JP2022165225A - electric vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本明細書が開示する技術は、電動車両に関する。 The technology disclosed in this specification relates to electric vehicles.
特許文献1に、電動車両の一種である燃料電池車両が記載されている。この車両は、グリル開口を有する車体と、ラジエータと、冷却配管と、グリル開口に配置されているグリルシャッターとを備える。グリルシャッターを閉じることにより、燃料電池の昇温を促進することができる。
グリルシャッターは、車両の燃費を向上する観点でも有利である。即ち、グリルシャッターを閉じることで、車両の空力性能を高めることができる。しかしながら、グリルシャッターを閉じていると、グリル開口から空気を取り込むことができず、ラジエータにおける放熱が不十分となるおそれが生じる。グリルシャッターを採用した車両において、空力性能と熱マネジメントとを両立し得る技術が必要とされている。 The grille shutter is also advantageous from the viewpoint of improving the fuel efficiency of the vehicle. That is, by closing the grille shutter, the aerodynamic performance of the vehicle can be enhanced. However, if the grille shutter is closed, air cannot be taken in through the grille opening, and there is a risk that the radiator will not dissipate heat sufficiently. There is a need for technology that can achieve both aerodynamic performance and heat management in vehicles that use grille shutters.
上記を鑑み、本明細書が開示する技術は、電動車両に具現化される。この電動車両は、前方に向けて開口するグリル開口を有する車体と、前記車体に設けられているとともに、前記グリル開口に後方から対向するラジエータと、前記ラジエータに接続されており、熱媒体が流通する冷却配管と、前記グリル開口に配置されているグリルシャッターと、を備える。前記冷却配管の一部は、前記車体の下部に沿って配設されており、前記冷却配管の前記一部には、前記車体と路面との間の空間に露出する放熱フィンが設けられている。 In view of the above, the technology disclosed in this specification is embodied in an electric vehicle. This electric vehicle includes a vehicle body having a grille opening that opens forward, a radiator that is provided in the vehicle body and faces the grille opening from the rear, and is connected to the radiator, through which a heat medium flows. and a grill shutter located at the grill opening. A part of the cooling pipe is arranged along the lower portion of the vehicle body, and the part of the cooling pipe is provided with a heat radiation fin exposed to a space between the vehicle body and the road surface. .
上記した電動車両においても、グリルシャッターが設けられている。これにより、グリルシャッターを閉じることで、車両の空力性能を高めることができる。加えて、冷却配管の一部には、車体と路面との間の空間に露出する放熱フィンが接続されている。このような構成によると、放熱フィンは、グリルシャッターの開閉状態に関わらず、モータといった発熱源で発生した熱を外気へ放出することができる。従って、グリルシャッターを閉じた状態でも、発熱源で発生した熱を、ラジエータに代えて、放熱フィンから外気へ放出することができる。これにより、グリルシャッターを採用した車両において、オーバーヒートを招くことなく、グリルシャッターを積極的に閉鎖することが可能となり、空力性能と熱マネジメントとを両立することができる。また、放熱フィンは、車両下側の空気の流れを整流することができるため、空力性能の更なる向上が期待される。 The above-described electric vehicle is also provided with a grille shutter. By closing the grille shutter, the aerodynamic performance of the vehicle can be improved. In addition, a part of the cooling pipe is connected to heat radiation fins exposed in the space between the vehicle body and the road surface. According to such a configuration, the radiation fins can release the heat generated by the heat source such as the motor to the outside air regardless of whether the grille shutter is open or closed. Therefore, even when the grille shutter is closed, the heat generated by the heat source can be released to the outside air through the radiation fins instead of the radiator. This makes it possible to positively close the grille shutter without causing overheating in a vehicle that uses a grille shutter, achieving both aerodynamic performance and heat management. In addition, since the radiation fins can rectify the airflow under the vehicle, further improvement in aerodynamic performance is expected.
