WO2022014705A1 - 車両の電気機器冷却構造 - Google Patents

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WO2022014705A1
WO2022014705A1 PCT/JP2021/026818 JP2021026818W WO2022014705A1 WO 2022014705 A1 WO2022014705 A1 WO 2022014705A1 JP 2021026818 W JP2021026818 W JP 2021026818W WO 2022014705 A1 WO2022014705 A1 WO 2022014705A1
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WO
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vehicle
battery
blower fan
cooling structure
converter
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PCT/JP2021/026818
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English (en)
French (fr)
Inventor
昇治 谷澤
豊 赤谷
Original Assignee
三菱自動車工業株式会社
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K1/04Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K11/00Arrangement in connection with cooling of propulsion units
    • B60K11/06Arrangement in connection with cooling of propulsion units with air cooling
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D25/00Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
    • B62D25/20Floors or bottom sub-units
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D43/00Spare wheel stowing, holding, or mounting arrangements
    • B62D43/06Spare wheel stowing, holding, or mounting arrangements within the vehicle body
    • B62D43/10Spare wheel stowing, holding, or mounting arrangements within the vehicle body and arranged substantially horizontally

Definitions

  • This disclosure relates to the electrical equipment cooling structure of the vehicle.
  • a vehicle in which a battery is arranged in the lower part of the vehicle body, for example, on the floor of a luggage compartment, and voltage is supplied from the battery to a voltage-bearing unit of the vehicle.
  • the battery When the battery generates heat during operation and becomes hot, it is disadvantageous in terms of performance, so it is necessary to cool the battery appropriately. Therefore, the battery is cooled by the air in the vehicle interior using a cooling fan, and the cooled air whose temperature has risen after cooling is discharged to the tire accommodating recess (tire well) formed on the floor of the luggage compartment.
  • the vehicle has been proposed (see Japanese Patent No. 40243450).
  • the end portion of the exhaust pipe for guiding the cooling air is formed so as to extend in the vertical direction. Therefore, there has been a problem that the cooling air is blown from a direction substantially perpendicular to the side surface or the bottom surface of the recess (tire well), and the flow of the cooling air after reaching the recess is not fixed in a predetermined direction and is diverged.
  • the present disclosure provides a vehicle electrical equipment cooling structure capable of rectifying the flow of cooling air after reaching a recess in a desired direction.
  • the electrical equipment cooling structure of the vehicle including the battery and the DC / DC converter arranged adjacent to the battery in the vehicle width direction is arranged directly above the DC / DC converter.
  • a blower fan that sucks and exhausts air to form a flow path for the air that flows in the order of the battery and the DC / DC converter, a recess provided at at least one of the rear floor pans located at the rear of the vehicle, and the blower.
  • the fan is provided with an exhaust pipe for exhausting the air sent from the blower fan into the recess.
  • the exhaust port of the exhaust pipe is notched diagonally so that the front portion of the exhaust port on the front side of the vehicle is located below the rear portion of the vehicle.
  • the cooling air is blown from the blower fan to the exhaust pipe, and is blown from the exhaust port to the side surface of the recess through the exhaust pipe.
  • the exhaust port of the exhaust pipe is notched diagonally so as to be located lower toward the front side of the vehicle, the cooled air whose temperature has risen can be smoothly flowed to the rear side of the vehicle along the side surface. ..
  • FIG. 1 is a plan view of a vehicle to which the battery cooling structure of the vehicle of the embodiment is applied.
  • FIG. 2 is a perspective view of the battery cooling structure of the vehicle according to the embodiment as viewed from the rear of the vehicle.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of the battery cooling structure of the vehicle according to the embodiment as viewed from the front of the vehicle.
  • FIG. 4 is an exploded perspective view of the battery cooling structure of the vehicle according to the embodiment as viewed from the rear of the vehicle.
  • FIG. 5 is a side view of the battery cooling structure of the vehicle according to the embodiment as viewed from the side of the vehicle.
  • FIG. 6 is a bottom view of a vehicle to which the battery cooling structure of the vehicle of the embodiment is applied, and shows an enlarged portion of a portion provided with the battery cooling structure.
  • FIG. 7A is a perspective view of the battery pack.
  • FIG. 7B is a perspective view of the battery pack as viewed upside down.
  • FIG. 8A is a side view of the battery cooling structure applied to the vehicle provided with the third row seats as viewed from the vehicle side, and shows the usage state of the third row seats.
  • FIG. 8B is a side view of the battery cooling structure applied to the vehicle provided with the third row seats as viewed from the vehicle side, and shows the stored state of the third row seats.
  • FIG. 8A is a side view of the battery cooling structure applied to the vehicle provided with the third row seats as viewed from the vehicle side, and shows the stored state of the third row seats.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view in which a portion in which the inside of the battery pack and the inside of the side member are communicated with each other by a smoke exhaust hose is broken in a cross section orthogonal to the front-rear direction of the vehicle.
  • FIG. 10 is an exploded perspective view showing a battery, a DC / DC converter, a blower fan, a blower bracket, and a frame.
  • FIG. 11A is a plan view of the blower fan.
  • FIG. 11B is a bottom view of the blower fan.
  • 11C is a view seen from the direction indicated by the arrow C in FIG. 11A.
  • FIG. 12 is a plan view showing a part of the rear floor pan.
  • the reference numeral UP indicates the upper part of the vehicle
  • the reference numeral FR indicates the front of the vehicle
  • the reference numeral IN indicates the inside in the vehicle width direction
  • the reference numeral OUT indicates the outside in the vehicle width direction.
  • BSG belt-type starter generator
  • the BSG is capable of regenerative drive and power running drive according to the operating state of the engine, and the 48 V DC voltage generated during the regenerative drive is transmitted to the 48 V DC voltage generated during the regenerative drive via an inverter (not shown) as the battery of the present disclosure described later. To supply and charge. Further, the BSG is supplied with a voltage from the 48V battery during power running drive to start the engine and also functions as an auxiliary power source for assisting the output of the engine during traveling.
  • an engine 14 As shown in FIG. 1, in the engine room 12 of the vehicle 10, an engine 14, a BSG 16 connected to the engine 14 via a belt (not shown), and a 12V battery 18 for auxiliary equipment are arranged.
  • a tire well 22 as a recess is provided at a position of the rear floor pan 20 behind the second row seat 19 of the vehicle 10, and the present disclosure is provided above the front half of the tire well 22.
  • the battery pack 24 to which the above is applied is arranged, and the third row seat 26 is arranged above the battery pack 24 so as to be able to lie down behind the vehicle (see FIGS. 8A and 8B).
  • the tire well 22 normally accommodates a spare tire, but in the present embodiment, as shown in FIG. 5, instead of accommodating the spare tire in the tire well 22, a part of the battery pack 24 is accommodated.
  • the cargo box 28, which is an accessory case, is detachably housed.
  • the tire well 22 is provided at the rear of the rear floor pan 20 at the center in the vehicle width direction and is open upward.
  • the tire well 22 has a bottom surface 2202 provided at a position displaced below the rear floor pan 20 around the tire well 22, and a side surface 2204 connecting the entire circumference of the bottom surface 2202 and the rear floor pan 20. I have.
  • the side surface 2204 is formed with an inclination that gradually displaces downward toward the bottom surface 2202.
  • the front side surface 2204A of the tire wells 22 located in front of the vehicle is downward toward the rear of the vehicle. It is formed as an inclined surface 2204A to be inclined.
  • the present disclosure is applied to the vehicle 10 having the third row seat 26 will be described, but the present disclosure is of course also to the vehicle having two rows of seats, the front seat and the rear seat. Applicable.
  • the battery pack 24 includes a 48V battery 30, a DC / DC converter 32, and the like.
  • the 48V battery 30 supplies a DC voltage of 48V to the BSG 16 via the first cable C1 during power running drive of the BSG 16, and a DC voltage of 48V from the BSG 16 via the first cable C1 and the inverter during the regenerative drive of the BSG 16. Will be supplied.
  • the DC / DC converter 32 converts the 48V DC voltage output from the 48V battery 30 into a 12V DC voltage and supplies it to the 12V battery 18 via the second cable C2 to charge the 12V battery 18.
