CN107662483B - 车辆构造 - Google Patents

Abstract

一种车辆构造，包括电机、电池、冷却单元、空调单元和送风单元。电机驱动车辆的车轮。电池将电力供应到电机。冷却单元配备有散热器，散热器设置在车辆的地板面板的下侧处。来自电机和电池中的至少一者的热量通过冷却剂的循环被传递到散热器。空调单元将冷空气供应到车辆的车厢内部。空调单元使车厢中的空气移动到散热器。

Description

车辆构造

技术领域

本公开的技术涉及一种车辆构造。

背景技术

日本专利申请公开(JP-A)No.2013-193632公开了一种利用逆变器装置控制电动机的驱动的***的配置。在这样的***中，在冷却电机的冷却剂的循环路径上的散热器的散热片设置在接收由风扇吹送的空气的位置处。

在JP-A No.2013-193632中记载的技术中，由风扇吹送的空气与散热器简单地进行接触。然而，在冷却剂在电机及电池等与散热器之间循环的这种构造中，为了冷却电机和电池等，对于有效地冷却电机和电池等存在改善的空间。

发明内容

本发明的一个示例性实施例提供一种车辆构造，其中，可以有效地冷却车辆的电机和电池等。

第一方面包括：电机，该电机驱动车辆的车轮；电池，该电池将电力供应到所述电机；冷却单元，该冷却单元配备有散热器，该散热器设置在所述车辆的地板面板的下侧，来自所述电机和所述电池中的至少一者的热量通过冷却剂的循环而被传递到所述散热器；空调单元，该空调单元将冷空气供应到所述车辆的车厢的内部；以及送风单元，该送风单元使所述车厢中的空气移动到所述散热器。

利用冷却剂的循环将来自电机和电池中的一者或两者的热量传递到散热器。空调单元将冷空气供应到车厢中。虽然散热器设置在地板面板的下侧处，但是由空调单元产生的冷空气可以通过送风单元从车厢的内部与散热器进行接触。因此，与不存在送风单元的构造相比，热量可以从散热器消散并且冷却剂被更有效地冷却。因此，冷却剂从散热器循环到的电机和电池可以被有效地冷却。

在第二方面中，第一方面的冷却单元包括：第一通道，所述冷却剂通过所述第一通道在所述电机与所述散热器之间循环；以及第二通道，所述冷却剂通过所述第二通道在所述电池与所述散热器之间循环。

因为冷却单元包括第一通道和第二通道，所以冷却剂可以在电机与散热器之间循环并且可以在电池与散热器之间循环。

在第三方面中，第二方面还包括切换装置，该切换装置进行切换，使得冷却剂的流动路径是第一通道和第二通道中的任意一者或二者。

冷却剂的流动路径可以通过切换装置被切换为使得冷却剂流经第一通道和第二通道中的一者、另一者或者二者。因此，冷却剂可以适当地循环并且冷却电机和电池中的无论哪个需要冷却的。

在第四方面中，第三方面的切换装置包括：设置在所述第一通道处的第一泵；设置在所述第二通道处的第二泵；以及控制单元，该控制单元控制所述第一泵和所述第二泵。

控制单元控制第一泵和第二泵二者。从而，例如，容易将冷却剂调整为仅在第一通道和第二通道中的一者中循环，或者调整为使得第一通道与第二通道之间的冷却剂的循环量不同。

在第五方面中，在第一至第四方面的任意一个方面中，地板面板包括：低位部，该低位部在车辆上下方向上处于相对低的位置；高位部，该高位部相对于所述低位部位于所述车辆的后方，并且处于比所述低位部高的位置；以及竖直壁部，该竖直壁部连接在所述低位部与所述高位部之间，并且所述送风单元包括：形成在所述竖直壁部中的开口，所述车厢中的空气通过该开口能够流向所述散热器；以及风扇，该风扇使得所述车厢中的空气通过所述开口并且使空气移动到所述散热器。

