JP2024079082A - Cooling System - Google Patents

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顕史 黒川
Kenji Kurokawa
拓洋 前田
Takuhiro Maeda
智 小野沢
Satoshi Onozawa
聡 村上
Satoshi Murakami
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Abstract

To provide a cooling system having high assemblability and improved radiation efficiency.SOLUTION: A cooling system A includes: a pair of side frames 14b, 14b arranged so as to sandwich a battery pack arranged under a floor; and a radiator 27 arranged in front of a vehicle. The side frames 14b, 14b include an energy absorption part 25 functioning as an impact relaxation member extending in a front and rear direction of the vehicle in a state of projecting in a right and left direction of the vehicle. A space 26 formed in the inside of the energy absorption part 25 has formed therein a cooling flow path B through which cooling fluid circulates to the radiator 27.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、冷却システムに関する。 The present invention relates to a cooling system.

従来、電気自動車等で構成される車両は、モータとトランスアクスルとで構成される駆動装置の回転駆動力を後輪に与えるために、駆動装置をリアサイドメンバで支持した技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, in vehicles such as electric vehicles, a technology has been known in which the drive unit, which is made up of a motor and a transaxle, is supported by a rear side member in order to provide the rotational driving force of the drive unit to the rear wheels (see, for example, Patent Document 1).

特許文献1に記載の車両は、車室の床下スペースにバッテリパックを配置し、バッテリパックがサイドメンバに架け渡されたクロスメンバを介して支持されている。 In the vehicle described in Patent Document 1, a battery pack is placed in the space under the floor of the passenger compartment, and the battery pack is supported via a cross member that is suspended between side members.

特開2021-133837号公報JP 2021-133837 A

特許文献1に記載の車両のように、駆動装置をリアサイドメンバで支持した場合、ラジエータを介して放熱された冷却流体を駆動装置に流通させるために、サイドメンバに沿った冷却流路を形成する必要があり、配管の引き回しが必要となる。このため、配管搭載性の観点から配管からの放熱効率を犠牲にする必要があり、組付性の観点からも改善の余地があった。 When the drive unit is supported by the rear side member, as in the vehicle described in Patent Document 1, a cooling flow path needs to be formed along the side member in order to circulate the cooling fluid that has dissipated heat via the radiator to the drive unit, which requires the routing of piping. As a result, it is necessary to sacrifice the efficiency of heat dissipation from the piping in terms of ease of installation, and there is also room for improvement in terms of ease of assembly.

そこで、組付性が高く、放熱効率を高めた冷却システムが望まれている。 Therefore, there is a demand for a cooling system that is easy to assemble and has high heat dissipation efficiency.

本発明に係る冷却システムの特徴構成は、床下に配置されたバッテリパックを挟むように配置された一対のサイドフレームと、車両の前方に配置されたラジエータと、を備え、前記サイドフレームは、前記車両の左右方向に突出した状態で前記車両の前後方向に延在した衝突緩和部材として機能するエネルギー吸収部を有しており、前記エネルギー吸収部の内部に形成された空間には、前記ラジエータに冷却流体を循環させる冷却流路が形成されている点にある。 The cooling system according to the present invention is characterized in that it comprises a pair of side frames arranged to sandwich a battery pack arranged under the floor, and a radiator arranged at the front of the vehicle, the side frames having an energy absorbing section that functions as a collision mitigating member extending in the front-rear direction of the vehicle while protruding in the left-right direction of the vehicle, and a cooling flow path that circulates a cooling fluid to the radiator is formed in the space formed inside the energy absorbing section.

本構成では、衝突緩和部材として機能するエネルギー吸収部をサイドフレームに設けているため、衝突時にバッテリパックの破損を防止することができる。このエネルギー吸収部の内部に形成された空間を有効活用し、ラジエータに冷却流体を循環させる冷却流路として機能させれば、配管引き回しが不要となり、組付性を高めることができる。 In this configuration, the side frame is provided with an energy absorbing section that functions as a collision mitigation member, which can prevent damage to the battery pack in the event of a collision. By effectively utilizing the space formed inside this energy absorbing section to function as a cooling flow path that circulates cooling fluid to the radiator, no piping is required, improving ease of assembly.

また、エネルギー吸収部は衝突緩和部材として機能させるために、表面積を大きく形成しているため、エネルギー吸収部に循環した冷却流体は大気放熱量が大きくなり、ラジエータの放熱負荷を小さくすることが可能となる。このように、組付性が高く、放熱効率を高めた冷却システムとなっている。 In addition, the energy absorption section has a large surface area to function as a collision mitigation member, so the cooling fluid circulated in the energy absorption section dissipates a large amount of heat into the atmosphere, making it possible to reduce the heat dissipation load on the radiator. This results in a cooling system that is easy to assemble and has high heat dissipation efficiency.

他の特徴構成は、駆動回転力を前記車両の後輪に伝える電動モータを少なくとも含む電動車両用駆動ユニットを更に備え、前記冷却流路は、前記電動車両用駆動ユニットと前記ラジエータとの間で前記冷却流体を循環させる点にある。 Another characteristic configuration is that the system further includes an electric vehicle drive unit that includes at least an electric motor that transmits drive torque to the rear wheels of the vehicle, and the cooling flow path circulates the cooling fluid between the electric vehicle drive unit and the radiator.

