JP2000142091A - 車両用空調装置 - Google Patents
車両用空調装置Info
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- JP2000142091A JP2000142091A JP10328557A JP32855798A JP2000142091A JP 2000142091 A JP2000142091 A JP 2000142091A JP 10328557 A JP10328557 A JP 10328557A JP 32855798 A JP32855798 A JP 32855798A JP 2000142091 A JP2000142091 A JP 2000142091A
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- engine
- starter motor
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F02N11/00—Starting of engines by means of electric motors
- F02N11/003—Starting of engines by means of electric motors said electric motor being also used as a drive for auxiliaries, e.g. for driving transmission pumps or fuel pumps during engine stop
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】車載用で電動コンプレッサ式の空調装置を安価
で提供する。 【解決手段】このコンプレッサ３を内燃機関１の始動用
のスタータモータ２によって駆動し得るように構成し
た。
で提供する。 【解決手段】このコンプレッサ３を内燃機関１の始動用
のスタータモータ２によって駆動し得るように構成し
た。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両の室内用の空
調装置に関し、特にコンプレッサを電動モータで駆動す
るようにしたものに関する。
調装置に関し、特にコンプレッサを電動モータで駆動す
るようにしたものに関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車等に代表されるエンジンを走行用
の動力源とする車両の車内空調装置は、一般的に吸入し
た空気を一旦冷却し、これより下流側においてリヒート
（再加熱）して車内温度をコントロールするものであ
る。この吸入空気の冷却は、圧縮機（コンプレッサ）、
凝縮器（コンデンサ）、受液器（レシーバタンク）、膨
張弁（エキスパンションバルブ）、蒸発器（エバポレー
タ）の順に冷媒を還流させる熱サイクルにおいて、吸入
空気の熱をエバポレータで吸収させることにより行なわ
れる。しかして従来、この熱サイクルの動力は、エンジ
ンのクランク軸にベルト等の連結部材によりコンプレッ
サを機械的に連結して駆動することにより得ている。
の動力源とする車両の車内空調装置は、一般的に吸入し
た空気を一旦冷却し、これより下流側においてリヒート
（再加熱）して車内温度をコントロールするものであ
る。この吸入空気の冷却は、圧縮機（コンプレッサ）、
凝縮器（コンデンサ）、受液器（レシーバタンク）、膨
張弁（エキスパンションバルブ）、蒸発器（エバポレー
タ）の順に冷媒を還流させる熱サイクルにおいて、吸入
空気の熱をエバポレータで吸収させることにより行なわ
れる。しかして従来、この熱サイクルの動力は、エンジ
ンのクランク軸にベルト等の連結部材によりコンプレッ
サを機械的に連結して駆動することにより得ている。
【０００３】一方、エンジンを始動するために設けられ
ているスタータモータは、実公昭６０−７０７２８号公
報に掲載されているように、手動で切換えて自動車のキ
ャブチルト油圧シリンダを駆動するために用いるように
した構成があるものの、従来は、始動時にのみ用いられ
るのが一般的であった。
ているスタータモータは、実公昭６０−７０７２８号公
報に掲載されているように、手動で切換えて自動車のキ
ャブチルト油圧シリンダを駆動するために用いるように
した構成があるものの、従来は、始動時にのみ用いられ
るのが一般的であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たように、コンプレッサをエンジンに機械的に連結して
駆動する方式では、コンプレッサを自由な位置に搭載で
きないうえ、コンプレッサの駆動回転数を自在に制御で
きないため、図３の実線Ｑに示すように、エンジンの低
回転時には冷房能力が不足し、高回転時には冷房能力が
大きくなりすぎる等、コンプレッサの負荷（冷房能力）
を室内状況に応じた最適なものに調整することが難しい
というデメリットがあった。
たように、コンプレッサをエンジンに機械的に連結して
駆動する方式では、コンプレッサを自由な位置に搭載で
きないうえ、コンプレッサの駆動回転数を自在に制御で