开口形成在连接低位部与高位部的竖直壁部中。通过驱动风扇，来自车厢内部的空气可以经过该开口并且有效地移动到散热器。

在第六方面中，在第五方面中，吹出孔形成在所述车辆的所述车厢中，该吹出孔将来自所述空调单元的空气朝向所述车辆的后方吹出。

来自吹出孔的空气包括朝向车厢中的车辆后方的成分。因为开口形成在地板面板的竖直壁部中，所以在车厢内部流动的空气可以经过开口并且与散热器有效地进行接触。

在第七方面中，在第六方面中，电池设置在低位部下方，电机设置在高位部下方，并且散热器和风扇设置在竖直壁部后方。

利用包括低位部和高位部的地板面板的下侧，可以抑制空间的使用浪费地设置电池和电机。

因为散热器和风扇设置到竖直壁部的后方，所以由于驱动风扇而经过竖直壁部中的开口的空气可以直接与散热器进行接触。

在第八方面中，在第一至第七方面的任意一方面中，所述风扇被装接到所述散热器，并且所述电池、所述散热器和所述电机被安装到框架部件并且成为一体。

电池、散热器和电机成为一体，并且风扇通过被装接到散热器而与它们成为一体。因此，与这些部件是分离体的构造相比，可以简化到车身的组装操作。

根据本公开的技术，可以有效地冷却车辆的电机和电池等。

附图说明

将基于以下附图详细描述本发明的示例性实施例，其中：

图1是示出包括根据第一示例性实施例的车辆构造的车辆的侧视图。

图2是示出根据第一示例性实施例的车辆构造的局部放大的侧视图。

图3是局部地示出根据第一示例性实施例的车辆构造的透视图。

图4是示出在根据第一示例性实施例的车辆构造中的冷却剂的流动的说明图。

图5是根据第一示例性实施例的车辆构造的方框图。

具体实施方式

参考附图描述根据本公开的技术的第一示例性实施例的车辆构造。在图中，用箭头FR表示车辆前方，用箭头RH表示车辆宽度方向右侧，并且用箭头UP表示车辆上侧。

如图1和图2中的实例所示，设置有车辆构造12的车辆14包括地板面板16。根据本示例性实施例的地板面板16包括低位部16A、高位部16B和竖直壁部16C。

低位部16A是设置在前轮20与后轮22之间的基本水平的区域。高位部16B是相对于低位部16A设置于车辆后侧的基本水平区域。低位部16A与高位部16B相比处于相对低的位置。在图1和图2所示的实例中，地板面板16的低位部16A还在车辆的前侧处包括甚至在更低的位置处的区域。

竖直壁部16C是与低位部16A和高位部16B连续的区域，并且相对于水平方向倾斜，或者在竖直方向上。

开口16D形成在竖直壁部16C中。开口16D在地板面板16的厚度方向上贯通地板面板16。开口16D允许车厢14R内部的空气流出车厢14R，并且更具体地，流向后文描述的散热器26。

车辆14包括电机18、电池24和散热器26。电机18在后轮22附近安装在地板面板16的高位部16B下方。电池24在前轮20与后轮22之间安装在地板面板16的低位部16A下方。电机18通过接收供应自电池24的电力而被驱动。车辆14通过将电机18的驱动力传递到后轮22而行驶。从而，因为车辆14利用来自电机18的驱动力行驶，所以不需要安装发动机。混合动力车辆也是可行的，其中，在安装了发动机的车辆中，来自电机的驱动力和来自发动机的驱动力可以在其间切换，并且适当地使用。电机18还可以是例如设置在各个后轮22处的电机(轮内电机)。

散热器26相对于地板面板16的竖直壁部16C安装在车辆后方处。

如图2和图4中的实例所示，第一通道34A设置在散热器26与电机18之间。冷却剂通过第一通道34A在散热器26与电机18之间循环。来自电机18的热量通过冷却剂的循环而传递到散热器26。在轮内电机被用作电机18的结构中，第一通道34A形成为使得冷却剂在散热器26与电机18中的各个电机之间循环。

第二通道34B设置在散热器26与电池24之间。冷却剂通过第二通道34B在散热器26与电池24之间循环。来自电池24的热量通过冷却剂的循环传递到散热器26。

第一通道34A和第二通道34B是各自分离的冷却剂通道。然而，实际上，两个通道可以构造为将散热器26与电机18和电池24相连接的单一通道(冷却循环路径)。

在散热器26处，通过将由冷却剂的循环而带来的热量消散到外部，以冷却冷却剂。在本示例性实施例中，第一通道34A和第二通道34B是完全分离的通道。然而，例如，第一通道34A的一部分和第二通道34B的一部分可以在靠近散热器26的区域中形成为共同的通道。