図面を参照して、本実施例の車両10について説明する。車両10は、いわゆる自動車であって、路面を走行する車両である。ここで、図面における方向FRは、車両10の前後方向における前方を示し、方向RRは車両10の前後方向における後方を示す。また、方向LHは車両10の左右方向における左方を示し、方向RHは車両10の左右方向における右方を示す。また、方向UPは車両10の上下方向における上方を示し、方向DWは車両10の上下方向における下方を示す。なお、本明細書では、車両10の前後方向、車両10の左右方向、車両10の上下方向を、それぞれ単に前後方向、左右方向、上下方向と称することがある。
A
図1に示すように、車両10は、車体12と、複数の車輪14f、14rとを備える。車体12は、フロントルーム12fと、キャビン12cとを有する。キャビン12cは、乗員を乗せる空間である。フロントルーム12fは、キャビン12cの前方に位置している。複数の車輪14f、14rは、車体12に対して回転可能に取り付けられている。複数の車輪14f、14rには、車体12の前部に位置する一対の前輪14fと、車体12の後部に位置する一対の後輪14rとが含まれる。一対の前輪14fは互いに同軸に配置されており、一対の後輪14rも互いに同軸に配置されている。なお、車輪14f、14rの数は、四つに限定されない。また、車体12は、特に限定されないが、スチール材又はアルミニウム合金といった金属で構成されている。
As shown in FIG. 1, the
図1に示すように、車両10は、モータ16と、バッテリユニット18と、電力制御ユニット20(以下、PCU20と称する)と、電子制御ユニット22(以下、ECU22と称する)とをさらに備える。一例ではあるが、モータ16は、ドライブシャフト(不図示)を介して、一対の後輪14rに接続されている。そのため、モータ16は、一対の後輪14rを駆動することができる。バッテリユニット18は、複数の二次電池セルを内蔵しており、外部の電力によって繰り返し充電可能に構成されている。バッテリユニット18は、PCU20を介してモータ16に接続されており、モータ16へ電力を供給する。PCU20は、DC-DCコンバータ及び/又はインバータを内蔵しており、バッテリユニット18とモータ16との間で伝達される電力を制御する。ECU22は、プロセッサを有しており、例えばユーザの操作に応じてPCU20へ制御指令を与える。
As shown in FIG. 1, the
なお、モータ16は、一対の後輪14rに限られず、複数の車輪14f、14rの少なくとも一つを駆動するように構成されていればよい。車両10は、モータ16に加えて、エンジンといった他の原動機をさらに備えてもよい。また、車両10は、バッテリユニット18に加えて、又は代えて、燃料電池ユニットや太陽電池パネルといった他の電源を備えてもよい。このように、車両10は、バッテリ式の電動車両に限られず、ハイブリッド車両、燃料電池車両、ソーラーカー等といった、他の類型の電動車両であってもよい。
Note that the
図2に示すように、車両10は、グリル開口24と、グリルシャッター26とをさらに備える。グリル開口24は、車体12の前方部分に設けられており、前方に向けて開口している。グリル開口24は、車体12の外部とフロントルーム12fとの間を連通しており、車体12の外部からフロントルーム12fへ外気を導入可能に構成されている。グリルシャッター26は、グリル開口24に配置されている。グリルシャッター26は、開閉可能に構成されており、それによって、グリル開口24を開放及び閉鎖することができる。特に限定されないが、グリルシャッター26の動作は、ECU22によって制御される。車両10は、グリルシャッター26を開放することで、グリル開口24からフロントルーム12f内へ空気を導入することができる。これに対して、車両10は、グリルシャッター26を閉鎖することで、グリル開口24からの空気の導入を禁止することができる。グリルシャッター26を閉鎖し、グリル開口24を通じた空気の導入を禁止することで、車両10の空力性能を高めることができる。なお、グリル開口24の具体的な位置及び形状等や、グリルシャッター26の具体的な構成及び形状等は、特に限定されない。
As shown in FIG. 2 ,
図2に示すように、車両10は、冷却システム28をさらに備える。冷却システム28は、例えばモータ16やバッテリユニット18といった、車両10に搭載された発熱源を冷却するシステムである。冷却システム28は、ラジエータ30と、ラジエータファン32と、冷却配管34と、ポンプ36とを備える。ラジエータ30は、グリル開口24を通じて導入される空気により、冷却配管34を流通する熱媒体から熱を放出する熱交換器である。ラジエータ30は、車体12に設けられているとともに、フロントルーム12f内において、グリル開口24に後方から対向するように配置されている。
As shown in FIG. 2,
冷却配管34は、ラジエータ30と発熱源(例えばモータ16)とに接続されており、それらの間で熱媒体が循環する循環経路を形成している。ポンプ36は、冷却配管34に設けられており、モータ16とラジエータ30との間で、熱媒体を循環させることができる。ラジエータファン32は、ラジエータ30に隣接して配置されている。ラジエータファン32は、例えば車両10の停車中など、グリル開口24からの空気の導入量が不足する場合に動作して、ラジエータ30に空気を送る。以上の構成により、冷却システム28は、モータ16やバッテリユニット18といった発熱源から熱を回収し、その熱をラジエータ30から外部へ放出することによって、発熱源の温度を管理することができる。
The