きないため、図３の実線Ｑに示すように、エンジンの低
回転時には冷房能力が不足し、高回転時には冷房能力が
大きくなりすぎる等、コンプレッサの負荷（冷房能力）
を室内状況に応じた最適なものに調整することが難しい
というデメリットがあった。
【０００５】係るデメリットを排除すべく、コンプレッ
サを電動モータで駆動するものも考えられている。電動
モータを用いれば、コンプレッサを含めて配置自由度が
格段に向上するうえ、電動モータに供給する電力を制御
することでコンプレッサを所望の回転数で駆動すること
が比較的容易に実現でき、コンプレッサの負荷を図３の
点線Ｐに示すように最適なものに調整できるというメリ
ットが生じる。しかしながら、コンプレッサ用に専用の
電動モータが新たに必要となるうえ、係る電動モータは
比較的高出力を要求されることから、高価で重く、かつ
大きいものを使用せざるを得なくなる。したがって、車
載用としてこの種の方式を採用することは実際的に極め
て難しかった。
サを電動モータで駆動するものも考えられている。電動
モータを用いれば、コンプレッサを含めて配置自由度が
格段に向上するうえ、電動モータに供給する電力を制御
することでコンプレッサを所望の回転数で駆動すること
が比較的容易に実現でき、コンプレッサの負荷を図３の
点線Ｐに示すように最適なものに調整できるというメリ
ットが生じる。しかしながら、コンプレッサ用に専用の
電動モータが新たに必要となるうえ、係る電動モータは
比較的高出力を要求されることから、高価で重く、かつ
大きいものを使用せざるを得なくなる。したがって、車
載用としてこの種の方式を採用することは実際的に極め
て難しかった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような課
題を解決すべくなされたものであって、内燃機関の始動
用に用いられる電動のスタータモータが高出力を有しな
がら、従来、始動時のみにしか作動させていないことに
着目し、係るスタータモータによりコンプレッサを駆動
することによって、車載用の電動式コンプレッサを実現
することを目的としたものである。
題を解決すべくなされたものであって、内燃機関の始動
用に用いられる電動のスタータモータが高出力を有しな
がら、従来、始動時のみにしか作動させていないことに
着目し、係るスタータモータによりコンプレッサを駆動
することによって、車載用の電動式コンプレッサを実現
することを目的としたものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】すなわち、本発明に係る車両用空
調装置は、電動のスタータモータにより内燃機関を始動
させる構成の車両に搭載され、少なくともコンプレッサ
による冷媒の吸入圧縮作用を利用して空調を行なうもの
であって、このコンプレッサを前記スタータモータによ
って駆動し得るように構成したことを特徴とする。
調装置は、電動のスタータモータにより内燃機関を始動
させる構成の車両に搭載され、少なくともコンプレッサ
による冷媒の吸入圧縮作用を利用して空調を行なうもの
であって、このコンプレッサを前記スタータモータによ
って駆動し得るように構成したことを特徴とする。
【０００８】このような構成によると、エンジン始動用
の電動スタータモータを、エンジン始動時以外で利用す
ることにより、専用の電動モータを設けることなく、電
動式のコンプレッサを実現することが可能になる。した
がって、コストや重量の増大、あるいは配置スペースの
問題等を招くことなく、電動モータの特徴である回転数
制御の容易性を利用して、コンプレッサの負荷調整を自
在に行なえるという効果を得ることができる。そして、
低燃費、低エミッションを実現することができ、また特
に内燃機関の低回転時における冷房性能の向上を図るこ
とも可能になる。
の電動スタータモータを、エンジン始動時以外で利用す
ることにより、専用の電動モータを設けることなく、電
動式のコンプレッサを実現することが可能になる。した
がって、コストや重量の増大、あるいは配置スペースの
問題等を招くことなく、電動モータの特徴である回転数
制御の容易性を利用して、コンプレッサの負荷調整を自
在に行なえるという効果を得ることができる。そして、
低燃費、低エミッションを実現することができ、また特
に内燃機関の低回転時における冷房性能の向上を図るこ
とも可能になる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の一実施例を、図１、図２を参
照して説明する。本実施例による空調装置は、図１、図
２に概略的に示すように、内燃機関たるエンジン１を走
行駆動源とする車両１００に搭載され、吸入した空気Ａ
の温度調整を、次のように行なうものである。すなわ
ち、車両１００の空気吸入口ＩＮ近傍に配設したブロア
４により内外気切換ダンパ６を介して空気Ａを吸入し、
この吸入空気Ａをブロア４の下流に設けられた低温のエ
バポレータ５を通過させて冷却するとともに除湿する。
そして、この冷却した空気Ａを、エアミックスダンパ７
により２分化し、その一方をヒータコア８を通過させて
リヒートし、他方と再び混合する。この際、別に設けた
コントローラ９によってエアミックスダンパ７を制御し