  • the first cable C1 and the second cable C2 are schematically shown.
  • a pair of side members 34 extending in the front-rear direction of the vehicle and a pair of side members 34 extending in the front-rear direction of the vehicle at intervals in the vehicle width direction are located below the rear of the vehicle in the second row seat 19.
  • a rear floor pan 20 is provided between the rear floor pans 20 and a seat cross member 36 extending in the vehicle width direction at an intermediate portion of the rear floor pan 20 in the vehicle front-rear direction and connecting a pair of side members 34.
  • the seat cross member 36 includes an upper seat cross member 36A provided on the upper surface of the rear floor pan 20 and a lower seat cross member 36B provided on the lower surface of the rear floor pan 20. It is composed of two members.
  • the second row seat 19 is provided via the seat cross member 36.
  • the battery pack 24 is arranged on the rear floor pan 20 behind the vehicle in the second row seat 19. Note that FIG. 2 omits the illustration of the cover 46 and the sheet metal cover 52, which will be described later, constituting the battery pack 24.
  • the battery pack 24 includes a frame 38, a blower fan 40, a blower fan bracket 42, an exhaust pipe 44, and a cover 46 in addition to the 48V battery 30 and the DC / DC converter 32. , And a sheet metal cover 52 are included.
  • the lower surface portion of the rear floor pan 20 in which the battery pack 24 is arranged has increased strength and rigidity by the rear suspension cross member 54, which is advantageous in protecting the battery pack 24 in the event of a rear collision. It has become. That is, the rear suspension cross member 54 is arranged below the rear floor pan 20, both ends of the rear suspension cross member 54 in the vehicle width direction are connected to the side members 34, and the battery pack 24 is the rear suspension cloth when viewed in a plan view. It is arranged within the range of the contour of the member 54.
  • Reference numeral P in the drawing indicates a connection point between the rear suspension cross member 54 and the side member 34.
  • Reference numeral 55 in the drawing indicates a cross member provided on the lower surface of the rear floor pan 20 on which the tire well 22 is formed, and both ends of the cross member 55 are connected to the side member 34.
  • the frame 38 is for attaching the battery pack 24 to the vehicle body.
  • the frame 38 includes a front frame 38A extending in the vehicle width direction at the front of the vehicle, a rear frame 38B extending in the vehicle width direction at the rear of the vehicle, and a plurality of locations spaced in the vehicle width direction in the vehicle front-rear direction. It is provided with a plurality of intermediate frames 38C extending to and connecting the front frame 38A and the rear frame 38B.
  • the front frame 38A has a plurality of locations spaced apart from each other in the vehicle width direction, which are overlapped on the upper surface of the seat cross member 36 and fastened via screws. As shown in FIG.
  • the rear frame 38B is fastened with screws so that both ends 3802 thereof are superposed on the upper surface of the rear floor pan 20 superposed on the pair of side members 34. Further, the intermediate portion 3804 excluding both ends 3802 of the rear frame 38B is arranged so as to straddle the portion of the tire well 22 near the front of the vehicle, and a space S0 is provided between the intermediate portion 3804 and the bottom surface 2202 of the tire well 22. It is formed. Further, three mounting pieces 3810 are projected from three places spaced in the vehicle width direction at the rear portion of the vehicle in the middle portion of the rear frame 38B.
  • Each mounting piece 3810 extends downward from the intermediate portion 3804 of the rear frame 38B, extends from the lower end thereof toward the rear of the vehicle via the bent portion, and extends toward the rear of the vehicle via the bent portion, and the mounting piece 5208 of the sheet metal cover 52 described later extends to the tip portion thereof. (See FIG. 4) is fastened from above via screws.
  • the 48V battery 30 forms a gap between a plurality of battery cells (not shown), a rectangular battery case 3002 in a plan view accommodating the battery cells, and an upper portion of the battery case 3002. It is configured to include a smoke exhaust cover 3004 that covers the upper part of the battery case 3002.
  • the battery case 3002 is placed on a plurality of intermediate frames 38C and fastened to the intermediate frame 38C via screws.
  • the smoke exhaust cover 3004 and the battery cover 46 are sealed by a sealing member 3006, and the space between the smoke exhaust cover 3004 and the battery cover 46 is airtightly configured.
  • One end of the smoke exhaust hose 3010 is connected to a portion of the smoke exhaust cover 3004 near the side member 34 via a seal member 3006, and the other end of the smoke exhaust hose 3010 penetrates the rear floor pan 20 and is a side member. It is arranged inside 34. Therefore, when the gas is discharged from the battery cell, the gas is guided to the inside of the side member 34 through the smoke exhaust hose 3010 through an opening (not shown) provided in the upper part of the battery case 3002, and then the vehicle 10. It is designed to be discharged to the outside to prevent gas from leaking into the passenger compartment.
  • the DC / DC converter 32 has a rectangular shape in a plan view, the DC / DC converter 32 and the 48V battery 30 are provided side by side in the vehicle width direction, and the DC / DC converter 32 is a 48V battery 30. It is arranged adjacent to the vehicle width direction. As shown in FIG. 5, the DC / DC converter 32 is mounted on the upper surface of the DC / DC converter main body 3202 that converts the 48V DC voltage supplied from the 48V battery 30 into the 12V DC voltage and the DC / DC converter main body 3202. It is configured to include a heat radiation fin 3204 provided.
  • the heat dissipation fin 3204 includes a plate portion 3206 attached to the upper surface of the DC / DC converter main body 3202, and a large number of axial fin main bodies 3208 projecting from the upper surface of the plate portion 3206. .
  • the DC / DC converter main body 3202 is placed on a plurality of intermediate frame 38Cs and fastened to the intermediate frame 38Cs via screws.
  • the blower fan 40 is arranged directly above the heat radiation fin 3204, and sucks and exhausts air to form a flow path of cooling air flowing in the order of the 48V battery 30 and the DC / DC converter 32. be.
  • the blower fan 40 includes a case 4002, a centrifugal impeller 4004, and a motor 4006.
  • the centrifugal impeller 4004 is provided on the annular portion 4002A of the case 4002 and is rotatably supported around the rotation shaft 4008.
  • a suction port 4010 is provided at one end in the axial direction of the annular portion 4002A, and an outlet 4012 protruding in the tangential direction is provided at one position in the circumferential direction of the annular portion 4002A.
  • the motor 4006 is provided at the other end of the annular portion 4002A in the axial direction, and rotates the rotating shaft 4008.
  • the suction port 4010 becomes a negative pressure, so that air is sucked from the suction port 4010 and the air is sucked from the outlet 4012. Blow out.
  • the blower fan 40 is mounted on the heat radiation fin 3204 via the blower fan bracket 42.
  • the blower fan bracket 42 includes a rectangular plate portion 4202 formed with a contour substantially the same as the contour of the DC / DC converter 32, and a circular hole 4204 formed in the plate portion 4202 having a diameter substantially the same as that of the suction port 4010. It is provided with an annular sealing member 4206 provided over the entire circumference of the edge of the circular hole 4204.
  • the blower fan bracket 42 has front portions 4208 and 4210 attached to the front frame 38A via screws, rear flanges 4212 attached to the intermediate frame 38C via screws, and plate portions 4202 having a plurality of fin bodies. It is located at a distance above the 3208.
  • the suction port 4010 is aligned with the circular hole 4204 of the blower fan bracket 42, and one mounting piece 4020 at the front portion of the blower fan bracket 42 via a screw. It is mounted on the front and two rear mounting pieces 4022, 4024 are mounted on the DC / DC converter 32 by being mounted to the rear of the blower fan bracket 42 via screws.
  • the suction port 4010 faces the heat radiation fin 3204, and the suction port 4010 of the blower fan 40 and the circular hole 4204 of the blower fan bracket 42 are in close contact with each other without a gap by the sealing member 4206.
  • the cover 46 includes a lower cover 48 and an upper cover 50.
  • the lower cover 48 covers the lower part of the frame 38, the 48V battery 30, and the DC / DC converter 32, and is made of synthetic resin.