根据本示例性实施例的冷却单元28是这样的结构：其设置有散热器26，并且包括第一通道34A和第二通道34B。

因为第一通道34A和第二通道34B是各自分开的，所以冷却剂可以通过第一通道34A和第二通道34B中的任意一个通道循环，并且冷却剂可以既通过第一通道34A又通过第二通道34B循环。

如图4中的实例所示，第一泵36A设置在第一通道34A处，并且第二泵36B设置在第二通道34B处。

如图5中的实例所示，利用控制单元40控制第一泵36A和第二泵36B的驱动。例如，可以通过驱动第一泵36A使冷却剂在第一通道34A中循环，并且可以通过调节第一泵36A的功率来调节流经第一通道34A的冷却剂的量。

同时，可以通过驱动第二泵36B使冷却剂在第二通道34B中循环，并且可以通过调节第二泵36B的功率来调节流经第二通道34B的冷却剂的量。

而且，冷却剂可以在第一通道34A和第二通道34B二者中循环，并且可以通过分别驱动第一泵36A和第二泵36B来调节各个通道中流动的冷却剂的量。

从而，在本示例性实施例中，将冷却剂的实际流动路径切换为第一通道34A和第二通道34B中的一者或另一者或者兼具二者的切换装置32是包括第一泵36A、第二泵36B和控制单元40的结构。

风扇38装接到散热器26。如图5中的实例所示，利用控制单元40控制风扇38的驱动。在本示例性实施例中，将车厢14R中的空气移送到散热器26的送风单元56是包括风扇38和开口16D的结构。

如图2中的实例中的箭头F2所示，驱动风扇38可以产生空气流，使得该空气流从车厢14R流经开口16D并且与散热器26进行接触。特别地，在本示例性实施例中，散热器26相对于竖直壁部16C设置在车辆的后侧，并且风扇38被设置为比散热器26更位于车辆的后侧。因为散热器26设置在已经流经开口16D的空气沿其接近风扇38的这种路径上，所以由风扇38产生的风可以与散热器26进行有效地接触。

如图3中的实例所示，在本示例性实施例中，电池24、散热器26和电机18安装到框架部件42并且成为一体。在本示例性实施例中，框架部件42是这样的结构：其在车辆的前后方向上延伸，并且在车辆的宽度方向上关于车辆14的中心线对称。通过将框架部件42装接到诸如前纵梁、后纵梁和横梁等这样的车辆框架部件，电池24、散热器26和电机18可以被组装到车身。

在本示例性实施例中，风扇38装接到散热器26。即，风扇38也与电池24和电机18成为一体。通过将散热器26所安装到的框架部件42装接到车辆框架部件，可以将风扇38组装到车身。

如图1中的实例所示，前围板30设置在车辆14的前部。前围板30是整体在车辆宽度方向上延伸的部件。前围板30设置在车辆14的内部，位于车厢14R与相对于车厢14R处于前侧的前车舱14S之间。

空调单元44设置在前车舱14S中。空调单元44从车厢14R内部或者从车厢14R的外部吸入空气。被吸入其中的空气可以被调节，并且空气可以被吹送到车厢14R内部。在本示例性实施例中，空调单元44冷却吸入其中的空气，并且被冷却的空气(经调节的空气)可以被供应到车厢14R内部。

吹出孔48形成在前围板30中。从空调单元44供应的经调节的空气经过风道46并且通过吹出孔48吹出。来自空调单元44的经调节的空气从吹出孔48朝着车辆的后方吹出。即，如图1中的实例中的箭头F1所示，经调节的空气在车厢14R内部的流动包括朝向车辆后方的成分。特别地，在本示例性实施例中，在空调单元44产生冷空气的情况下，冷风从吹出孔48朝着车辆后方吹出。

不限制吹出孔48形成在前围板30中的结构。例如，可以是这样的结构：其中，经调节的空气经过风道并且从中控台、门、立柱等朝着车辆后方吹出。换言之，吹出孔48形成在车厢14R中并且将经调节的空气朝向车辆后方吹出就是足够的。