て、２分化する空気Ａの比率を変え、その温度を調整す
る。
照して説明する。本実施例による空調装置は、図１、図
２に概略的に示すように、内燃機関たるエンジン１を走
行駆動源とする車両１００に搭載され、吸入した空気Ａ
の温度調整を、次のように行なうものである。すなわ
ち、車両１００の空気吸入口ＩＮ近傍に配設したブロア
４により内外気切換ダンパ６を介して空気Ａを吸入し、
この吸入空気Ａをブロア４の下流に設けられた低温のエ
バポレータ５を通過させて冷却するとともに除湿する。
そして、この冷却した空気Ａを、エアミックスダンパ７
により２分化し、その一方をヒータコア８を通過させて
リヒートし、他方と再び混合する。この際、別に設けた
コントローラ９によってエアミックスダンパ７を制御し
て、２分化する空気Ａの比率を変え、その温度を調整す
る。
【００１０】一方、エバポレータ５を低温化するため
に、エバポレータ５内には熱サイクルによって低温化し
た冷媒ガスを還流させてある。この冷媒ガスの低温化
は、図２に示すように、コンプレッサ３、コンデンサ３
１、レシーバタンク３２、エキスパンションバルブ３
３、及びエバポレータ５の順に冷媒を還流させる熱サイ
クルにおいて行なわれている。この熱サイクルの動力源
は、コンプレッサ３であり、言い換えれば、本空調装置
の空調作用は、コンプレッサ３の作動を主体として営ま
れている。
に、エバポレータ５内には熱サイクルによって低温化し
た冷媒ガスを還流させてある。この冷媒ガスの低温化
は、図２に示すように、コンプレッサ３、コンデンサ３
１、レシーバタンク３２、エキスパンションバルブ３
３、及びエバポレータ５の順に冷媒を還流させる熱サイ
クルにおいて行なわれている。この熱サイクルの動力源
は、コンプレッサ３であり、言い換えれば、本空調装置
の空調作用は、コンプレッサ３の作動を主体として営ま
れている。
【００１１】しかして、本実施例では、図２に示すよう
に、このコンプレッサ３を、エンジン始動用の電動スタ
ータモータ２により駆動するようにしている。このスタ
ータモータ２は、その出力軸２１にピニオンギヤ２２が
進退可能に配設されてなるものであり、図示しないキー
スイッチを運転者が始動位置に動かすことにより、図示
しないソレノイドへの通電が行われ、このピニオンギヤ
２２がエンジン１のクランクシャフト１１に連動するリ
ングギヤ１２に噛合するとともに、電力を供給されて回
転し、エンジン１を始動させ得るように構成されてい
る。一方、このスタータモータ２の出力軸２１は、断接
手段である電磁クラッチＣＬを介してコンプレッサ３に
も断接可能に連結されている。電磁クラッチＣＬは、例
えばコントローラ９から出力されるクラッチ信号ａによ
り断接制御される。
に、このコンプレッサ３を、エンジン始動用の電動スタ
ータモータ２により駆動するようにしている。このスタ
ータモータ２は、その出力軸２１にピニオンギヤ２２が
進退可能に配設されてなるものであり、図示しないキー
スイッチを運転者が始動位置に動かすことにより、図示
しないソレノイドへの通電が行われ、このピニオンギヤ
２２がエンジン１のクランクシャフト１１に連動するリ
ングギヤ１２に噛合するとともに、電力を供給されて回
転し、エンジン１を始動させ得るように構成されてい
る。一方、このスタータモータ２の出力軸２１は、断接
手段である電磁クラッチＣＬを介してコンプレッサ３に
も断接可能に連結されている。電磁クラッチＣＬは、例
えばコントローラ９から出力されるクラッチ信号ａによ
り断接制御される。
【００１２】スタータモータ２の駆動電力は、エンジン
始動時には、従来通り図示しないリレースイッチが運転
者のキー操作によりオン状態となることによりバッテリ
Ｂから供給される。一方、コンプレッサ３の駆動時に
は、エンジン始動時同様、コントローラ９からの信号で
リレースイッチをオンすることにより供給してもよい
が、このようにすると電力供給量、すなわちモータ回転
数を制御できないため、例えば、高速のオンオフが行な
える半導体スイッチング素子等を用いて構成した供給電
力調整手段１０をバッテリＢとスタータモータ２とを結
ぶ電力供給線ｃ上に介在させ、バッテリＢから供給され
る電流のオンオフを高速で行なうとともに、そのデュー
ティ比をコントローラ９から出力した電力制御信号ｂに
より制御して、スタータモータ２の回転数を制御し得る
ようにしている。
始動時には、従来通り図示しないリレースイッチが運転
者のキー操作によりオン状態となることによりバッテリ
Ｂから供給される。一方、コンプレッサ３の駆動時に
は、エンジン始動時同様、コントローラ９からの信号で
リレースイッチをオンすることにより供給してもよい
が、このようにすると電力供給量、すなわちモータ回転
数を制御できないため、例えば、高速のオンオフが行な
える半導体スイッチング素子等を用いて構成した供給電
力調整手段１０をバッテリＢとスタータモータ２とを結
ぶ電力供給線ｃ上に介在させ、バッテリＢから供給され
る電流のオンオフを高速で行なうとともに、そのデュー
ティ比をコントローラ９から出力した電力制御信号ｂに
より制御して、スタータモータ２の回転数を制御し得る
ようにしている。
【００１３】コントローラ９は、例えばマイコン装置と