  • the lower cover 48 includes a rectangular bottom wall 4802 that is horizontally long in the width direction of the vehicle in a plan view, a side wall 4804 that stands up from the four sides of the bottom wall 4802, and a lower side flange 4806 that is bent from the upper end of the side wall 4804.
  • the lower cover 48 is fastened to the intermediate frame 38C via screws in a state where a plurality of intermediate frames 38C of the frame 38 are superposed on the upper surface of the bottom wall 4802. As shown in FIGS.
  • an opening 4808 for exposing the exhaust port 4402 of the exhaust pipe 44 is provided at the rear portion of the bottom wall 4802 near the outer end in the vehicle width direction.
  • the side wall 4804 located on one short side of the rectangle of the bottom wall 4802 is provided with a notch 4810 that exposes one end 3802 of the rear frame 38B, and the side wall located on the other short side.
  • the 4804 is provided with a notch 4812 that exposes the other end 3802 of the rear frame 38B.
  • a notch 4814 for exposing the intermediate portion 3804 of the front frame 38A is provided on the side wall 4804 located on one long side of the rectangle of the bottom wall 4802.
  • the side wall 4804 located on the other long side of the rectangle of the bottom wall 4802 is provided with a notch 4816 for exposing the three mounting pieces 3810 of the rear frame 38B.
  • the upper cover 50 covers the upper part of the frame 38, the 48V battery 30, the DC / DC converter 32, and the blower fan 40, and is made of synthetic resin.
  • the upper cover 50 includes a rectangular upper wall 5002 that is horizontally long in the width direction of the vehicle in a plan view, a side wall 5004 that is vertically hung from the four sides of the upper wall 5002, and an upper side flange 5006 that is bent from the lower end of the side wall 5004. .
  • a rectangular upper wall 5002 that is horizontally long in the width direction of the vehicle in a plan view
  • a side wall 5004 that is vertically hung from the four sides of the upper wall 5002
  • an upper side flange 5006 that is bent from the lower end of the side wall 5004. .
  • a notch 5006 for the smoke exhaust hose 3010 that leads the smoke exhaust hose 3010 to the outside of the cover 46 and an intake pipe 56 described later are provided on the side wall 5004 located on a pair of rectangular short sides of the upper wall 5002.
  • a notch 5008 for an intake pipe to be introduced inside the cover 46 is provided.
  • the upper cover 50 is attached to the lower cover 48 by connecting the upper side flange 5006 and the lower side flange 4806 in a state of being overlapped with each other via a clip, whereby the cover 46 is configured.
  • the cover 46 including the lower cover 48 and the upper cover 50 forms a storage space S1 for accommodating the 48V battery 30, the DC / DC converter 32, and the blower fan 40, and is shown in FIGS. 7A and 7B.
  • the rear frame 38B and the front frame 38A for attaching the 48V battery 30, the DC / DC converter 32, the blower fan 40, and the like to the vehicle body are exposed from the cover 46.
  • the sheet metal cover 52 covers the cover 46 from above to protect the battery pack 24, and is made of sheet metal.
  • the sheet metal cover 52 has a rectangular upper wall 5202 horizontally long in the width direction of the vehicle in a plan view, a pair of side walls 5204 vertically hung from a pair of long sides of the upper wall 52025002, and a protrusion from the lower end of one side wall 5204 to the front of the vehicle. It includes a plurality of front mounting pieces 5206 provided, and a plurality of rear mounting pieces 5208 projecting from the lower end of the other side wall 5204 to the rear of the vehicle.
  • the plurality of front mounting pieces 5206 are superposed on the upper surface of the seat cloth member 36 and fastened via screws.
  • the plurality of rear mounting pieces 5208 are overlapped with the mounting pieces 3810 of the rear frame 38B and fastened via screws.
  • the intake pipe 56 introduces the air in the vehicle interior including the luggage compartment into the accommodation space S1 in the cover 46.
  • One end 5602 of the intake pipe 56 is airtightly inserted into the accommodation space S1 from the intake pipe notch 5008 (FIG. 7A) of the cover 46, and is located outside the 48V battery 30 in the vehicle width direction in the accommodation space S1.
  • the portion connected to one end 5602 of the intake pipe 56 passes through the notch 5802 of the interior panel 58 constituting the side surface of the luggage compartment and is inserted between the interior panel 58 and the outer panel (not shown), and the other end of the intake pipe 56.
  • Most of the intake pipe 56 including the 5604 is located between the interior panel 58 and the outer panel, and the other end 5604 of the intake pipe 56 is an opening provided in the interior panel 58 above the rear floor pan 20. It is fitted in 5804.
  • the exhaust pipe 44 is provided between the blower fan 40 and the tire well 22, and the cooling air sent from the blower fan 40 is introduced into the tire well 22. It exhausts.
  • the exhaust pipe 44 is arranged on the opposite side of the 48V battery 30 from the blower fan 40 in the vehicle width direction, and the upstream end of the exhaust pipe 44 is airtightly connected to the outlet 4012.
  • the exhaust port 4402 is located at the opening 4808 of the lower cover 48.
  • the exhaust port 4402 is arranged at one end in the vehicle width direction behind the vehicle of the DC / DC converter 32, in other words, the exhaust port 4402 is arranged offset from the DC / DC converter 32 in the vehicle width direction, and also.
  • the exhaust port 4402 is arranged behind the vehicle of the DC / DC converter 32. Further, the exhaust port 4402 faces the inclined surface 2204A of the tire well 22, in other words, the exhaust port 4402 and the inclined surface 2204A are arranged to face each other.
  • the end of the exhaust pipe 44 is notched diagonally so that the exhaust port 4402 of the exhaust pipe 44 is located downward toward the front side of the vehicle so that a flow of cooling air is formed along the side surface 2204 of the tire well 22. It is formed by being squeezed.
  • the end surface of the exhaust pipe 44 constituting the exhaust port 4402, that is, the end surface 4402A of the exhaust port 4402 is arranged substantially at right angles to the inclined surface 2204A of the tire well 22.
  • the virtual plane including the end surface 4402A of the exhaust port 4402 is arranged substantially at right angles to the inclined surface 2204A of the tire well 22.
  • the exhaust port 4402 is opened toward the space S3 formed between the tire well 22 and the cargo box 28.
  • the third row seat 26 is arranged above the battery pack 24, that is, the blower fan 40. More specifically, the rear floor pan 20 protrudes upward and extends in the vehicle width direction with a certain width in the front-rear direction of the vehicle at a position near the rear of the vehicle, and is a flat upper surface above the battery pack 24 and the rear floor pan 20. A panel 60A constituting the bulging portion 60 forming the above is provided, and the third row seat 26 is provided above the bulging portion 60. Therefore, the battery pack 24 is housed in the space S4 inside the bulge 60 at the bottom of the third row seat 26.
  • the lower back panel 62 stands up from the rear end of the rear floor pan 20 of the vehicle, and therefore, the accommodating recess sandwiched between the bulging portion 60 and the lower back panel 62 is placed on the rear floor pan 20 behind the vehicle of the bulging portion 60. 64 is formed.
  • the third row seat 26 includes a seat cushion 2602, a seat back 2604, a headrest 2606, and a cargo board 2608.
  • the third row seat 26 is configured to include a seat cushion 2602 arranged on the upper surface of the bulging portion 60, a seat back 2604, and a headrest 2606 in a normal state in which a user can sit.
  • the board 2608 is housed in a folded state between the seat cushion 2602 and the upper surface of the bulging portion 60.
  • the seat cushion 2602 is provided so as to be rotatable in the front-rear direction of the vehicle with the rear portion of the seat cushion 2602 as a fulcrum.
  • the seat back 2604 is rotatably provided in the front-rear direction of the vehicle with the rear portion of the seat cushion 2602 as a fulcrum, and the headrest 2606 is rotatably provided with respect to the seat back 2604. Then, as shown in FIG. 8A, the headrest 2606 stands upward from the rear portion of the seat cushion 2602, and the headrest 2606 extends upward from the upper end portion of the seat back 2604. It is rotated forward of the vehicle so that it overlaps the seat cushion 2602, then the seat back 2604 is folded so that it overlaps the seat cushion 2602, and in this state, it is rotated 180 degrees rearward of the vehicle with the rear part of the seat cushion 2602 as a fulcrum.