本構成のように発熱量の大きい電動モータを車両後方に配置した場合でも、エネルギー吸収部の内部空間に形成した冷却流路により配管引き回しをすること無く、電動車両用駆動ユニットを冷却することができる。 Even if an electric motor that generates a large amount of heat is placed at the rear of the vehicle as in this configuration, the electric vehicle drive unit can be cooled without the need for piping thanks to the cooling flow path formed in the internal space of the energy absorbing section.

他の特徴構成は、前記エネルギー吸収部の内部に形成された前記空間は、前記バッテリパックの側となる内側空間と、車外側となる外側空間とで区画されており、前記冷却流路には、前記内側空間に前記冷却流体を流通させる第1状態と前記外側空間に前記冷却流体を流通させる第2状態とに切替可能な切替弁が設けられている点にある。 Another characteristic feature is that the space formed inside the energy absorbing section is divided into an inner space on the side of the battery pack and an outer space on the outside of the vehicle, and the cooling flow path is provided with a switching valve that can be switched between a first state in which the cooling fluid is circulated through the inner space and a second state in which the cooling fluid is circulated through the outer space.

本構成のように切替弁を設ければ、例えば、バッテリの暖機運転時には、電動車両用駆動ユニットの廃熱が与えられた温かい冷却流体を内側空間に設けられた流路に流してバッテリに熱を与える(第1状態)と共に、ラジエータから電動車両用駆動ユニットに向かう冷たい冷却流体を外側空間に設けられた流路に流す(第2状態)といった運用ができる。 By providing a switching valve as in this configuration, for example, during warm-up operation of the battery, warm cooling fluid that has been given the waste heat of the electric vehicle drive unit can be circulated through a flow path provided in the inner space to provide heat to the battery (first state), while cold cooling fluid flowing from the radiator to the electric vehicle drive unit can be circulated through a flow path provided in the outer space (second state).

また、例えば、バッテリを冷却させたい場合には、ラジエータから電動車両用駆動ユニットに向かう冷たい冷却流体を内側空間に設けられた流路に流してバッテリを冷却する(第1状態)と共に、電動車両用駆動ユニットからラジエータに向かう温かい冷却流体を外側空間に設けられた流路に流す(第2状態)といった運用ができる。 For example, when it is desired to cool a battery, cold cooling fluid flowing from the radiator to the electric vehicle drive unit can be circulated through a flow path provided in the inner space to cool the battery (first state), while warm cooling fluid flowing from the electric vehicle drive unit to the radiator can be circulated through a flow path provided in the outer space (second state).

他の特徴構成は、前記エネルギー吸収部の内部に形成された前記空間は、前記バッテリパックの側となる内側空間と、車外側となる外側空間とで区画されており、前記冷却流路は、前記内側空間のみに形成されている点にある。 Another characteristic feature is that the space formed inside the energy absorbing section is divided into an inner space on the side of the battery pack and an outer space on the outside of the vehicle, and the cooling flow path is formed only in the inner space.

本構成における冷却流路は、衝突時に変形量の少ない内側空間のみに設けられているため、衝突等の不測の事態においても、冷却流路を流れる冷却流体の放熱効率を維持することができる。 The cooling flow passage in this configuration is provided only in the inner space, which is less deformed during a collision, so the heat dissipation efficiency of the cooling fluid flowing through the cooling flow passage can be maintained even in the event of an unexpected collision or other event.

車両下部構造を示す斜視図である。FIG. 第1実施形態の冷却システムを含む車両下部構造の平面図である。1 is a plan view of a vehicle underbody structure including a cooling system according to a first embodiment; 図2のIII-III矢視断面図である。3 is a cross-sectional view taken along the line III-III in FIG. 2. 第1実施形態の変形例を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a modified example of the first embodiment. 第2実施形態の冷却システムを含む車両下部構造の平面図である。FIG. 11 is a plan view of a vehicle underbody structure including a cooling system according to a second embodiment. 図5のVI-VI矢視断面図である。6 is a cross-sectional view taken along the line VI-VI in FIG. 5 . 第2実施形態の変形例を示す断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view showing a modified example of the second embodiment.

以下に、本発明に係る冷却システムの実施形態について、図面に基づいて説明する。ただし、以下の実施形態に限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。 Below, an embodiment of the cooling system according to the present invention will be described with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following embodiment, and various modifications are possible without departing from the spirit of the present invention.

〔第1実施形態〕
電動車両は、バッテリから供給される電流により車輪を駆動する電動車両用駆動ユニットを備えて構成されている。電動車両としては、走行駆動源としてモータを備えた自動車(ハイブリッド車(HEV:Hybrid Electric Vehicle)、プラグインハイブリッド車(PHEV:Plug-in Hybrid Electric Vehicle)、バッテリ車(BEV:Battery Electric Vehicle)、燃料電池車(FCEV:Fuel Cell Electric Vehicle)等)が挙げられる。
First Embodiment
An electric vehicle includes an electric vehicle drive unit that drives wheels with a current supplied from a battery. Examples of electric vehicles include automobiles equipped with a motor as a drive source for traveling, such as hybrid electric vehicles (HEVs), plug-in hybrid electric vehicles (PHEVs), battery electric vehicles (BEVs), and fuel cell electric vehicles (FCEVs).