如在图5中的实例所示，第一温度传感器50A设置在电机18处。第一温度传感器50A检测电机18的温度，并且将温度数据发送到控制单元40。

类似地，第二温度传感器50B设置在电池24处。第二温度传感器50B检测电池24的温度，并且将温度数据发送到控制单元40。

控制单元40基于发送自第一温度传感器50A和第二温度传感器50B的温度数据而控制第一泵36A、第二泵36B和风扇38的驱动。

车辆14还包括车辆内部温度传感器52和车辆外部温度传感器54。车辆内部温度传感器52检测车辆内部温度，即在车厢14R的内部的空气的温度，并且车辆内部温度传感器52将温度数据发送到控制单元40。车辆外部温度传感器54检测车辆外部温度，即在车辆14的外部空气的温度，并且车辆外部温度传感器54将温度数据发送到控制单元40。

现在描述本示例性实施例的作用。

在包括根据本示例性实施例的车辆构造12的车辆14中，如图4中的实例中的箭头C1所示，通过驱动第一泵36A，第一通道34A中的冷却剂可以在散热器26与电机18之间循环。通过该冷却剂的循环，电机18的热量可以被传输到散热器26。从而，可以冷却电机18。

此外，在车辆14中，如图4中的实例的箭头C2所示，通过驱动第二泵36B，在第二通道34B中的冷却剂可以在散热器26与电池24之间循环。通过该冷却剂的循环，电池24的热量可以被传输到散热器26。从而，可以冷却电池24。

可以实施通过第一通道34A的冷却剂循环和通过第二通道34B的冷却剂循环中的任意一者，或者可以同时实施二者。从而，电机18和电池24可以分别独立地冷却。

根据本示例性实施例的车辆构造12包括风扇38。从而，通过驱动风扇38，可以使车厢14R内部的空气与散热器26进行接触。因为车辆14R内部的空气，特别是由空调单元44产生的冷风与散热器26进行接触，所以可以增强散热器26的散热。从而，因为提高了利用散热器26对冷却剂的冷却效率，所以可以有效地冷却利用冷却剂的循环而冷却的电机18和电池24等。

实际上，在冷却电机18和电池24等的情况下，可以采用以下冷却方法。作为实例，当利用第一温度传感器50A检测到的电机18的温度超过了例如第一阈值时，控制单元40驱动第一泵36A以冷却电机18。

类似地，在由第二温度传感器50B检测到的电池24的温度超过例如第二阈值的情况下，控制单元40驱动第二泵36B以冷却电池24。

如果由第一温度传感器50A或第二温度传感器50B检测到的温度即使在已经过去预定的时间后也不降低，则可能需要进一步加强对电机18或电池24的冷却。

在该情况下，控制单元40比较由车辆内部温度传感器52检测到的车辆内部温度与由车辆外部温度传感器54检测到的车辆外部温度。然后，如果车辆内部温度比车辆外部温度低，则控制单元40驱动风扇38。因此，使用比外部空气温度低的车厢14R中的空气，该低温的空气与散热器26接触，并且可以增强冷却剂由散热器26的冷却。

另一方面，如果车辆内部温度高于车辆外部温度，则控制单元40驱动空调单元44并且制造冷风。该冷风通过吹出孔48吹送到车厢14R内，并且该冷风包括朝向车厢14R中的车辆后方的分量。在车厢14R中产生了包括朝向车辆后方的分量的冷风的状态下，控制单元40驱动风扇38。因此，车厢14R中的冷风与散热器26进行接触，并且可以增强冷却剂由散热器26的冷却。

从而，在根据本示例性实施例的车辆构造12中，比外部空气温度低的空气，特别是由空调单元44产生的并且通过吹出孔48吹出的冷风，可以被有效地利用，以增强冷却剂由散热器26的冷却。因为以该方式增强了冷却剂由散热器26的冷却，所以可以有效地冷却电机18和电池24。

地板面板16包括竖直壁部16C。开口16D形成在竖直壁部16C中，车厢14R内部的空气通过该开口16D流向散热器26。因为通过吹出孔48吹送到车厢14R内的冷风包括朝向车辆的后方的成分，所以该冷风可以有效通过开口16D被吸入，并且与散热器26进行接触。如上所述，在利用空调单元44制造冷风的情况下，从车辆14的前侧送出的冷风冷却车辆乘员，其后，流向车辆14的后侧的冷风被有效地引入散热器26中。