  • the seat cushion 2602 is in an inverted state in which the seat cushion 2602 is stored in the accommodation recess 64, so that the lower surface of the seat cushion 2602 faces upward.
  • the cargo board 2608 folded in half between the bulging portion 60 and the seat cushion 2602 is unfolded and placed over the upper surface of the bulging portion 60, the lower surface of the inverted seat cushion 2602, and the lower back panel 62. By doing so, a flat floor surface of the luggage compartment is constructed.
  • the battery pack 24 can be accommodated by using the space S4 below the seat cushion 2602 of the third row seat 26 and the tire well 22, so that the space inside the vehicle interior can be accommodated. It is advantageous in securing a large amount of tires.
  • the vehicle 10 includes the third row seats 26
  • the cargo board 2608 is used.
  • the floor surface of the luggage compartment is configured by placing it from the upper surface of the bulging portion 60 over the lower back panel 62. Therefore, in the case of having two rows of seats, a front seat and a rear seat, the battery pack 24 can be arranged without sacrificing the luggage space, and a large space in the vehicle interior can be secured. It is advantageous in.
  • the temperature of the 48V battery 30 rises when the 48V battery 30 supplies a DC voltage of 48V to the BSG 16. Further, the 48V battery 30 supplies a 48V DC voltage to the DC / DC converter 32, and the 12V DC voltage converted by the DC / DC converter 32 is supplied to the 12V battery 18, so that the temperature of the DC / DC converter 32 rises. do.
  • the suction port 4010 of the blower fan 40 becomes a negative pressure, so that the air in the vehicle interior is introduced into the accommodation space S1 as cooling air through the intake pipe 56.
  • a flow path of the cooling air in which the cooling air introduced into the accommodation space S1 flows in the order of the 48V battery 30 and the DC / DC converter 32 is formed. That is, the cooling air passes through the space between the cover 46 and the surface of the 48V battery 30, and then passes through the space between the cover 46 and the heat dissipation fins 3204 of the DC / DC converter 32.
  • the 48V battery 30 and the DC / DC converter 32 are cooled by the cooling air, and the performance of the 48V battery 30 and the DC / DC converter 32 is maintained.
  • the cooling air whose temperature has risen by passing through the space between the cover 46 and the 48V battery 30 and the radiating fin 3204 is guided from the blower fan bracket 42 to the suction port 4010 of the blower fan 40.
  • the blower fan bracket 42 and the blower fan 40 are in close contact with each other by the sealing member 4206, the cooling air does not leak from the gap between the blower bracket and the blower fan 40.
  • the cooling air guided to the suction port 4010 of the blower fan 40 is blown out from the outlet 4012 of the blower fan 40 to the exhaust pipe 44, passes through the exhaust pipe 44, and is the tire well 22 from the exhaust port 4402. It is blown out to.
  • the exhaust port 4402 of the exhaust pipe 44 is diagonally cut out so as to be located downward toward the front side in the front-rear direction of the vehicle, the cooled air whose temperature has risen is directed to the side surface of the tire well 22, that is, the inclined surface 2204A. It can be smoothly flowed to the rear of the vehicle along the line.
  • the cooled air whose temperature has risen flows from the inclined surface 2204A to the bottom surface 2202 of the tire well 22, and is eventually dispersed in the luggage space above the tire well 22 through the gap formed around the cargo board 2608. .. Therefore, the cooling air whose temperature has risen from the exhaust port 4402 smoothly flows along the side surface of the tire well 22 to the bottom surface 2202 of the tire well 22, so that the cooling air after reaching the tire well 22 as in the conventional case.
  • the flow of the cooling air does not diverge in a predetermined direction, which is advantageous in rectifying the flow of the cooling air after arriving at the tire well 22 in a desired direction.
  • the exhaust port 4402 and the inclined surface 2204A are arranged to face each other, the cooling air whose temperature has risen from the exhaust port 4402 flows more smoothly to the rear of the vehicle along the inclined surface 2204A. Therefore, it is further advantageous in rectifying the flow of the cooling air after arriving at the tire well 22 in a desired direction.
  • the cooling air is between the tire well 22 and the cargo box 28 from the exhaust port 4402. Since the air is accurately blown out into the space S3 formed in the tire well 22, the flow of the cooling air after reaching the tire well 22 does not diverge without being determined in a predetermined direction as in the conventional case, and after arriving at the tire well 22. It is advantageous in rectifying the flow of cooling air in a desired direction.
  • the exhaust pipe 44 is arranged on the opposite side of the 48V battery 30 from the blower fan 40 in the vehicle width direction, the exhaust pipe 44 is separated from the 48V battery 30 in the vehicle width direction. This is advantageous in suppressing the heat of the cooling air whose temperature has risen passing through the exhaust pipe 44 from being transferred to the 48V battery 30, and is advantageous in ensuring the cooling efficiency of the 48V battery 30.
  • the exhaust port 4402 is arranged so as to be offset from the DC / DC converter 32 in the vehicle width direction, the exhaust pipe 44 can be further separated from the 48V battery 30 in the vehicle width direction. Therefore, it is possible to further suppress the transfer of the heat of the cooling air whose temperature has risen through the exhaust pipe 44 to the 48V battery 30, which is further advantageous in ensuring the cooling efficiency of the 48V battery 30.
  • the exhaust port 4402 since the exhaust port 4402 is arranged behind the vehicle of the DC / DC converter 32, the exhaust port 4402 can be separated from the DC / DC converter 32 in the front-rear direction of the vehicle. Therefore, it is advantageous in suppressing the heat of the cooling air whose temperature has risen through the exhaust port 4402 from being transferred to the DC / DC converter 32, and is advantageous in ensuring the cooling efficiency of the DC / DC converter 32. Become.
  • the third row seat 26 is arranged above the blower fan 40, that is, the third row seat above the blower fan 40, the DC / DC converter 32, and the 48V battery 30. Since the 26 is arranged, the blower fan 40, the DC / DC converter 32, and the 48V battery 30 can be accommodated by using the space S4 below the third row seat 26 and the tire well 22, so that the interior of the vehicle can be accommodated. It is advantageous in securing a large space.
  • the cover 46 provided with the accommodation space S1 accommodating the 48V battery 30, the DC / DC converter 32, and the blower fan 40 is provided, and the air in the vehicle interior is introduced into the accommodation space S1 in the cover 46. Since the intake pipe 56 is provided and the exhaust port 4402 is exposed to the outside of the cover 46 through the opening 4808, the 48V battery 30 and the DC / DC converter 32 are efficiently cooled by the air in the vehicle interior. It becomes advantageous in.