図1及び図2に示される車両下部構造10は、バッテリパック23及び電動車両用駆動ユニット2(以下、「車両用駆動ユニット2」と称する)を車体に搭載するための構造であり、車体の下部に形成されている。車両下部構造10は、車体の前後両側に設けられた一対のフロントサイドメンバ11F,11F及びリアサイドメンバ11R,11Rと、バッテリフレーム13と、を備える。バッテリフレーム13は、床下に配置されたバッテリパック23を支持するために設けられており、フロアサイドメンバとしても機能する。以下では、フロントサイドメンバ11F,11Fを「サイドメンバ11F,11F」と略称し、リアサイドメンバ11R,11Rは、「サイドメンバ11R,11R」と略称する。 The vehicle underbody structure 10 shown in Figures 1 and 2 is a structure for mounting a battery pack 23 and an electric vehicle drive unit 2 (hereinafter referred to as the "vehicle drive unit 2") on the vehicle body, and is formed under the vehicle body. The vehicle underbody structure 10 includes a pair of front side members 11F, 11F and rear side members 11R, 11R provided on both the front and rear sides of the vehicle body, and a battery frame 13. The battery frame 13 is provided to support the battery pack 23 arranged under the floor, and also functions as a floor side member. Hereinafter, the front side members 11F, 11F will be abbreviated as "side members 11F, 11F", and the rear side members 11R, 11R will be abbreviated as "side members 11R, 11R".

車体前側では、サイドメンバ11F,11Rに一対のサスペンションタワー18が固定され、サスペンションタワー18の車外側に前輪3が配置されている。車体後側では、サイドメンバ11R,11Rにリアサスペンションメンバを介して一対のサスペンションタワー18が固定され、サスペンションタワー18の車外側に後輪4が配置されている。 At the front of the vehicle, a pair of suspension towers 18 are fixed to the side members 11F, 11R, and the front wheels 3 are positioned on the vehicle outer side of the suspension towers 18. At the rear of the vehicle, a pair of suspension towers 18 are fixed to the side members 11R, 11R via rear suspension members, and the rear wheels 4 are positioned on the vehicle outer side of the suspension towers 18.

サイドメンバ11F,11F及びサイドメンバ11R,11Rを含む車体は、主に鋼材で構成されている。一方、バッテリフレーム13は、例えばアルミ材で構成されている。 The vehicle body including the side members 11F, 11F and the side members 11R, 11R is mainly made of steel. On the other hand, the battery frame 13 is made of, for example, aluminum.

車両用駆動ユニット2は、駆動回転力を車両の後輪4に伝える電動モータ21を少なくとも含んでいる。具体的には、車両用駆動ユニット2は、電動モータ21、減速機構を有するギア(不図示)等を有する。車両用駆動ユニット2は、車体側に配置されたサスペンションメンバ(不図示)に組付けられることで支持される。 The vehicle drive unit 2 includes at least an electric motor 21 that transmits a drive torque to the rear wheels 4 of the vehicle. Specifically, the vehicle drive unit 2 includes the electric motor 21, a gear (not shown) with a reduction mechanism, and the like. The vehicle drive unit 2 is supported by being attached to a suspension member (not shown) arranged on the vehicle body side.

バッテリパック23は、主に電動車両の駆動に用いられる。バッテリパック23は、全体が平板状であって、水平方向に配置された多数の電池セル(不図示)で構成された複数のバッテリモジュール(不図示)を電気的に接続してバッテリケース等に収容して構成されている。なお、多数の電池セルをモジュール化せずにバッテリパック23としてもよく、特に限定されない。 The battery pack 23 is mainly used to drive an electric vehicle. The battery pack 23 is generally flat, and is configured by electrically connecting a number of battery modules (not shown) made up of a number of horizontally arranged battery cells (not shown) and housing them in a battery case or the like. Note that the battery pack 23 may also be made up of a number of battery cells without modularizing them, and is not particularly limited.

本実施形態では、バッテリフレーム13には、拡張フレーム15,16が一体的に形成されている。具体的には、バッテリフレーム13は、バッテリパック23を支持するバッテリ収容部14を有し、バッテリ収容部14から車体前側に拡張された第1拡張フレーム15と、バッテリ収容部14から車体後側に拡張された第2拡張フレーム16と、を備えて構成されている。 In this embodiment, the battery frame 13 is integrally formed with the extension frames 15, 16. Specifically, the battery frame 13 has a battery housing section 14 that supports the battery pack 23, and is configured with a first extension frame 15 that extends from the battery housing section 14 toward the front side of the vehicle body, and a second extension frame 16 that extends from the battery housing section 14 toward the rear side of the vehicle body.