散热器26相对于竖直壁部16C设置在车辆的后侧，并且风扇38设置为比散热器26更靠向车辆后侧。因为散热器26设置在通过开口16D朝向风扇38而经过的空气的路径中，所以由风扇38产生的风可以基本上直接从散热器26前方有效地与散热器26进行接触。

特别地，当在与散热器26进行接触的空气流动的方向(箭头F2的方向)观看时，在散热器26的上游侧不设置其它部件与散热器26重叠。因此，车厢14R中的冷风可以直接与散热器26进行接触，并且可以提高冷却剂由冷风冷却的效果。

在根据本示例性实施例的车辆构造12中，散热器26和电机18安装到框架部件42并且成为一体。因此，与电池、散热器和电机是分离体的结构相比，将这些单元组装到车身的操作更简单，并且车辆14的制造生产率更高。

根据本示例性实施例的车辆构造12包括：第一通道34A，其在散热器26与电机18之间循环冷却剂；以及第二通道34B，其在散热器26与电池24之间循环冷却剂。即使不设置这两个通道，例如，即使仅存在第一通道34A，冷却剂也可以在散热器26与电机18之间循环以冷却电机18。类似地，即使仅存在第二通道34B，冷却剂也可以在散热器26与电池24之间循环以冷却电池24。在既包括第一通道34A又包括第二通道34B的结构中，冷却剂可以在散热器26与电机18之间以及散热器26与电池24之间循环。从而，可以冷却电机18和电池24二者。

而且，设置了用于冷却剂的这两个通道的结构可以是其中单个通道(冷却循环路径)将散热器26与电机18和电池24连接的结构。因此，可以降低用于在散热器26与电机18和电池24之间循环冷却剂的结构的成本和重量。

第一泵36A设置在第一通道34A处，并且可以通过驱动第一泵36A可靠地在第一通道34A中产生冷却剂的循环。此外，可以通过调节第一泵36A的功率来调节在第一通道34A中的冷却剂的循环量。此处使用的术语“冷却剂的循环量”指的是每单位时间循环的冷却剂的量。

特别地，在上述示例性实施例中，利用第一温度传感器50A检测电机18的温度，并且基于检测到的温度驱动第一泵36A。因此，在需要冷却剂的循环的情况下，冷却剂可以可靠地在第一通道34A中循环。

类似地，第二泵36B设置在第二通道34B处，并且可以通过驱动第二泵36B可靠地产生在第二通道34B中的冷却剂的循环。此外，可以通过调节第二泵36B的功率来调节在第二通道34B中的冷却剂的循环量。

并且，特别地，在上述示例性实施例中，利用第二温度传感器50B检测电池24的温度，并且基于检测到的温度驱动第二泵36B。因此，当需要冷却剂的循环时，冷却剂可以可靠地在第二通道34B中循环。

例如，在电池24的快速充电期间，虽然电池24的温度可能升高，但是因为未驱动电机18，所以电机18的温度可能不升高。在该情况下，可以驱动第二泵36B以在第二通道34B中循环冷却剂，并且不驱动第一泵36A。因此，可以有效地冷却电池24，与此同时，抑制了浪费的电力消耗。可选地，当车辆14带有重负载行驶时，电机18和电池24的温度都可能升高。在该情况下，通过驱动第一泵36A和第二泵36B二者以引起第一通道34A中的冷却剂循环和在第二通道34B中的冷却剂循环两者，可以有效地冷却电机18和电池24。

可以不使用各个第一温度传感器50A和第二温度传感器50B检测电机18和电池24等的温度升高。例如，可以根据电机18的耗电量来估计电机18的温度，并且可以根据电池24充电期间的电流量来估计电池24的温度。

在上述示例性实施例中，切换装置32是包括第一泵36A、第二泵36B和控制单元40的结构，其中两个泵由控制单元40控制。可以采用代替的结构作为切换装置32。例如，在如上所述的第一通道34A的一部分和第二通道34B的一部分形成为共同的通道的结构中，在通道的共同部分处设置单独的泵并且在通道的分支部处设置切换阀是足够的。从而，利用控制泵和切换阀的控制单元，冷却剂实际沿其流通的通道可以被切换为第一通道34A和第二通道34B的任意一者或二者。

