４に記載の発明によれば、補助吸気口は、センターコンソール内において後方に配設された高圧バッテリよりも前方に形成されるので、補助吸気口から取り込まれた空気は、高圧バッテリの外側方を流れて吸気ダクトへ供給される。このため、高圧バッテリは、補助吸気口からの冷却風が吸気ダクトの開口部へ流れる間に冷却される。

請求項５に記載の発明によれば、補助吸気口は、センターコンソール内において後方に配設された高圧バッテリの側方に形成されるので、補助吸気口から吸気ダクトの開口部までの空気流路が短くなり、当該空気流路における圧力損失を低減することができる。

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Ｃ−Ｃ線断面図である。 図２に示したセンターコンソールのＢ−Ｂ線断面と前部座席との関係を示す図である。 図３のＤ−Ｄ線断面図である。 他の形態における図３のＤ−Ｄ線断面図である。 他の形態における図２に示したセンターコンソールのＢ−Ｂ線断面と前部座席の縦断面を示す図である。

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５０の側面と各座席の座面部１４ａとの間は、異物が当該隙間に入り込まないよう隙間が狭く構成されている。外装カバー５５の後端には、吸気グリル５６が設けられたカバー部材５７が取り付けられている。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。外装カバー５５の左右両側面には、詳細は後述する補助吸気口としての補助吸気グリル５９が設けられている。補助吸気グリル５９は、左前部座席１４Ｌ及び右前部座席１４Ｒの各座面部１４ａ脇に位置する外装カバー５５の側面の、吸気ダクト３７から離間した位置に形成されている（図１参照）。また、センターコンソール３０と電気デバイスＤとの間には空隙Ｓが設けられ、外装カバー５５の下端と電気デバイスＤとの間には、フロアパネル１１上に敷設されたカーペット７２の端部が配設される。

＜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。

＜吸気ダクト＞
次に、吸気ダクト３７について図４及び図５を参照しながら説明する。図５は、図３のＣ−Ｃ線断面図である。
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。

＜補助吸気口＞
次に、センターコンソール３０の外装カバー５５の側面に形成された補助吸気口としての補助吸気グリル５９について図１、図６及び図７を参照しながら説明する。図６は、図２に示したセンターコンソール３０のＢ−Ｂ線断面と前部座席１４Ｌ，１４Ｒとの関係を示す図である。図７は、図３のＤ−Ｄ線断面図である。

補助吸気グリル５９は、左前部座席１４Ｌ及び右前部座席１４Ｒの各座面部１４ａ脇に位置する、センターコンソール３０の外装カバー５５の側面に形成された開口部である。補助吸気グリル５９は、座面部１４ａの底面１４ｂより下側に位置し、高圧バッテリ３２よりも前方に位置する。補助吸気グリル５９は、センターコンソール３０内において、外装カバー５５と左カバー部材３１Ｌ及び右カバー部材３１Ｒとの間の空隙Ｓに連通しており、図７に示すように、空隙Ｓは吸気ダクト３７の開口部６３と連通している。したがって、補助吸気グリル５９から取り込まれた空気は、空隙Ｓを介して、吸気ダクト３７の開口部６３へ誘導される。

また、図６に示すように、外装カバー５５の下端と電気デバイスＤとの間には、フロアパネル１１上に敷設されたカーペット７２の端部が挟み込まれるようにして配設される。本実施形態では、カーペット７２によって補助吸気グリル５９からの吸気効率が低下しないよう、補助吸気グリル５９は、カーペット７２の上端７２ａはよりも上側に設けられる。

＜吸気流路＞
次に、高圧バッテリ３２の冷却風の流路について図５及び図７を参照しながら説明する。
通常の冷却風の吸気口である吸気グリル５６から取り込まれた空気は、図５に点線で示すように、吸気ダクト３７の開口部６３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、高圧バッテリを冷却した後、排気ダクト３８へと流れる。このとき、補助吸気グリル５９からも車室８７内の空気がわずかに取り込まれる。補助吸気グリル５９から取り込まれた空気は、センターコンソール３０の外装カバー５５と左カバー部材３１Ｌ及び右カバー部材３１Ｒとの間の空隙Ｓを流れ、センターコンソール３０の後方に位置する吸気ダクト３７の開口部６３へ誘導される。なお、外装カバー５５と左カバー部材３１Ｌとの間の空隙Ｓは吸気ダクト３７に隣接するため、当該空隙Ｓを流れる空気によって吸気ダクト３７が冷却され、間接的に高圧バッテリ３２が冷却される。

吸気グリル５６の一部又は全部がビニール袋や濡れた衣類などにより閉塞された場合、補助吸気グリル５９から取り込まれる空気量が減るため、冷却ファン３６によりセンターコンソール３０内に生じた負圧によって、補助吸気グリル５９から取り込まれる空気量が増す。補助吸気グリル５９から取り込まれた空気は、図７に点線で示すように、センターコンソール３０の外装カバー５５と左カバー部材３１Ｌ及び右カバー部材３１Ｒとの間の空隙Ｓを流れ、吸気ダクト３７の開口部６３へ誘導された後、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、高圧バッテリを冷却した後、排気ダクト３８へと流れる。