バッテリ収容部14は、バッテリパック23が載置される底面部14aと、底面部14aの左右に設けられる一対の側壁部14b,14b(サイドフレームの一例)と、を有する。バッテリ収容部14の底面部14aには、バッテリパック23の形状(例えばバッテリモジュールの形状)に応じて仕切部を設けてもよい。本実施形態では、バッテリ収容部14の側壁部14bをサイドシルとして例示しているが、バッテリ収容部14とは別にサイドシルを設けてもよい。 The battery storage section 14 has a bottom surface 14a on which the battery pack 23 is placed, and a pair of side walls 14b, 14b (an example of a side frame) provided on the left and right sides of the bottom surface 14a. A partition may be provided on the bottom surface 14a of the battery storage section 14 according to the shape of the battery pack 23 (e.g., the shape of the battery module). In this embodiment, the side walls 14b of the battery storage section 14 are exemplified as side sills, but side sills may be provided separately from the battery storage section 14.

第1拡張フレーム15は、サイドメンバ11F,11Fの間に設けられる。第1拡張フレーム15は、底面部15aと、バッテリ収容部14の側壁部14b,14bに連続してサイドメンバ11F,11Fに沿って設けられる一対の側壁部15b,15bと、第1拡張フレーム15の前端側において側壁部15b,15bに亘って架設される前壁部15cと、を有する。底面部15aには、車体左右方向に形成されるリブ状の仕切部15dが設けられている。第2拡張フレーム16は、サイドメンバ11R,11Rの間に設けられる。第2拡張フレーム16は、底面部16aと、バッテリ収容部14の側壁部14b,14bに連続してサイドメンバ11R,11Rに沿って設けられる一対の側壁部16b,16bと、第2拡張フレーム16の後端側において側壁部16b,16bに亘って架設される後壁部16cと、を有する。底面部16aには、車体左右方向に形成されるリブ状の仕切部15dが設けられている。 The first extension frame 15 is provided between the side members 11F, 11F. The first extension frame 15 has a bottom surface portion 15a, a pair of side wall portions 15b, 15b provided along the side members 11F, 11F, continuing from the side wall portions 14b, 14b of the battery storage portion 14, and a front wall portion 15c provided across the side wall portions 15b, 15b at the front end side of the first extension frame 15. The bottom surface portion 15a is provided with a rib-shaped partition portion 15d formed in the left-right direction of the vehicle body. The second extension frame 16 is provided between the side members 11R, 11R. The second extension frame 16 has a bottom surface portion 16a, a pair of side walls 16b, 16b that are continuous with the side walls 14b, 14b of the battery storage portion 14 and are provided along the side members 11R, 11R, and a rear wall portion 16c that is provided across the side walls 16b, 16b at the rear end side of the second extension frame 16. The bottom surface portion 16a is provided with a rib-shaped partition portion 15d that is formed in the left-right direction of the vehicle body.

本実施形態では、バッテリフレーム13において、第2拡張フレーム16の側壁部16b,16bがサスペンションメンバとして機能するように構成されているが、後壁部16cとバッテリフレーム13に隣接する後側の仕切部16dとを含めてサスペンションメンバとして定義してもよい。例えば、側壁部16b,16bの間の幅は、車両用駆動ユニット2を組付けて支持可能な幅に設定される。これにより、車両用駆動ユニット2は、側壁部16b、16bによって支持することができる。 In this embodiment, in the battery frame 13, the side walls 16b, 16b of the second extension frame 16 are configured to function as suspension members, but the rear wall 16c and the rear partition 16d adjacent to the battery frame 13 may also be defined as the suspension member. For example, the width between the side walls 16b, 16b is set to a width that allows the vehicle drive unit 2 to be assembled and supported. This allows the vehicle drive unit 2 to be supported by the side walls 16b, 16b.

本実施形態では、車両用駆動ユニット2を支持する部材を、バッテリフレーム13と一体形成された第2拡張フレーム16で構成している。つまり、バッテリフレーム13に車両用駆動ユニット2の支持機能を統合して、重量物であるバッテリパック23や車両用駆動ユニット2を支持している。 In this embodiment, the member supporting the vehicle drive unit 2 is composed of a second extension frame 16 that is integrally formed with the battery frame 13. In other words, the support function of the vehicle drive unit 2 is integrated into the battery frame 13, and the battery pack 23 and vehicle drive unit 2, which are heavy objects, are supported.

図1及び図2に示されるように、バッテリフレーム13の側壁部14bは、車両の左右方向に突出した状態で車両の前後方向に延在したエネルギー吸収部25を有している。エネルギー吸収部25は車両の衝突緩和部材として機能する。エネルギー吸収部25は例えばアルミ材によって形成されている。エネルギー吸収部25は、内部に車体前後方向に延びる空間26が形成されている。 As shown in Figures 1 and 2, the side wall portion 14b of the battery frame 13 has an energy absorbing portion 25 that extends in the front-rear direction of the vehicle while protruding in the left-right direction of the vehicle. The energy absorbing portion 25 functions as a collision mitigation member for the vehicle. The energy absorbing portion 25 is made of aluminum, for example. The energy absorbing portion 25 has a space 26 formed therein that extends in the front-rear direction of the vehicle body.