  • Vehicle 20 Rear floor pan 22 Tire well (recess) 2202 Bottom 2204 Side 2204A Inclined surface (front side) 24 Battery pack 26 3rd row seat 28 Cargo box 30 48V battery (battery) 32 DC / DC converter 3202 DC / DC converter body 3204 Heat dissipation fin 34 Side member 36 Seat cross member 38 frame 38A Front frame 38B Rear frame 38C Intermediate frame 40 Blower fan 4010 Suction port 4012 Outlet port 44 Exhaust pipe 4402 Exhaust port 4402A 46 Cover 54 Rear suspension Cross member 56 Intake pipe S1 Storage space

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Abstract

車両(10)の電気機器冷却構造は、ブロアファン(40)と、車両のリアフロアパン(20)の少なくとも一箇所に設けられた凹部(22)と、ブロアファン(40)から送られた空気を凹部(22)内に排気する排気管(44)とを備えており、当該排気管(44)の排気口(4402)は、車両前側の部分が車両後方の部分よりも下方に位置するように斜めに切り欠かれている。この冷却構造により、温度が上昇した冷却空気をタイヤウェル(22)の側面(2204A)に沿って円滑に車両後方へと流すことができる。

Description

車両の電気機器冷却構造
 本開示は、車両の電気機器冷却構造に関する。
 車体の下部、例えば、荷室の床にバッテリを配置し、バッテリから車両の被電圧供給部に電圧を供給する車両が提供されている。
 バッテリは、動作に伴い発熱し高温になると、性能を発揮する上で不利となることから、バッテリを適切に冷却する必要がある。
 そこで、冷却ファンを用いて車室内の空気によりバッテリを冷却させ、冷却後の温度が上昇した冷却空気を、荷室の床に形成されたタイヤ収容用の凹部(タイヤウェル)に排出させるようにした車両が提案されている(日本国特許第4023450号公報参照)。
 しかしながら、上記従来技術では、冷却空気を誘導する排気管の終端部が鉛直方向に延びるように形成されている。そのため、凹部(タイヤウェル)の側面或いは底面に対して略垂直方向から冷却空気が吹き付けられ、凹部到達後の冷却空気の流れが所定方向に定まらずに発散してしまうという問題が生じていた。
 本開示は、凹部到達後の冷却空気の流れを所望の方向に整流することができる車両の電気機器冷却構造を提供する。
 本開示の一態様よれば、バッテリと、車幅方向において前記バッテリと隣接して配置されたDC/DCコンバータとを含む車両の電気機器冷却構造は、前記DC/DCコンバータの直上に配置され、空気を吸引および排気して前記バッテリ、前記DC/DCコンバータの順に流れる前記空気の流路を形成するブロアファンと、車両後方に位置するリアフロアパンの少なくとも一箇所に設けられた凹部と、前記ブロアファンに設けられ、前記ブロアファンから送られた前記空気を前記凹部内に排気する排気管と、を備える。前記排気管の排気口は、該排気口のうち車両前側の部分が車両後方の部分よりも下方に位置するように斜めに切り欠かれている。
 上記態様によれば、冷却空気は、ブロアファンから排気管へ吹き出され、排気管を通って排気口から凹部の側面に吹き出される。
 この際、排気管の排気口は、車両前側ほど下方に位置するように斜めに切り欠かれていることから、温度が上昇した冷却空気を側面に沿って円滑に車両後方へと流すことができる。
図1は、実施の形態の車両の電池冷却構造が適用された車両の平面図である。 図2は、実施の形態の車両の電池冷却構造を車両後方から見た斜視図である。 図3は、実施の形態の車両の電池冷却構造を車両前方から見た分解斜視図である。 図4は、実施の形態の車両の電池冷却構造を車両後方から見た分解斜視図である。 図5は、実施の形態の車両の電池冷却構造を車両側方から見た側面図である。 図6は、実施の形態の車両の電池冷却構造が適用された車両の底面図であり、電池冷却構造が設けられた部分を拡大して示す。 図7Aは、電池パックの斜視図である。 図7Bは、電池パックの上下を反転させた状態で見た斜視図である。 図8Aは、3列目座席を備える車両に適用された電池冷却構造を車両側方から見た側面図であり、3列目座席の使用状態を示す。 図8Bは、3列目座席を備える車両に適用された電池冷却構造を車両側方から見た側面図であり、3列目座席の収納状態を示す。 図9は、バッテリパック内部とサイドメンバ内部が排煙ホースで連通された部分を車両前後方向と直交する断面で破断した断面図である。 図10は、バッテリ、DC/DCコンバータ、ブロアファン、ブロアブラケット、フレームを示す分解斜視図である。 図11Aは、ブロアファンの平面図である。 図11Bは、ブロアファンの底面図である。 図11Cは、図11Aの矢印Cで示す方向から見た図である。 図12は、リアフロアパンの一部を示す平面図である。
 以下、本開示の実施の形態について図面を参照して説明する。
 以下の図面において符号UPは車両上方を示し、符号FRは車両前方を示し、符号INは車幅方向内側を示し、符号OUTは車幅方向外側を示す。
 なお、本実施の形態では、本開示がベルト式のスタータージェネレータ(以下BSGという)を備えた車両に適用された場合について説明する。
 BSGは、エンジンの運転状態に対応して、回生駆動および力行駆動が可能であり、回生駆動時には発電した48Vの直流電圧をインバータ(不図示)を介して後述する本開示のバッテリとしての48Vバッテリに供給し充電を行なう。
 また、BSGは、力行駆動時には48Vバッテリから電圧が供給されることで、エンジンの始動を行なうと共に、走行時にエンジンの出力を補助する補助動力源として機能する。
 図1に示すように、車両10のエンジンルーム12には、エンジン14、エンジン14に不図示のベルトを介して接続されたBSG16、補機用の12Vバッテリ18が配置されている。
 図1から図4に示すように、車両10の2列目座席19の後方のリアフロアパン20の箇所には、凹部としてのタイヤウェル22が設けられ、タイヤウェル22の前半分の上方に本開示が適用されるバッテリパック24が配置され、また、バッテリパック24の上方に3列目座席26が車両後方に倒伏可能に配置されている(図8A、図8B参照)。
 タイヤウェル22は、通常スペアタイヤを収容するものであるが、本実施の形態では、図5に示すように、タイヤウェル22にスペアタイヤを収容する代わりに、バッテリパック24の一部を収容すると共に、小物入れであるカーゴボックス28を着脱可能に収容している。
 図5、図12に示すように、タイヤウェル22は、リアフロアパン20の後部で車幅方向の中央に設けられ上方が開放されている。
 タイヤウェル22は、タイヤウェル22の周囲のリアフロアパン20の箇所よりも下方に変位した箇所に設けられた底面2202と、底面2202の全周とリアフロアパン20の箇所とを接続する側面2204とを備えている。
 側面2204は、底面2202に至るにつれて次第に下方に変位する傾斜をもって形成され、したがって、図5に示すように、タイヤウェル22のうち車両前方に位置する前側面2204Aは、車両後方に向かって下方に傾斜する傾斜面2204Aとして形成されている。
 なお、本実施の形態では、本開示が3列目座席26を備える車両10に適用された場合について説明するが、本開示は前部座席および後部座席の2列の座席を備える車両にも無論適用可能である。
 図1に示すように、バッテリパック24は、48Vバッテリ30、DC/DCコンバータ32などを含んで構成されている。
 48Vバッテリ30は、BSG16の力行駆動時には第1ケーブルC1を介してBSG16に48Vの直流電圧を供給し、また、BSG16の回生駆動時には第1ケーブルC1およびインバータを介して48Vの直流電圧がBSG16から供給される。
 DC/DCコンバータ32は、48Vバッテリ30から出力される48Vの直流電圧を12Vの直流電圧に変換し、第2ケーブルC2を介して12Vバッテリ18に供給して12Vバッテリ18の充電を行なう。
 なお、図中第1ケーブルC1および第2ケーブルC2は模式的に示している。
 図2、図12に示すように、2列目座席19の車両後方の下部には、車幅方向に間隔をおいて車両前後方向に延在する一対のサイドメンバ34と、一対のサイドメンバ34の間に架け渡されたリアフロアパン20と、リアフロアパン20の車両前後方向の中間部において車幅方向に延在し一対のサイドメンバ34を接続するシートクロスメンバ36とが設けられている。