此外，即使在不存在第一泵36A的结构中，冷却剂也可以在第一通道34A中循环。例如，可以采用带有如下特性的冷却剂：使得冷却剂被来自电机18的热量气化，移动到散热器26，通过在散热器26处放热而液化，并且返回到电机18。

类似地，即使在不存在第二泵36B的结构中，冷却剂也可以在第二通道34B中循环。例如，可以采用带有如下特性的冷却剂：使得冷却剂被来自电池24的热量所气化，移动到散热器26，通过在散热器26处的放热而液化，并且返回到电池24。

在根据上述示例性实施例的车辆构造12中，地板面板16是包括低位部16A、高位部16B和竖直壁部16C的结构。电池24安装在低位部16A下方，并且电机18安装在低位部16B下方。因此，电机18和电池24可以安装在车辆14中以有效地利用地板面板16下方的空间。

根据上述示例性实施例的车辆构造12是其中电机18驱动后轮22并且电机18设置在后轮22附近的结构。散热器26和风扇38可以设置为有效使用电机18与电池24之间的空间。

在根据上述示例性实施例的车辆构造12中，不限制安装在车辆14中的电池，只要其是能够供给电力以驱动电机18的电池即可。如果使用可充电电池，则可以通过充电而重复使用。可选地，可以使用通过燃料的化学反应产生电力的燃料电池。

本说明书中引用的所有参考文献、专利申请和技术规范通过引用并入本说明书中，其程度与单独的参考文献、专利申请和技术规范被具体且单独地列为通过参考而并入的程度相同。

Claims (9)

1.一种车辆构造，包括：

电机，该电机驱动车辆的车轮；

电池，该电池将电力供应到所述电机；

冷却单元，该冷却单元配备有散热器，该散热器设置在所述车辆的地板面板的下侧，来自所述电机和所述电池的至少一者的热量通过冷却剂的循环而被传递到所述散热器；

空调单元，该空调单元将冷空气供应到所述车辆的车厢内部；以及

送风单元，该送风单元使所述车厢中的空气移动到所述散热器，

其中，所述地板面板包括：

低位部，该低位部在车辆上下方向上处于相对低的位置；

高位部，该高位部相对于所述低位部位于所述车辆的后方，并且处于比所述低位部高的位置；以及

竖直壁部，该竖直壁部连接在所述低位部与所述高位部之间，并且

其中，所述送风单元包括：

开口，该开口形成在所述竖直壁部中，所述车厢中的空气能够通过该开口流向所述散热器；以及

风扇，该风扇使得所述车厢内的空气通过所述开口，并且使所述空气移动到所述散热器。

2.根据权利要求1所述的车辆构造，其中，所述冷却单元包括：

第一通道，所述冷却剂通过所述第一通道在所述电机与所述散热器之间循环；以及

第二通道，所述冷却剂通过所述第二通道在所述电池与所述散热器之间循环。

3.根据权利要求2所述的车辆构造，还包括：切换装置，该切换装置进行切换，使得所述冷却剂的流动路径是所述第一通道和所述第二通道的任意一者或二者。

4.根据权利要求3所述的车辆构造，其中，所述切换装置包括：

第一泵，该第一泵设置于所述第一通道；

第二泵，该第二泵设置于所述第二通道；以及

控制单元，该控制单元控制所述第一泵和所述第二泵。

5.根据权利要求1所述的车辆构造，其中，

所述风扇被装接到所述散热器，并且

所述电池、所述散热器和所述电机被安装到框架部件并且成为一体。

6.根据权利要求1所述的车辆构造，其中，吹出孔形成在所述车辆的所述车厢中，该吹出孔将来自所述空调单元的空气朝向所述车辆的后方吹出。

7.根据权利要求6所述的车辆构造，其中，

所述风扇被装接到所述散热器，并且

所述电池、所述散热器和所述电机被安装到框架部件并且成为一体。

8.根据权利要求6所述的车辆构造，其中，

所述电池设置在所述低位部下方，

所述电机设置在所述高位部下方，并且

所述散热器和所述风扇设置在所述竖直壁部的后方。

9.根据权利要求8所述的车辆构造，其中，

所述风扇被装接到所述散热器，并且

所述电池、所述散热器和所述电机被安装到框架部件并且成为一体。

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