図3に示されるように、エネルギー吸収部25の空間26は、車体左右方向に区画されて車体前後方向に延びる複数の空間26によって構成されている。本実施形態では、複数の空間26が7つの空間部26a~26gによって構成されている。ここでは、空間部26a~26gは、車体左右方向においてバッテリパック23に近い側から順に、第1空間部26a~第7空間部26gが形成されているものとする。 As shown in FIG. 3, the space 26 of the energy absorbing section 25 is made up of a plurality of spaces 26 that are partitioned in the left-right direction of the vehicle body and extend in the front-rear direction of the vehicle body. In this embodiment, the plurality of spaces 26 are made up of seven spaces 26a to 26g. Here, the spaces 26a to 26g are formed in order from the side closest to the battery pack 23 in the left-right direction of the vehicle body, with the first space 26a to the seventh space 26g being formed.

図2に電動車両に備えられる冷却システムAの一例を示す。冷却システムAは、一対のバッテリフレーム13の側壁部14b,14bと、ラジエータ27と、を備え、ラジエータ27に冷却流体を循環させる冷却流路Bがエネルギー吸収部25の空間26に形成されている。冷却流路Bにはエチレングリコール等を主成分とした不凍液、ロングライフクーラント等の冷却水や絶縁油等の冷却液が流通する。 Figure 2 shows an example of a cooling system A provided in an electric vehicle. The cooling system A includes a pair of side walls 14b, 14b of the battery frames 13 and a radiator 27, and a cooling flow path B that circulates a cooling fluid to the radiator 27 is formed in the space 26 of the energy absorbing section 25. Cooling fluid such as antifreeze mainly composed of ethylene glycol, long-life coolant, cooling water, insulating oil, etc. flows through the cooling flow path B.

図2に示されるように、車両前方にラジエータ27が配置されている。具体的には、ラジエータ27は、第1拡張フレーム15の前部に配置されている。冷却流路Bは、少なくとも、ラジエータ27とウォータポンプ(不図示)とを流路途中に備え、ラジエータ27及び冷却対象に冷却流体が循環するように構成されている。本実施形態では、冷却流路Bは、流路途中に車両用駆動ユニット2が配置されており、車両用駆動ユニット2とラジエータ27との間で冷却流体を循環させるように構成されている。エネルギー吸収部25の内部に形成された空間26には、冷却流路Bが形成されている。冷却流路Bは、ラジエータ27から車両用駆動ユニット2に向かう第1流路41と、車両用駆動ユニット2からラジエータ27に向かう第2流路42とを有する。 As shown in FIG. 2, the radiator 27 is disposed in front of the vehicle. Specifically, the radiator 27 is disposed in front of the first extension frame 15. The cooling flow path B includes at least the radiator 27 and a water pump (not shown) in the middle of the flow path, and is configured to circulate the cooling fluid to the radiator 27 and the object to be cooled. In this embodiment, the vehicle drive unit 2 is disposed in the middle of the cooling flow path B, and the cooling fluid is configured to circulate between the vehicle drive unit 2 and the radiator 27. The cooling flow path B is formed in the space 26 formed inside the energy absorption section 25. The cooling flow path B has a first flow path 41 from the radiator 27 toward the vehicle drive unit 2, and a second flow path 42 from the vehicle drive unit 2 toward the radiator 27.

第1流路41は、ラジエータ27からエネルギー吸収部25までの流路41aと、エネルギー吸収部25の内部に形成された流路41bと、エネルギー吸収部25から車両用駆動ユニット2に向かう流路41cと、を有する。第2流路42は、車両用駆動ユニット2からエネルギー吸収部25までの流路42aと、エネルギー吸収部25の内部に形成された流路42bと、エネルギー吸収部25からラジエータ27に向かう流路42cと、を有する。 The first flow path 41 has a flow path 41a from the radiator 27 to the energy absorbing section 25, a flow path 41b formed inside the energy absorbing section 25, and a flow path 41c from the energy absorbing section 25 toward the vehicle drive unit 2. The second flow path 42 has a flow path 42a from the vehicle drive unit 2 to the energy absorbing section 25, a flow path 42b formed inside the energy absorbing section 25, and a flow path 42c from the energy absorbing section 25 toward the radiator 27.

本実施形態では、図3に示されるように、流路41b及び流路42bが、エネルギー吸収部25の第2空間部26b~第7空間部26gによって形成されている。第1空間部26aは、バッテリ収容部14の底面部14aとの接合に用いられる。具体的には、バッテリ収容部14の底面部14aは、その端部14a1がエネルギー吸収部25の第1空間部26aの底部26a1に対してボルト及びナット等の締結部材28によって固着されている。また、第5空間部26eには、上下方向に貫通し上方に延出されるボルト及びナット等の締結部材29が固着されており、締結部材29の上部に側壁部14bが固着されている。 In this embodiment, as shown in FIG. 3, the flow paths 41b and 42b are formed by the second space 26b to the seventh space 26g of the energy absorbing section 25. The first space 26a is used for joining with the bottom surface 14a of the battery housing 14. Specifically, the end 14a1 of the bottom surface 14a of the battery housing 14 is fixed to the bottom surface 26a1 of the first space 26a of the energy absorbing section 25 by fastening members 28 such as bolts and nuts. In addition, fastening members 29 such as bolts and nuts that penetrate vertically and extend upward are fixed to the fifth space 26e, and the side wall 14b is fixed to the upper part of the fastening members 29.