 本実施の形態では、図5に示すように、シートクロスメンバ36は、リアフロアパン20の上面に設けられた上側シートクロスメンバ36Aとリアフロアパン20の下面に設けられた下側シートクロスメンバ36Bとの2つの部材で構成されている。
 図2に示すように、2列目座席19は、シートクロスメンバ36を介して設けられている。
 図2に示すように、2列目座席19の車両後方でリアフロアパン20の上にバッテリパック24が配置されている。なお、図2では、バッテリパック24を構成する後述するカバー46、板金カバー52の図示を省略している。
 図3、図4に示すように、バッテリパック24は、48Vバッテリ30とDC/DCコンバータ32に加え、フレーム38と、ブロアファン40と、ブロアファンブラケット42と、排気管44と、カバー46と、板金カバー52とを含んで構成されている。
 図6に示すように、バッテリパック24が配置されたリアフロアパン20の下面の箇所は、リアサスペンションクロスメンバ54によって強度、剛性が高められ、後突時におけるバッテリパック24の保護を図る上で有利となっている。
 すなわち、リアフロアパン20の下方にはリアサスペンションクロスメンバ54が配置され、リアサスペンションクロスメンバ54の車幅方向の両端はサイドメンバ34に結合され、バッテリパック24は、平面視した場合、リアサスペンションクロスメンバ54の輪郭の範囲内に配置されている。
 なお、図中符号Pは、リアサスペンションクロスメンバ54とサイドメンバ34との結合点を示す。
 また、図中符号55は、タイヤウェル22が形成されたリアフロアパン20の下面の箇所に設けられたクロスメンバを示し、このクロスメンバ55の両端はサイドメンバ34に連結されている。
 図3、図4に示すように、フレーム38は、バッテリパック24を車体に取り付けるためのものである。
 フレーム38は、車両前部で車幅方向に延在する前部フレーム38Aと、車両後部で車幅方向に延在する後部フレーム38Bと、車幅方向に間隔をおいた複数箇所で車両前後方向に延在し前部フレーム38Aと後部フレーム38Bを接続する複数の中間フレーム38Cとを備えている。
 前部フレーム38Aは、車幅方向に間隔をおいた複数箇所がシートクロスメンバ36の上面に重ね合わされねじを介して締結されている。
 図2に示すように、後部フレーム38Bは、その両端3802が一対のサイドメンバ34に重ね合わされたリアフロアパン20の上面に重ね合わされねじを介して締結されている。
 また、後部フレーム38Bの両端3802を除く中間部分3804は、タイヤウェル22の車両前部寄りの箇所をまたぐように配置され、中間部分3804とタイヤウェル22の底面2202との間には空間S0が形成されている。
 また、後部フレーム38Bの中間部分の車両後部で車幅方向に間隔をおいた3箇所から3つの取り付け片3810が突設されている。
 各取り付け片3810は、後部フレーム38Bの中間部分3804から下方に延在し、その下端から屈曲部を介して車両後方に向かって延在し、その先端部に後述する板金カバー52の取り付け片5208(図4参照)が上方からねじを介して締結される。
 図9に示すように、48Vバッテリ30は、不図示の複数の電池セルと、それら電池セルを収容する平面視矩形状のバッテリケース3002と、バッテリケース3002の上部との間に隙間を形成しつつバッテリケース3002の上部を覆う排煙カバー3004とを含んで構成されている。
 図3、図4に示すように、バッテリケース3002は複数の中間フレーム38Cに載置されて中間フレーム38Cの箇所にねじを介して締結されている。
 図9に示すように、排煙カバー3004とバッテリカバー46との間はシール部材3006でシールされ、排煙カバー3004とバッテリカバー46との間の空間が気密に構成されている。
 排煙カバー3004のうち一方のサイドメンバ34寄りの箇所には、排煙ホース3010の一端がシール部材3006を介して接続され、排煙ホース3010の他端はリアフロアパン20を貫通してサイドメンバ34の内部に配置されている。
 したがって、電池セルからガスが放出された場合、そのガスはバッテリケース3002の上部に設けられた不図示の開口から排煙ホース3010を介してサイドメンバ34の内部に導かれたのち、車両10の外部に排出されるように図られており、ガスが車室内に漏れることを防止している。
 図10に示すように、DC/DCコンバータ32は平面視矩形状を呈し、DC/DCコンバータ32と48Vバッテリ30とは車幅方向に並べられて設けられ、DC/DCコンバータ32は48Vバッテリ30に対して車幅方向に隣接して配置されている。
 図5に示すように、DC/DCコンバータ32は、48Vバッテリ30から供給される48Vの直流電圧を12Vの直流電圧に変換するDC/DCコンバータ本体3202と、DC/DCコンバータ本体3202の上面に設けられた放熱フィン3204とを含んで構成されている。
 本実施の形態では、放熱フィン3204は、DC/DCコンバータ本体3202の上面に取り付けられる板部3206と、板部3206の上面から突設された多数の軸状のフィン本体3208とを備えている。
 DC/DCコンバータ本体3202は、複数の中間フレーム38Cの箇所に載置されて中間フレーム38Cの箇所にねじを介して締結されている。
 図10に示すように、ブロアファン40は、放熱フィン3204の直上に配置され、空気を吸引および排気して48Vバッテリ30、DC/DCコンバータ32の順に流れる冷却空気の流路を形成するものである。
 図11A、図11B、図11Cに示すように、ブロアファン40は、ケース4002、遠心型羽根車4004、モータ4006を含んで構成されている。
 遠心型羽根車4004は、ケース4002の円環部4002Aに設けられ回転軸4008を中心に回転可能に支持されている。
 円環部4002Aの軸心方向の一方の端部に吸い込み口4010が設けられ、円環部4002Aの周方向の1箇所に接線方向に突出する吹き出し口4012が設けられている。
 モータ4006は、円環部4002Aの軸心方向の他方の端部に設けられ、回転軸4008を回転させる。
 モータ4006により回転軸4008を介して遠心型羽根車4004が回転されると、吸い込み口4010の箇所が負圧となることで吸い込み口4010から空気が吸引されると共に、その空気が吹き出し口4012から吹き出される。
 図10に示すように、本実施の形態では、ブロアファン40は、ブロアファンブラケット42を介して放熱フィン3204の上に取り付けられている。
 ブロアファンブラケット42は、DC/DCコンバータ32の輪郭とほぼ同じ輪郭で形成された矩形状の板部4202と、吸い込み口4010とほぼ同一の直径で板部4202に形成された円形孔4204と、円形孔4204の縁部の全周にわたって設けられた円環状のシール部材4206とを備えている。
 ブロアファンブラケット42は、前部の箇所4208、4210がねじを介して前部フレーム38Aに取り付けられ、後部のフランジ4212がねじを介して中間フレーム38Cに取り付けられ、板部4202が複数のフィン本体3208の上方に離れた箇所に配置されている。
 図10、図11Aに示すように、ブロアファン40は、吸い込み口4010がブロアファンブラケット42の円形孔4204に位置合わせされ、前部の1つの取り付け片4020がねじを介してブロアファンブラケット42の前部に取り付けられ、後部の2つの取り付け片4022、4024がねじを介してブロアファンブラケット42の後部に取り付けられることでDC/DCコンバータ32の上に配置されている。
 この状態で吸い込み口4010は放熱フィン3204に対向し、ブロアファン40の吸い込み口4010とブロアファンブラケット42の円形孔4204との間はシール部材4206により隙間なく密着されている。
 図3、図4、図7A、図7Bに示すように、カバー46はロアカバー48とアッパカバー50とを備えている。
 ロアカバー48は、フレーム38、48Vバッテリ30、DC/DCコンバータ32の下方を覆うものであり、合成樹脂製である。
 ロアカバー48は、平面視車幅方向に横長の長方形の底壁4802と、底壁4802の四辺から起立する側壁4804と、側壁4804の上端から屈曲されたロア側フランジ4806とを備えている。
 ロアカバー48は、底壁4802の上面にフレーム38の複数の中間フレーム38Cを重ね合わせた状態でねじを介して中間フレーム38Cに締結されている。
 図3、図7Bに示すように、底壁4802の車両後部で車幅方向外側の端部寄りに、排気管44の排気口4402を露出させる開口部4808が設けられている。
 図7Bに示すように、底壁4802の長方形の一方の短辺に位置する側壁4804に後部フレーム38Bの一方の端部3802を露出させる切り欠き4810が設けられ、他方の短辺に位置する側壁4804に後部フレーム38Bの他方の端部3802を露出させる切り欠き4812が設けられている。