図2に示すように、冷却配管34は、冷却往き経路38と、冷却戻り経路40とを備える。冷却往き経路38は、熱媒体がラジエータ30へ流入する経路である。冷却戻り経路40は、ラジエータ30において放熱された熱媒体が、ラジエータ30から流出する経路である。冷却往き経路38は、モータ16とラジエータ30とを接続しており、熱媒体がモータ16からラジエータ30へ熱媒体が流通するように構成されている。冷却往き経路38は、フロントルーム12f内の下部に位置しており、冷却往き経路38の一部は、車体12の下部に沿って配設されている。一方、冷却戻り経路40は、ラジエータ30とモータ16とを接続しており、熱媒体がラジエータ30からモータ16へ熱媒体が流通するように構成されている。冷却戻り経路40は、フロントルーム12f内の上部に配置されている。これにより、モータ16といった発熱源から熱を回収した熱媒体は、冷却往き経路38を通過して、ラジエータ30へ導かれる。その後、ラジエータ30において放熱された熱媒体は、冷却戻り経路40を通過して、再び発熱源へ導かれ、発熱源から熱を回収する。
As shown in FIG. 2 , the cooling
図2に示すように、冷却配管34は、バイパス経路42をさらに備える。バイパス経路42は、冷却往き経路38内の熱媒体を、ラジエータ30を通過することなく、モータ16へ導くための経路である。バイパス経路42は、冷却往き経路38と冷却戻り経路40とを接続している。詳しくは、バイパス経路42は、冷却往き経路38から分岐しており、冷却戻り経路40へ合流するように配置されている。なお、冷却往き経路38の少なくとも一部が、車体12の下部に沿って配設されていればよく、その他の具体的な配策に関しては、特に限定されない。加えて、冷却往き経路38及びバイパス経路42の具体的な配策に関しても、特に限定されない。
As shown in FIG. 2 , the cooling
図2に示すように、冷却システム28は、三方弁44をさらに備える。三方弁44は、冷却往き経路38からバイパス経路42が分岐している部分に設けられている。三方弁44は、冷却往き経路38を流通する熱媒体を、バイパス経路42へ導く状態と、冷却往き経路38に維持する状態とを切り替える。特に限定されないが、三方弁44の動作は、ECU22によって制御される。例えば、モータ16といった発熱源が作動した直後など、発熱源の温度が比較的低い状態では、ECU22は、三方弁44を制御して、熱媒体をバイパス経路42へ導く。これにより、冷却往き経路38内の熱媒体は、バイパス経路42及び冷却戻り経路40を順に通過して、モータ16まで送られる。一方、モータ16といった発熱源の温度が所定の温度よりも高い状態では、ECU22は、三方弁44を制御して、熱媒体を冷却往き経路38に維持する。これにより、冷却往き経路38内の熱媒体は、ラジエータ30及び冷却戻り経路40を順に通過して、モータ16まで送られる。なお、熱媒体が流通する経路を切り替える具体的な条件は、特に限定されない。
As shown in FIG. 2,
図2に示すように、冷却システム28は、放熱器46をさらに備える。放熱器46は、外気により、冷却配管34内を流通する熱媒体から熱を放出する部材である。放熱器46は、冷却往き経路38に設けられており、三方弁44とラジエータ30との間に配置されている。放熱器46は、車両10の上下方向において、車体12と路面との間の空間に露出している。これにより、放熱器46は、車体12と路面との間の外気により、冷却往き経路38内を流通する熱媒体から熱を放出することができる。従って、冷却システム28は、モータ16やバッテリユニット18といった発熱源から熱を回収し、その熱を放熱器46から外部へ放出することによって、発熱源の温度を管理することができる。
As shown in FIG. 2,
図3に示すように、放熱器46は、放熱板48と、複数の放熱フィン50a、50b、50cとを備える。特に限定されないが、複数の放熱フィン50a、50b、50cには、第1の放熱フィン50aと、第2の放熱フィン50bと、第3の放熱フィン50cとが含まれる。放熱板48は、略矩形状を有する板状部材である。放熱板48の上面は、上記の冷却往き経路38と接触するように配置されている。放熱板48の下面には、複数の放熱フィン50a-50cが設けられている。複数の放熱フィン50a-50cは、車両10の左右方向(即ち、車幅方向)において、互いに等しい距離を隔て、かつ、互いに平行となるように配置されている。各々の放熱フィン50a-50cは、車両10の前後方向に沿って延在している。
As shown in FIG. 3, the
一例ではあるが、第1の放熱フィン50aの上下方向における寸法は、第2の放熱フィン50b及び第3の放熱フィン50cの上下方向における寸法よりも大きい。第2の放熱フィン50bの上下方向における寸法は、第3の放熱フィン50cの上下方向における寸法と等しい。複数の放熱フィン50a-50cにより、車両10下側の空気の流れを整流することができるため、空力性能の向上が期待される。なお、複数の放熱フィン50a-50cの数は、三つに限定されない。加えて、複数の放熱フィン50a-50cの形状や配置等も、特に限定されない。例えば、複数の放熱フィン50a-50cの形状や配置等は、放熱器46の近傍に配置される構成部品等に応じて、適宜変更することができる。このような設計変更は、空力性能の更なる向上を可能にする。特に限定されないが、放熱板48及び複数の放熱フィン50a-50cは、例えば鉄又はその他の金属といった、熱伝導性に優れた材料で構成されている。
As an example, the vertical dimension of the
上記した構成では、車両10にグリルシャッター26が設けられている。これにより、車両10は、グリルシャッター26を閉じることで、車両10の空力性能を高めることができる。加えて、冷却配管34の冷却往き経路38には、車体12と路面との間の空間に露出する複数の放熱フィン50a-50cが接続されている。このような構成によると、各々の放熱フィン50a-50cは、グリルシャッター26の開閉状態に関わらず、モータ16といった発熱源で発生した熱を外気へ放出することができる。従って、グリルシャッター26を閉じた状態でも、発熱源で発生した熱を、ラジエータ30に代えて、各々の放熱フィン50a-50cから外気へ放出することができる。これにより、グリルシャッター26を採用した車両10において、オーバーヒートを招くことなく、グリルシャッター26を積極的に閉鎖することが可能となり、空力性能と熱マネジメントとを両立することができる。また、複数の放熱フィン50a-50cは、車両10下側の空気の流れを整流することができるため、空力性能の更なる向上が期待される。