本実施形態では、衝突緩和部材として機能するエネルギー吸収部25をバッテリフレーム13の側壁部14bの下部に配置してサイドフレームの一部としているため、衝突時にバッテリパック23の破損を防止することができる。このエネルギー吸収部25の内部に形成された空間26を有効活用し、ラジエータ27に冷却流体を循環させる冷却流路Bとして機能させれば、配管引き回しが不要となり、組付性を高めることができる。 In this embodiment, the energy absorbing section 25, which functions as a collision mitigation member, is disposed at the bottom of the side wall section 14b of the battery frame 13 and is made part of the side frame, so that damage to the battery pack 23 can be prevented in the event of a collision. By effectively utilizing the space 26 formed inside this energy absorbing section 25 and having it function as a cooling flow path B that circulates cooling fluid to the radiator 27, no piping is required, and assembly can be improved.

また、エネルギー吸収部25は衝突緩和部材として機能させるために、表面積を大きく形成しているため、エネルギー吸収部25に循環した冷却流体は大気放熱量が大きくなり、ラジエータ27の放熱負荷を小さくすることが可能となる。このように、本実施形態では、組付性が高く、放熱効率を高めた冷却システムAとなっている。 In addition, the energy absorbing section 25 has a large surface area so that it can function as a collision mitigation member, and therefore the cooling fluid circulated through the energy absorbing section 25 dissipates a large amount of heat into the atmosphere, making it possible to reduce the heat dissipation load of the radiator 27. In this way, this embodiment provides a cooling system A that is easy to assemble and has high heat dissipation efficiency.

また、本実施形態のように、発熱量の大きい電動モータ21を含む車両用駆動ユニット2を車両後方に配置した場合でも、エネルギー吸収部25の内部の空間26に形成した冷却流路Bにより配管引き回しをすること無く、車両用駆動ユニット2を冷却することができる。 In addition, even if the vehicle drive unit 2, which includes the electric motor 21 that generates a large amount of heat, is placed at the rear of the vehicle as in this embodiment, the vehicle drive unit 2 can be cooled by the cooling flow path B formed in the space 26 inside the energy absorption section 25 without the need for piping.

〔第1実施形態の変形例〕
図4に示されるように、エネルギー吸収部25の空間26は、バッテリパック23の側となる内側空間Cと、車外側となる外側空間Dとで区画されている。図4に示す例では、内側空間Cが空間部26b~26dによって形成されており、外側空間Dが空間部26e~26gによって形成されている。本変形例では、エネルギー吸収部25に設けられる冷却流路Bが、内側空間Cのみに形成されている。したがって、エネルギー吸収部25では、内側空間Cのみに冷却流体が流れ、外側空間Dには冷却流体が流れない。このように、本変形例における冷却流路Bは、衝突時に変形量の少ない内側空間Cのみに設けられているため、衝突等の不測の事態においても冷却流路Bを流れる冷却流体の放熱効率を維持することができる。
[Modification of the first embodiment]
As shown in FIG. 4, the space 26 of the energy absorbing section 25 is divided into an inner space C on the side of the battery pack 23 and an outer space D on the outside of the vehicle. In the example shown in FIG. 4, the inner space C is formed by the spaces 26b to 26d, and the outer space D is formed by the spaces 26e to 26g. In this modification, the cooling flow path B provided in the energy absorbing section 25 is formed only in the inner space C. Therefore, in the energy absorbing section 25, the cooling fluid flows only in the inner space C, and does not flow in the outer space D. In this manner, the cooling flow path B in this modification is provided only in the inner space C, which is less deformed during a collision, so that the heat dissipation efficiency of the cooling fluid flowing through the cooling flow path B can be maintained even in an unexpected event such as a collision.

〔第2実施形態〕
図5及び図6に示されるように、第2実施形態においても、第1実施形態の変形例と同じく、エネルギー吸収部25の内部に形成された空間26は、バッテリパック23の側となる内側空間C(空間部26b,26c,26d)と、車外側となる外側空間D(空間部26e,26f,26g)とに区画されている。ただし、第2実施形態は以下の点で第1実施形態とは異なる。第2実施形態では、冷却流路Bとして内側空間C及び外側空間Dの一方が使用可能に構成されている。また、冷却流路Bには、内側空間Cに冷却流体を流通させる第1状態と外側空間Dに冷却流体を流通させる第2状態とに切替可能な切替弁31(三方弁)が設けられている。他の構成は第1実施形態と同じである。
Second Embodiment
As shown in Fig. 5 and Fig. 6, in the second embodiment, as in the modified example of the first embodiment, the space 26 formed inside the energy absorbing section 25 is divided into an inner space C (spaces 26b, 26c, 26d) on the side of the battery pack 23 and an outer space D (spaces 26e, 26f, 26g) on the outside of the vehicle. However, the second embodiment differs from the first embodiment in the following respects. In the second embodiment, one of the inner space C and the outer space D is configured to be usable as the cooling flow path B. In addition, the cooling flow path B is provided with a switching valve 31 (three-way valve) that can be switched between a first state in which the cooling fluid is circulated through the inner space C and a second state in which the cooling fluid is circulated through the outer space D. The other configurations are the same as those of the first embodiment.