 また、底壁4802の長方形の一方の長辺に位置する側壁4804に前部フレーム38Aの中間部3804を露出させる切り欠き4814が設けられている。
 また、底壁4802の長方形の他方の長辺に位置する側壁4804に後部フレーム38Bの3つの取り付け片3810を露出させる切り欠き4816が設けられている。
 図3、図4に示すように、アッパカバー50は、フレーム38、48Vバッテリ30、DC/DCコンバータ32、ブロアファン40の上方を覆うものであり、合成樹脂製である。
 アッパカバー50は、平面視車幅方向に横長の長方形の上壁5002と、上壁5002の四辺から垂設する側壁5004と、側壁5004の下端から屈曲されたアッパー側フランジ5006とを備えている。
 図7Aに示すように、上壁5002の長方形の一対の短辺に位置する側壁5004に排煙ホース3010をカバー46外部に導出する排煙ホース3010用切り欠き5006と、後述する吸気管56をカバー46内部に導入する吸気管用切り欠き5008とが設けられている。
 アッパカバー50は、アッパー側フランジ5006とロア側フランジ4806とが重ね合わされた状態でクリップを介して結合されることでロアカバー48に取り付けられ、これによりカバー46が構成されている。
 図9に示すように、ロアカバー48とアッパカバー50とからなるカバー46により、48Vバッテリ30、DC/DCコンバータ32、ブロアファン40を収容する収容空間S1が形成され、図7A、図7Bに示すように、48Vバッテリ30、DC/DCコンバータ32、ブロアファン40などを車体に取り付けるための後部フレーム38Bおよび前部フレーム38Aがカバー46から露出している。
 図3、図4に示すように、板金カバー52は、カバー46を上方から覆いバッテリパック24を保護するものであり、板金製である。
 板金カバー52は、平面視車幅方向に横長の長方形の上壁5202と、上壁52025002の一対の長辺からそれぞれ垂設する一対の側壁5204と、一方の側壁5204の下端から車両前方に突設された複数の前側取り付け片5206と、他方の側壁5204の下端から車両後方に突設された複数の後側取り付け片5208とを備えている。
 複数の前側取り付け片5206は、シートクロスメンバ36の上面に重ね合わされてねじを介して締結されている。
 複数の後側取り付け片5208は、後部フレーム38Bの取り付け片3810にそれぞれ重ね合わされてねじを介して締結されている。
 図2に示すように、吸気管56は、荷室を含む車室内の空気をカバー46内の収容空間S1に導入するものである。
 吸気管56の一端5602は、カバー46の吸気管用切り欠き5008(図7A)から収容空間S1に気密に挿通され、収容空間S1内で48Vバッテリ30の車幅方向外側に位置している。
 吸気管56の一端5602に接続する部分は、荷室の側面を構成する内装パネル58の切り欠き5802を通り内装パネル58と不図示の外板との間に挿通され、吸気管56の他端5604を含む吸気管56の大部分は内装パネル58と外板との間に位置し、吸気管56の他端5604は、リアフロアパン20から上方に離れた内装パネル58の箇所に設けられた開口5804に嵌め込まれている。
 図5、図11A、図11B、図11Cに示すように、排気管44は、ブロアファン40とタイヤウェル22との間に設けられ、ブロアファン40から送られた冷却空気をタイヤウェル22内に排気するものである。
 図2に示すように、排気管44は、車幅方向においてブロアファン40からみて48Vバッテリ30の逆側に配置され、排気管44の上流端は吹き出し口4012に気密に接続され、図5に示すように、排気口4402はロアカバー48の開口部4808に位置している。
 すなわち、排気口4402はDC/DCコンバータ32の車両後方で車幅方向の一端部に配置され、言い換えると、排気口4402は車幅方向においてDC/DCコンバータ32からオフセットして配置され、また、排気口4402はDC/DCコンバータ32の車両後方に配置されている。
 また、排気口4402はタイヤウェル22の傾斜面2204Aに対向しており、言い換えると、排気口4402と傾斜面2204Aとは対向配置されている。
 排気管44の排気口4402は、タイヤウェル22の側面2204に沿って冷却風の流れが形成されるように、車両前側ほど下方に位置するように、排気管44の端部が斜めに切り欠かれて形成されている。
 排気口4402を構成する排気管44の端面すなわち排気口4402の端面4402Aは、タイヤウェル22の傾斜面2204Aに対して略直角に配置されている。詳細には、排気口4402の端面4402Aを含む仮想平面は、タイヤウェル22の傾斜面2204Aに対して略直角に配置されている。
 また、排気口4402は、タイヤウェル22とカーゴボックス28との間に形成された空間S3に向かって開口されている
 また、本実施の形態では、図8A、図8Bに示すように、バッテリパック24、すなわち、ブロアファン40の上方には、3列目座席26が配置されている。
 詳細に説明すると、リアフロアパン20の車両後部寄りの箇所に、上方に突出し車両前後方向に一定の幅を有して車幅方向に延在しバッテリパック24およびリアフロアパン20の上方で平坦な上面を形成する膨出部60を構成するパネル60Aが設けられ、3列目座席26は、膨出部60の上方に設けられている。
 したがって、3列目座席26の下部の膨出部60の内側の空間S4にバッテリパック24が収容されている。
 リアフロアパン20の車両後端からロアバックパネル62が起立しており、したがって、膨出部60の車両後方のリアフロアパン20上に、膨出部60とロアバックパネル62とで挟まれた収容凹部64が形成されている。
 図8Aに示すように、3列目座席26は、シートクッション2602と、シートバック2604と、ヘッドレスト2606と、カーゴボード2608とを含んで構成されている。
 3列目座席26は、利用者が着座可能な通常状態で、膨出部60の上面に配置されたシートクッション2602と、シートバック2604と、ヘッドレスト2606とを含んで構成されている
 また、カーゴボード2608は、シートクッション2602と膨出部60の上面との間には2つ折にされた状態で収容されている。
 シートクッション2602は、シートクッション2602の後部を支点とし車両前後方向に回転可能に設けられている。
 シートバック2604は、シートクッション2602の後部を支点として車両前後方向に回転可能に設けられ、ヘッドレスト2606は、シートバック2604に対して回転可能に設けられている。
 そして、図8Aに示すように、シートバック2604がシートクッション2602の後部から上方に起立し、シートバック2604上端部からヘッドレスト2606が上方に延びる通常状態から、図8Bに示すように、ヘッドレスト2606がシートクッション2602に重なるように車両前方に回転され、次いで、シートバック2604がシートクッション2602の上に重なるように折り畳まれ、この状態でシートクッション2602の後部を支点として車両後方に180度回転され(反転され)、収容凹部64内に収納された反転状態とすることで、シートクッション2602の下面が上方を向いた状態となる。
 この際、膨出部60とシートクッション2602との間に2つ折りされていたカーゴボード2608を展開して膨出部60の上面、反転されたシートクッション2602の下面、ロアバックパネル62にわたって載置することで荷室の平坦な床面が構成される。
 したがって、3列目座席26を設けた場合に、3列目座席26のシートクッション2602の下方の空間S4とタイヤウェル22を利用してバッテリパック24を収容することができるため、車室内の空間を大きく確保する上で有利となっている。
 なお、本実施の形態では、車両10が3列目座席26を備える場合について説明したが、車両10が前部座席と後部座席の2列の座席を備えるものである場合は、カーゴボード2608を膨出部60の上面からロアバックパネル62にわたって載置することで荷室の床面が構成される。
 したがって、前部座席と後部座席の2列の座席を備えるものである場合は、荷室空間を犠牲にすることなく、バッテリパック24を配置することができ、車室内の空間を大きく確保する上で有利となっている。
 次に作用効果について説明する。
 48Vバッテリ30がBSG16に48Vの直流電圧を供給することで48Vバッテリ30の温度が上昇する。
 また、48Vバッテリ30が48Vの直流電圧をDC/DCコンバータ32に供給し、DC/DCコンバータ32が変換した12Vの直流電圧を12Vバッテリ18に供給することでDC/DCコンバータ32の温度が上昇する。
 この状態で、ブロアファン40が駆動されると、ブロアファン40の吸い込み口4010の箇所が負圧となることで、車室内の空気が冷却空気として、吸気管56を通り収容空間S1に導入され、収容空間S1に導入された冷却空気が48Vバッテリ30、DC/DCコンバータ32の順に流れる冷却空気の流路が形成される。