In the configuration described above, the
本実施例の車両10では、冷却往き経路38の一部が、車体の下部に沿って配設されており、その冷却往き経路38の一部に、放熱フィン50a、50b、50cを有する放熱器46が設けられている。しかしながら、他の実施形態として、冷却戻り経路40の一部が、車体の下部に沿って配設され、その冷却戻り経路40の一部に、放熱フィン50a、50b、50cを有する放熱器46が設けられてもよい。このような構成によっても、発熱源で発生した熱を、ラジエータ30に代えて、各々の放熱フィン50a-50cから外気へ放出することができる。
In the
以上、いくつかの具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書又は図面に説明した技術要素は、単独であるいは組み合わせによって技術的有用性を発揮するものである。 Although several specific examples have been described in detail above, these are merely examples and do not limit the scope of the claims. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above. The technical elements described in this specification or drawings exhibit technical usefulness either singly or in combination.
10 :車両
12 :車体
12c :キャビン
12f :フロントルーム
14f、14r :車輪
16 :モータ
18 :バッテリユニット
20 :電力制御ユニット
22 :電子制御ユニット
24 :グリル開口
26 :グリルシャッター
28 :冷却システム
30 :ラジエータ
32 :ラジエータファン
34 :冷却配管
36 :ポンプ
38 :冷却往き経路
40 :冷却戻り経路
42 :バイパス経路
44 :三方弁
46 :放熱器
48 :放熱板
50a-50c :放熱フィン
10: Vehicle 12:
Claims (1)
前方に向けて開口するグリル開口を有する車体と、
前記車体に設けられているとともに、前記グリル開口に後方から対向するラジエータと、
前記ラジエータに接続されており、熱媒体が流通する冷却配管と、
前記グリル開口に配置されているグリルシャッターと、
を備え、
前記冷却配管の一部は、前記車体の下部に沿って配設されており、
前記冷却配管の前記一部には、前記車体と路面との間の空間に露出する放熱フィンが設けられている、
電動車両。 an electric vehicle,
a vehicle body having a grill opening that opens forward;
a radiator provided on the vehicle body and facing the grille opening from behind;
a cooling pipe connected to the radiator and through which a heat medium flows;
a grille shutter disposed in the grille opening;
with
A part of the cooling pipe is arranged along the lower part of the vehicle body,
The part of the cooling pipe is provided with heat radiation fins exposed in the space between the vehicle body and the road surface,
electric vehicle.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021070493A JP2022165225A (en) | 2021-04-19 | 2021-04-19 | electric vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021070493A JP2022165225A (en) | 2021-04-19 | 2021-04-19 | electric vehicle |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022165225A true JP2022165225A (en) | 2022-10-31 |
Family
ID=83845693
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021070493A Pending JP2022165225A (en) | 2021-04-19 | 2021-04-19 | electric vehicle |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2022165225A (en) |
-
2021
- 2021-04-19 JP JP2021070493A patent/JP2022165225A/en active Pending
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