本実施形態では、切替弁31は、第1流路41の流路41aに配置される第1切替弁31aと第2流路42の流路42aに配置される第2切替弁31bとによって構成されている。図5及び図6に示す例では、流路41bとして外側空間Dが選択され、流路42bとして内側空間Cが選択されている。 In this embodiment, the switching valve 31 is composed of a first switching valve 31a arranged in the flow path 41a of the first flow path 41 and a second switching valve 31b arranged in the flow path 42a of the second flow path 42. In the example shown in Figures 5 and 6, the outer space D is selected as the flow path 41b, and the inner space C is selected as the flow path 42b.

本構成のように切替弁31を設ければ、例えば、バッテリ(バッテリパック23)の暖機運転時に、図5及び図6に示されるように、車両用駆動ユニット2の廃熱が与えられた温かい冷却流体を内側空間Cに設けられた流路42bに流してバッテリパック23に熱を与える(第1状態)と共に、ラジエータ27から車両用駆動ユニット2に向かう冷たい冷却流体を外側空間Dに設けられた流路41bに流す(第2状態)といった運用ができる。 If the switching valve 31 is provided as in this configuration, for example, during warm-up operation of the battery (battery pack 23), as shown in Figures 5 and 6, warm cooling fluid that has been given the waste heat of the vehicle drive unit 2 can be circulated through the flow path 42b provided in the inner space C to give heat to the battery pack 23 (first state), and cold cooling fluid flowing from the radiator 27 toward the vehicle drive unit 2 can be circulated through the flow path 41b provided in the outer space D (second state).

図には示さないが、流路41aとして内側空間Cが選択され、流路42bとして外側空間Dが選択されてもよい。この場合には、例えば、バッテリ(バッテリパック23)を冷却させたい場合に、ラジエータ27から車両用駆動ユニット2に向かう冷たい冷却流体を内側空間Cに設けられた流路41bに流してバッテリを冷却する(第1状態)と共に、車両用駆動ユニット2からラジエータ27に向かう温かい冷却流体を外側空間Dに設けられた流路42bに流す(第2状態)といった運用ができる。 Although not shown in the figure, the inner space C may be selected as the flow path 41a, and the outer space D may be selected as the flow path 42b. In this case, for example, when it is desired to cool the battery (battery pack 23), the cold cooling fluid flowing from the radiator 27 to the vehicle drive unit 2 can be circulated through the flow path 41b provided in the inner space C to cool the battery (first state), and the warm cooling fluid flowing from the vehicle drive unit 2 to the radiator 27 can be circulated through the flow path 42b provided in the outer space D (second state).

〔第2実施形態の変形例〕
冷却流路Bを構成する内側空間C及び外側空間Dは、エネルギー吸収部25の複数の空間部26a~26gの一部によって構成されてもよい。図7に示す例では、第5空間部26eよりも車体左右方向内側(バッテリパック23の側)の第2空間部26b~第4空間部26dのうち、第2空間部26bを内側空間Cとし、第4空間部26dを外側空間Dとしている。
[Modification of the second embodiment]
The inner space C and the outer space D that configure the cooling flow path B may be configured by a part of the multiple spaces 26a to 26g of the energy absorbing section 25. In the example shown in Fig. 7, of the second space 26b to the fourth space 26d that are located inside (on the side of the battery pack 23) in the left-right direction of the vehicle body from the fifth space 26e, the second space 26b is configured as the inner space C, and the fourth space 26d is configured as the outer space D.

このように、本変形例では、エネルギー吸収部25に設けられる冷却流路Bが、車体左右方向において側壁部14bが固着支持されている第5空間部26eよりもバッテリパック23の側に形成されている。すなわち、本変形例においても第1実施形態の変形例と同様に、冷却流路Bは、衝突時に変形量の少ない車体左右方向の内側の空間に設けられているため、衝突等の不測の事態においても冷却流路Bを流れる冷却流体の放熱効率を維持することができる。 In this manner, in this modified example, the cooling flow path B provided in the energy absorbing section 25 is formed on the side of the battery pack 23 relative to the fifth space 26e to which the side wall section 14b is fixedly supported in the left-right direction of the vehicle body. That is, in this modified example, as in the modified example of the first embodiment, the cooling flow path B is provided in the inner space in the left-right direction of the vehicle body, which is less deformed during a collision, so that the heat dissipation efficiency of the cooling fluid flowing through the cooling flow path B can be maintained even in the event of an unexpected event such as a collision.