称されるものであり、図示しないＣＰＵ、メモリ、入出
力インタフェース等を具備する既知のものを用いてい
る。そして、上述したようにクラッチ信号ａ、及び電力
制御信号ｂを少なくとも出力し得る。また、この他に、
図示しないが車内温度や、外気温等を検出する種々のセ
ンサからの検出信号が入力されるようにしてある。しか
して、このコントローラ９を別個に設ける必要はなく、
例えば、既存のエンジンコントローラにその機能を担わ
せるようにしてもよい。
称されるものであり、図示しないＣＰＵ、メモリ、入出
力インタフェース等を具備する既知のものを用いてい
る。そして、上述したようにクラッチ信号ａ、及び電力
制御信号ｂを少なくとも出力し得る。また、この他に、
図示しないが車内温度や、外気温等を検出する種々のセ
ンサからの検出信号が入力されるようにしてある。しか
して、このコントローラ９を別個に設ける必要はなく、
例えば、既存のエンジンコントローラにその機能を担わ
せるようにしてもよい。
【００１４】しかして、エンジン始動時には、コントロ
ーラ９は、クラッチ信号ａにより電磁クラッチＣＬを切
断状態にして、スタータモータ２がエンジン始動のみに
用いられるようにする。一方エンジン始動後には、スタ
ータモータ２とエンジン１との接続が解除されているこ
とを条件に、コントローラ９は、クラッチ信号ａにより
電磁クラッチＣＬを接続状態にする。
ーラ９は、クラッチ信号ａにより電磁クラッチＣＬを切
断状態にして、スタータモータ２がエンジン始動のみに
用いられるようにする。一方エンジン始動後には、スタ
ータモータ２とエンジン１との接続が解除されているこ
とを条件に、コントローラ９は、クラッチ信号ａにより
電磁クラッチＣＬを接続状態にする。
【００１５】そして、運転者により図示しないエアコン
スイッチが入れられると、コントローラ９は、その時に
運転者により設定された温度や、外気温、室温等に応じ
て、コンプレッサ３を最適な回転数で駆動すべく、電力
制御信号ｂを出力してスタータモータ２を作動させる。
このような構成によると、従来、エンジン始動時以外に
は使用されていなかった電動のスタータモータ２を利用
するので、専用の電動モータを設けることなく、電動式
のコンプレッサ３を実現することが可能になる。したが
って、コストや重量の増大、あるいは配置スペースの問
題等を招くことがなく、また、スタータモータ２の回転
数を制御することによりコンプレッサ３の負荷調整を自
在に行なえるという効果を得ることができる。したがっ
て、温度調整を連続的にかつ滑らかに行なうことがで
き、車内の快適性を向上させることができるようになる
だけでなく、低燃費、低エミッションを実現することが
でき、また特にエンジン１の低回転時における冷房性能
の向上を図ることも可能になる。加えて、従来であれ
ば、エンジン停止中は、空調を行うことはできなかった
が、本実施例によれば、エンジン停止中でも空調を行う
ことが可能になる。
スイッチが入れられると、コントローラ９は、その時に
運転者により設定された温度や、外気温、室温等に応じ
て、コンプレッサ３を最適な回転数で駆動すべく、電力
制御信号ｂを出力してスタータモータ２を作動させる。
このような構成によると、従来、エンジン始動時以外に
は使用されていなかった電動のスタータモータ２を利用
するので、専用の電動モータを設けることなく、電動式
のコンプレッサ３を実現することが可能になる。したが
って、コストや重量の増大、あるいは配置スペースの問
題等を招くことがなく、また、スタータモータ２の回転
数を制御することによりコンプレッサ３の負荷調整を自
在に行なえるという効果を得ることができる。したがっ
て、温度調整を連続的にかつ滑らかに行なうことがで
き、車内の快適性を向上させることができるようになる
だけでなく、低燃費、低エミッションを実現することが
でき、また特にエンジン１の低回転時における冷房性能
の向上を図ることも可能になる。加えて、従来であれ
ば、エンジン停止中は、空調を行うことはできなかった
が、本実施例によれば、エンジン停止中でも空調を行う
ことが可能になる。
【００１６】なお、本発明は上述した実施例に限られな
い。例えば、断接手段は電磁クラッチ以外のものでもよ
いし、スタータモータへの電力供給の制御は、デューテ
ィ比制御に限られるものではない。その他、本発明は上
記図示例に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々
の変形か可能である。
い。例えば、断接手段は電磁クラッチ以外のものでもよ
いし、スタータモータへの電力供給の制御は、デューテ
ィ比制御に限られるものではない。その他、本発明は上
記図示例に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々
の変形か可能である。
【００１７】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
エンジン始動用の電動スタータモータを、エンジン始動
時以外でコンプレッサ駆動用に利用することにより、専
用の電動モータを設けることなく、電動式のコンプレッ
サを実現することが可能になる。したがって、コストや