なお、上記実施形態では、補助吸気グリル５９が高圧バッテリ３２の前方に位置するが、図８に示すように、高圧バッテリ３２の側方に少なくとも一つの補助吸気グリル５９を設けても良い。この場合、図７に示した形態と比較して、補助吸気グリル５９から吸気ダクト３７の開口部６３までの空気流路が短いため、当該空気流路における圧力損失を低減することができる。また、上記実施形態では、センターコンソール３０の外装カバー５５の側面に補助吸気グリル５９が設けられているが、図９に示すように、センターコンソール３０とフロアパネル１１に敷設されたカーペット７２との間の隙間Ｃを補助吸気グリル５９に代わる補助吸気口としても良い。

また、上記実施形態では、補助吸気グリル５９が座面部１４ａの底面１４ｂより下側に位置するが、吸気グリル５６が閉塞された状態で高圧バッテリ３２を冷却するのに必要な最低限の空気量を取り込むことができれば、座面部１４ａの側方に補助吸気グリル５９を設けても良い。さらに、上記実施形態では、外装カバー５５の左右両側面に補助吸気グリル５９が設けられているが、吸気グリル５６が閉塞された状態で高圧バッテリ３２を冷却するのに必要な最低限の空気量を取り込むことができれば、外装カバー５５の左右いずれか一方の側面に補助吸気グリル５９が設けられた構成であっても良い。

以上説明したように、本実施形態に係る車両１０によれば、高圧バッテリ３２を内装するセンターコンソール３０の後面には、車室８７内の空気を取り込むための吸気グリル５６が形成され、センターコンソール３０内には、取り込まれた空気を高圧バッテリ３２側に誘導して高圧バッテリ３２を冷却する吸気ダクト３７が配設されている。また、吸気グリル５６から離間した位置には補助吸気グリル５９が配置され、補助吸気グリル５９から取り込まれた空気は、高圧バッテリ３２とセンターコンソール３０との間の空隙Ｓを介して吸気ダクト３７の開口部６３へ誘導される。このため、吸気グリル５６がビニール袋や濡れた衣類などにより閉塞され、吸気グリル５６からは車室８７内の空気を取り込めない場合であっても、吸気ダクト３７へは補助吸気グリル５９から取り込まれた空気が供給されるため、高圧バッテリ３２を確実に冷却することができる。

また、センターコンソール３０が左右一対の前部座席１４Ｌ，１４Ｒ間に配置され、補助吸気グリル５９は、前部座席１４Ｌ，１４Ｒの座面部１４ａ脇に位置する外装カバー５５の側面に形成されている。座面部１４ａの側面と外装カバー５５の側面との間の隙間は狭く、当該隙間に異物が入り込む可能性は低いため、座面部１４ａ脇に位置する補助吸気グリル５９の異物等による閉塞を防止することができる。

また、補助吸気グリル５９は、座面部１４ａの底面１４ｂより下側に形成されるので、座面部１４ａの側面と外装カバー５５の側面との間の隙間がほとんどない場合でも、吸気グリル５６が閉塞された際の補助吸気グリル５９からは、高圧バッテリ３２を冷却するために最低限必要な量以上の空気を座面部１４ａの底面１４ｂより下側の空間から吸気することができる。

また、補助吸気グリル５９は、センターコンソール３０内において後方に配設された高圧バッテリ３２よりも前方に形成されるので、補助吸気グリル５９から取り込まれた空気は、高圧バッテリ３２の外側方を流れて吸気ダクト３７へ供給される。このため、高圧バッテリ３２は、補助吸気グリル５９からの冷却風が吸気ダクト３７の開口部６３へ流れる間に冷却される。

さらに、補助吸気グリル５９が、センターコンソール３０内において後方に配設された高圧バッテリ３２の側方に形成された場合には、補助吸気グリル５９から吸気ダクト３７の開口部６３までの空気流路が短くなり、当該空気流路における圧力損失を低減することができる。

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、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。また、例えば、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
１４Ｌ 左前部座席（前部座席）
１４Ｒ 右前部座席（前部座席）
１４ａ 座面部
１４ｂ 底面
３０ センターコンソール
３２ 高圧バッテリ
３５ 高圧系機器
３７ 吸気ダクト（吸気口）
５６ 吸気グリル
５７ カバー部材
５９ 補助吸気グリル（補助吸気口）
６３ 開口部
８７ 車室
Ｓ 空隙

Claims (5)

1. 左右一対の前部座席と、
   該前部座席間に配置され、高圧バッテリを内装するセンターコンソールと、を備え、
   前記センターコンソールの後面には、車室内の空気を取り込むための吸気口が形成され、
   前記センターコンソール内には、前記吸気口に対向して配置された開口部から、前記車室内の空気を前記高圧バッテリ側に誘導する吸気ダクトが配設された車両であって、
   前記車室内の空気を前記センターコンソール内に取り込むための補助吸気口が、前記吸気口から離間した位置に配置され、
   前記補助吸気口から取り込まれた空気は、前記高圧バッテリと前記センターコンソールとの間の空隙を介して、前記吸気ダクトの前記開口部へ流れる、車両。
2. 請求項１に記載の車両であって、
   前記補助吸気口は、前記前部座席の座面部脇に位置する前記センターコンソールの側面に形成された、車両。
3. 請求項２に記載の車両であって、
   前記補助吸気口は、前記座面部の底面より下側に形成された、車両。
4. 請求項２又は３に記載の車両であって、
   前記センターコンソール内には、前方から順に高圧系機器と前記高圧バッテリとが配設され、
   前記補助吸気口は、前記高圧バッテリよりも前方に形成された、車両。
5. 請求項２又は３に記載の車両であって、
   前記センターコンソール内には、前方から順に高圧系機器と前記高圧バッテリとが配設され、
   前記補助吸気口は、前記高圧バッテリの側方に形成された、車両。

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