 すなわち、冷却空気は、カバー46と48Vバッテリ30の表面との間の空間を通ったのち、カバー46とDC/DCコンバータ32の放熱フィン3204との間の空間を通過する。
 これにより冷却空気によって48Vバッテリ30およびDC/DCコンバータ32が冷却され、48Vバッテリ30およびDC/DCコンバータ32の性能が維持される。
 カバー46と48Vバッテリ30および放熱フィン3204との間の空間を通過することで温度が上昇した冷却空気は、ブロアファンブラケット42からブロアファン40の吸い込み口4010に導かれる。
 この際、ブロアファンブラケット42とブロアファン40とがシール部材4206によって密着されているため、ブロアブラケットとブロアファン40の隙間から冷却空気が漏れることはない。
 図5に示すように、ブロアファン40の吸い込み口4010に導かれた冷却空気は、ブロアファン40の吹き出し口4012から排気管44へ吹き出され、排気管44を通って排気口4402からタイヤウェル22に吹き出される。
 この際、排気管44の排気口4402は、車両前後方向前側ほど下方に位置するように斜めに切り欠かれていることから、温度が上昇した冷却空気をタイヤウェル22の側面、すなわち傾斜面2204Aに沿って円滑に車両後方へと流すことができる。すなわち、温度が上昇した冷却空気は傾斜面2204Aからタイヤウェル22の底面2202へ流れ、やがて、カーゴボード2608の周囲に形成された隙間を介してタイヤウェル22の上方の荷室空間に分散される。
 したがって、排気口4402から吹き出された温度が上昇した冷却空気は、タイヤウェル22の側面に沿って円滑にタイヤウェル22の底面2202へ流れるため、従来のようにタイヤウェル22に到達後の冷却空気の流れが所定方向に定まらずに発散してしまうことがなく、タイヤウェル22に到着後の冷却空気の流れを所望の方向に整流する上で有利となる。
 さらに本実施の形態では、排気口4402と傾斜面2204Aとが対向配置されているので、排気口4402から吹き出された温度が上昇した冷却空気は傾斜面2204Aに沿ってより円滑に車両後方へ流れるため、タイヤウェル22に到着後の冷却空気の流れを所望の方向に整流する上でより一層有利となる。
 また、排気口4402は、タイヤウェル22とカーゴボックス28との間に形成された空間S3に向かって開口されているため、冷却空気は、排気口4402からタイヤウェル22とカーゴボックス28との間に形成された空間S3に的確に吹き出されるため、従来のようにタイヤウェル22に到達後の冷却空気の流れが所定方向に定まらずに発散してしまうことがなく、タイヤウェル22に到着後の冷却空気の流れを所望の方向に整流する上で有利となる。
 また、本実施の形態では、排気管44は、車幅方向においてブロアファン40からみて48Vバッテリ30の逆側に配置されているため、車幅方向において48Vバッテリ30から排気管44を離間させることができることから、排気管44を通過する温度が上昇した冷却空気の熱が48Vバッテリ30に伝達されることを抑制する上で有利となり、48Vバッテリ30の冷却効率を確保する上で有利となる。
 また、本実施の形態では、排気口4402は、車幅方向においてDC/DCコンバータ32からオフセットされて配置されているため、車幅方向において48Vバッテリ30から排気管44をより大きく離間させることができることから、排気管44を通過する温度が上昇した冷却空気の熱が48Vバッテリ30に伝達されることをより一層抑制でき、48Vバッテリ30の冷却効率を確保する上でより一層有利となる。
 また、本実施の形態では、排気口4402は、DC/DCコンバータ32の車両後方に配置されているため、車両前後方向においてDC/DCコンバータ32から排気口4402を離間させることができる。
 したがって、排気口4402を通過する温度が上昇した冷却空気の熱がDC/DCコンバータ32に伝達されることを抑制する上で有利となり、DC/DCコンバータ32の冷却効率を確保する上で有利となる。
 また、本実施の形態では、ブロアファン40の上方には、3列目座席26が配置されているため、すなわち、ブロアファン40、DC/DCコンバータ32、48Vバッテリ30の上方に3列目座席26が配置されているため、3列目座席26の下方の空間S4とタイヤウェル22を利用してブロアファン40、DC/DCコンバータ32、48Vバッテリ30を収容することができるため、車室内の空間を大きく確保する上で有利となる。
 また、本実施の形態では、48Vバッテリ30、DC/DCコンバータ32、ブロアファン40を収容する収容空間S1を備えたカバー46が設けられ、カバー46に、車室内の空気を収容空間S1に導入する吸気管56が設けられ、排気口4402は、開口部4808を介してカバー46の外部に露出しているため、車室内の空気により48Vバッテリ30、DC/DCコンバータ32を効率よく冷却する上で有利となる。
 なお、本実施の形態では、バッテリとしてBSGに48V直流電圧を供給する48Vバッテリを用いる場合について説明したが、バッテリが電圧を供給する被電圧供給部の種類や、バッテリの出力電圧などは任意であり、本開示は従来公知の様々なバッテリについて適用可能である。
 また、本実施の形態では、凹部がタイヤウェル22である場合について説明したが、本開示は、小物や工具類を収容するためにリアフロアパンに形成される従来公知の様々な凹部について適用可能である。
 本出願は、2020年7月16日出願の日本特許出願特願2020-122240に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
 10 車両
 20 リアフロアパン
 22 タイヤウェル(凹部)
 2202 底面
 2204 側面
 2204A 傾斜面(前側面)
 24 バッテリパック
 26 3列目座席
 28 カーゴボックス
 30 48Vバッテリ(バッテリ)
 32 DC/DCコンバータ
 3202 DC/DCコンバータ本体
 3204 放熱フィン
 34 サイドメンバ
 36 シートクロスメンバ
 38 フレーム
 38A 前部フレーム
 38B 後部フレーム
 38C 中間フレーム
 40 ブロアファン
 4010 吸い込み口
 4012 吹き出し口
 44 排気管
 4402 排気口
 4402A 端面
 46 カバー
 54 リアサスペンションクロスメンバ
 56 吸気管
 S1 収容空間

Claims (8)

  1.  バッテリと、車幅方向において前記バッテリと隣接して配置されたDC/DCコンバータと、を含む車両の電気機器冷却構造であって、
     前記DC/DCコンバータの直上に配置され、空気を吸引および排気して前記バッテリ、前記DC/DCコンバータの順に流れる前記空気の流路を形成するブロアファンと、
     車両後方に位置するリアフロアパンの少なくとも一箇所に設けられた凹部と、
     前記ブロアファンに設けられ、前記ブロアファンから送られた前記空気を前記凹部内に排気する排気管と、
     を備え、
     前記排気管の排気口は、該排気口のうち車両前側の部分が車両後方の部分よりも下方に位置するように斜めに切り欠かれている、
     ことを特徴とする車両の電気機器冷却構造。
  2.  前記凹部は、前記車両後方に向かって下方に延在する傾斜面を有し、
     前記排気口と前記傾斜面とが対向配置されていることを特徴とする請求項1に記載の車両の電気機器冷却構造。
  3.  前記排気管は、前記車幅方向において前記ブロアファンからみて前記バッテリの逆側に配置されていることを特徴とする請求項1または2に記載の車両の電気機器冷却構造。
  4.  前記排気口は、前記車幅方向において前記DC/DCコンバータからオフセットして配置されていることを特徴とする請求項3に記載の車両の電気機器冷却構造。
  5.  前記排気口は、前記DC/DCコンバータに対して前記車両後方に配置されていることを特徴とする請求項1~4の何れか1項に記載の車両の電気機器冷却構造。
  6.  前記凹部の上部に設けられるカーゴボックスをさらに備え、
     前記排気口は、前記凹部と前記カーゴボックスとの間に形成された空間に向かって開口されていることを特徴とする請求項1~5の何れか1項に記載の車両の電気機器冷却構造。
  7.  前記ブロアファンの上方には、3列目座席が配置されていることを特徴とする請求項1~6の何れか1項に記載の車両の電気機器冷却構造。
  8.  前記バッテリ、前記DC/DCコンバータ、前記ブロアファンを収容する収容空間を有するカバーと、
     前記カバーに設けられ、車室内の前記空気を前記収容空間に導入する吸気管と、をさらに備え、
     前記排気口は、前記カバーの開口部を介して前記カバーの外部に露出している、
     ことを特徴とする請求項1~7の何れか1項に記載の車両の電気機器冷却構造。
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