重量の増大、あるいは配置スペースの問題等を招くこと
なく、電動モータの特徴である回転数制御の容易性を利
用して、コンプレッサの負荷調整を自在に行なえるとい
う効果を得ることができる。その結果、低燃費、低エミ
ッションを実現することができ、また特に内燃機関の低
回転時における冷房性能の向上を図ることも可能にな
る。
エンジン始動用の電動スタータモータを、エンジン始動
時以外でコンプレッサ駆動用に利用することにより、専
用の電動モータを設けることなく、電動式のコンプレッ
サを実現することが可能になる。したがって、コストや
重量の増大、あるいは配置スペースの問題等を招くこと
なく、電動モータの特徴である回転数制御の容易性を利
用して、コンプレッサの負荷調整を自在に行なえるとい
う効果を得ることができる。その結果、低燃費、低エミ
ッションを実現することができ、また特に内燃機関の低
回転時における冷房性能の向上を図ることも可能にな
る。
【図１】本発明の一実施例を示す車両用空調装置の模式
的全体構成図。
的全体構成図。
【図２】同実施例のスタータモータとコンプレッサを主
として示す模式的構成図。
として示す模式的構成図。
【図３】従来のコンプレッサの負荷を主として示す負荷
曲線図。
曲線図。
１…内燃機関（エンジン） ２…スタータモータ ３…コンプレッサ
Claims (1)
- 【請求項１】電動のスタータモータにより内燃機関を始
動させる構成の車両に搭載され、少なくともコンプレッ
サによる冷媒の吸入圧縮作用を利用して空調を行なうも
のであって、このコンプレッサを前記スタータモータに
よって駆動し得るように構成したことを特徴とする車両
用空調装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10328557A JP2000142091A (ja) | 1998-11-18 | 1998-11-18 | 車両用空調装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10328557A JP2000142091A (ja) | 1998-11-18 | 1998-11-18 | 車両用空調装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000142091A true JP2000142091A (ja) | 2000-05-23 |
Family
ID=18211615
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10328557A Pending JP2000142091A (ja) | 1998-11-18 | 1998-11-18 | 車両用空調装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000142091A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1221391A2 (en) | 2001-01-09 | 2002-07-10 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Air-conditioning system for vehicle and its control method |
| JP2003002040A (ja) * | 2001-06-22 | 2003-01-08 | Masahiro Kawamichi | 乗物内の冷房方法および冷房装置 |
| JP2006240575A (ja) * | 2005-03-07 | 2006-09-14 | Mazda Motor Corp | 車両用空調装置 |
-
1998
- 1998-11-18 JP JP10328557A patent/JP2000142091A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1221391A2 (en) | 2001-01-09 | 2002-07-10 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Air-conditioning system for vehicle and its control method |
| US6640562B2 (en) | 2001-01-09 | 2003-11-04 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Air-conditioning system for vehicle and its control method |
| JP2003002040A (ja) * | 2001-06-22 | 2003-01-08 | Masahiro Kawamichi | 乗物内の冷房方法および冷房装置 |
| JP2006240575A (ja) * | 2005-03-07 | 2006-09-14 | Mazda Motor Corp | 車両用空調装置 |
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