〔他の実施形態〕
(1)上記の実施形態では、エネルギー吸収部25において第1空間部26aを冷却流路Bとして用いない例を示したが、第1空間部26aを冷却流路Bとして用いてもよい。また、エネルギー吸収部25に区画された複数の空間26(空間部26a~26g)は、冷却流路Bとして適宜選択して用いてもよい。
(2)上記の実施形態では、冷却流路Bによって車両用駆動ユニット2を冷却する例を示したが、冷却流路Bは車両後部に配置された電源ユニットを冷却する構成でもよい。また、冷却流路Bは、バッテリパック23を冷却するヒートシンクに連通させてもよい。
(3)上記の実施形態では、車両後部に後輪4を駆動する車両用駆動ユニット2のみが配置される例を示したが、車両前部に前輪3を駆動する車両用駆動ユニット2を別途設ける構成でもよい。
(4)上記の実施形態では、サスペンションメンバがバッテリフレーム13に拡張されたフレームに固定される例を示した。これに代えて、サスペンションメンバは、一対のサイドメンバに固定されており、バッテリフレームとは独立して設けられていてもよい。
Other Embodiments
(1) In the above embodiment, an example has been described in which the first space 26a in the energy absorbing section 25 is not used as the cooling flow path B, but the first space 26a may be used as the cooling flow path B. In addition, the multiple spaces 26 (spaces 26a to 26g) partitioned in the energy absorbing section 25 may be appropriately selected and used as the cooling flow path B.
(2) In the above embodiment, the vehicle drive unit 2 is cooled by the cooling passage B. However, the cooling passage B may be configured to cool a power supply unit disposed at the rear of the vehicle. The cooling passage B may also be connected to a heat sink that cools the battery pack 23.
(3) In the above embodiment, an example was shown in which only the vehicle drive unit 2 that drives the rear wheels 4 is arranged at the rear of the vehicle, but a configuration in which a vehicle drive unit 2 that drives the front wheels 3 is separately provided at the front of the vehicle is also possible.
(4) In the above embodiment, an example was shown in which the suspension member was fixed to a frame that extended the battery frame 13. Alternatively, the suspension member may be fixed to a pair of side members and provided independently of the battery frame.

本発明は、電動車両の冷却システムに広く利用可能である。 This invention can be widely used in cooling systems for electric vehicles.

2 :電動車両用駆動ユニット
4 :後輪
14 :バッテリ収容部
14b :側壁部(サイドフレーム)
21 :電動モータ
23 :バッテリパック
25 :エネルギー吸収部
26 :空間
27 :ラジエータ
31 :切替弁
A :冷却システム
B :冷却流路
C :内側空間
D :外側空間
2: Electric vehicle drive unit 4: Rear wheel 14: Battery storage section 14b: Side wall section (side frame)
21: Electric motor 23: Battery pack 25: Energy absorbing portion 26: Space 27: Radiator 31: Switching valve A: Cooling system B: Cooling passage C: Inner space D: Outer space

Claims (4)

床下に配置されたバッテリパックを挟むように配置された一対のサイドフレームと、
車両の前方に配置されたラジエータと、を備え、
前記サイドフレームは、前記車両の左右方向に突出した状態で前記車両の前後方向に延在した衝突緩和部材として機能するエネルギー吸収部を有しており、
前記エネルギー吸収部の内部に形成された空間には、前記ラジエータに冷却流体を循環させる冷却流路が形成されている冷却システム。
A pair of side frames arranged to sandwich a battery pack arranged under the floor;
a radiator disposed at the front of the vehicle;
The side frame has an energy absorbing portion that functions as a collision mitigating member extending in a front-rear direction of the vehicle while protruding in a left-right direction of the vehicle,
A cooling system in which a cooling flow path for circulating a cooling fluid to the radiator is formed in a space formed inside the energy absorbing section.
駆動回転力を前記車両の後輪に伝える電動モータを少なくとも含む電動車両用駆動ユニットを更に備え、
前記冷却流路は、前記電動車両用駆動ユニットと前記ラジエータとの間で前記冷却流体を循環させる請求項1に記載の冷却システム。
The vehicle further includes an electric vehicle drive unit including at least an electric motor that transmits a drive torque to a rear wheel of the vehicle.
The cooling system according to claim 1 , wherein the cooling passage circulates the cooling fluid between the electric vehicle drive unit and the radiator.
前記エネルギー吸収部の内部に形成された前記空間は、前記バッテリパックの側となる内側空間と、車外側となる外側空間とで区画されており、
前記冷却流路には、前記内側空間に前記冷却流体を流通させる第1状態と前記外側空間に前記冷却流体を流通させる第2状態とに切替可能な切替弁が設けられている請求項1又は2に記載の冷却システム。
The space formed inside the energy absorbing portion is partitioned into an inner space on the side of the battery pack and an outer space on the outside of the vehicle,
The cooling system according to claim 1 or 2, wherein the cooling passage is provided with a switching valve that can be switched between a first state in which the cooling fluid is circulated through the inner space and a second state in which the cooling fluid is circulated through the outer space.
前記エネルギー吸収部の内部に形成された前記空間は、前記バッテリパックの側となる内側空間と、車外側となる外側空間とで区画されており、
前記冷却流路は、前記内側空間のみに形成されている請求項1又は2に記載の冷却システム。
The space formed inside the energy absorbing portion is partitioned into an inner space on the side of the battery pack and an outer space on the outside of the vehicle,
The cooling system according to claim 1 or 2, wherein the cooling passage is formed only in the inner space.
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