JP2002120552A - 発電発動システム - Google Patents

発電発動システム

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JP2002120552A
JP2002120552A JP2000316797A JP2000316797A JP2002120552A JP 2002120552 A JP2002120552 A JP 2002120552A JP 2000316797 A JP2000316797 A JP 2000316797A JP 2000316797 A JP2000316797 A JP 2000316797A JP 2002120552 A JP2002120552 A JP 2002120552A
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power transmission
compressor
motor generator
generator
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Takeshi Mizufuji
健 水藤
Kazuya Kimura
一哉 木村
Masahiro Kawaguchi
真広 川口
Taiji Odate
泰治 大立
Shiyouichi Ieoka
昇一 家岡
Hiroto Hayashi
裕人 林
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Toyota Industries Corp
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Toyota Industries Corp
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    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32Cooling devices
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    • B60H1/3223Cooling devices using compression characterised by the arrangement or type of the compressor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60H1/32Cooling devices
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    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 制御構成の簡素化及び電力消費量の低減を図
り得る発電発動システムを提供すること。 【解決手段】 エンジンEgには、動力伝達機構PTを
介してモータ・ジェネレータMG及び圧縮機CPが作動
連結されている。エンジンEgの稼動時には、同エンジ
ンEgによってモータ・ジェネレータMGが駆動されて
発電するとともに圧縮機CPが駆動される。エンジンE
gの停止時には、モータ・ジェネレータMGが発動して
圧縮機CPを駆動する。動力伝達機構PTは、エンジン
Egからモータ・ジェネレータMG及び圧縮機CPへの
動力伝達を許容してなおかつ、モータ・ジェネレータM
GからエンジンEgへの動力伝達を阻止することが可能
なワンウェイクラッチ56を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、車両のエ
ンジンの稼動時には、同エンジンからの動力伝達によっ
てモータ・ジェネレータが駆動されて発電するとともに
空調装置の圧縮機が駆動され、エンジンの停止時には、
モータ・ジェネレータが外部からの給電によって発動し
て圧縮機を駆動する発電発動システムに関する。
【0002】
【従来の技術】この種のシステムとしては、例えば実開
平6−87678号公報に開示されたものが存在する。
すなわち、圧縮機の回転軸とモータ・ジェネレータの回
転軸とが一体回転可能に連結され、これら軸とエンジン
との間の動力伝達経路上に電磁クラッチが配設されてい
る。
【0003】そして、前記電磁クラッチをオン(接続)
することでエンジンから両軸へ動力が伝達されて、モー
タ・ジェネレータ及び圧縮機が駆動される。また、エン
ジンの停止時には電磁クラッチがオフ(遮断)されるこ
とで、モータ・ジェネレータ及び圧縮機がエンジンから
動力伝達的に遮断されるとともに、同モータ・ジェネレ
ータが外部からの給電によって発動して圧縮機が駆動さ
れる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来公
報の技術においては、エンジンの動力をモータ・ジェネ
レータ及び圧縮機に伝達するとともに、モータ・ジェネ
レータの動力がエンジン側に伝達されないようにするた
めに、電磁クラッチを外部からの給電制御によりオンオ
フ動作させるようにしている。従って、システムの制御
構成が複雑となるし、同システムの電力消費量が多くな
る問題を生じていた。
【0005】本発明の目的は、制御構成の簡素化及び電
力消費量の低減を図り得る発電発動システムを提供する
ことにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項1の発明では、エンジンには動力伝達機構を介
してモータ・ジェネレータ及び一つ又は複数の回転機械
が作動連結されており、エンジンの稼動時には、同エン
ジンからの動力伝達によってモータ・ジェネレータが駆
動されて発電するとともに回転機械が駆動され、エンジ
ンの停止時には、モータ・ジェネレータが外部からの給
電によって発動して回転機械を駆動する構成の発電発動
システムにおいて、前記動力伝達機構は、エンジンから
モータ・ジェネレータ及び回転機械への動力伝達を許容
してなおかつ、モータ・ジェネレータからエンジンへの
動力伝達を阻止することが可能な、機械的な構成による
動力伝達方向の制限機能を有していることを特徴として
いる。
【0007】この構成においては、動力伝達方向の制限
機能を電磁クラッチのオンオフ制御によって達成してい
る従来公報の技術と比較して、同電磁クラッチを外部か
ら給電制御する構成を必要とせず、発電発動ステムの制
御構成を簡単にできるし、同システムの電力消費量を抑
えることができる。
【0008】請求項2の発明は請求項1において、前記
動力伝達機構はワンウェイクラッチを備え、同ワンウェ
イクラッチによって動力伝達方向の制限機能が達成され
ていることを特徴としている。
【0009】前記ワンウェイクラッチは、上述した「機
械的な構成による動力伝達方向の制限機能」の具体化が
容易である。請求項3の発明は請求項1又は2におい
て、前記回転機械とモータ・ジェネレータとは直列に配
置されていることを特徴としている。
【0010】この構成においては、回転機械の回転軸と
モータ・ジェネレータの回転軸とが同一軸線上に配置さ
れている。従って、両回転軸間の動力伝達のために、例
えばベルトやプーリ等を必要とせず、その構成を簡素化
することができる。
【0011】請求項4の発明は請求項1又は2におい
て、前記回転機械とモータ・ジェネレータとは並列に配
置されていることを特徴としている。この構成において
は、回転機械とモータ・ジェネレータとからなるユニッ
トを、回転軸の軸線方向に小型化することができる。
【0012】請求項5の発明は請求項1〜4のいずれか
において、前記回転機械は空調装置の冷凍サイクルを構
成する圧縮機であることを特徴としている。この構成に
おいては、エンジン停止状態においても、モータ・ジェ
ネレータによって圧縮機が駆動されて、空調を行うこと
が可能である。
【0013】請求項6の発明は請求項5において、前記
圧縮機の回転軸は動力伝達機構に直結されており、エン
ジンの稼動時においては常時回転駆動される構成である
ことを特徴としている。
【0014】この構成においては、圧縮機と動力伝達機
構との間に、高価かつ大重量の電磁クラッチを介在させ
なくともよく、発電発動システムの安価提供及び軽量化
を達成することができる。また、電磁クラッチのオンオ
フショックが生じないため、車両のドライバビリティを
向上させることができる。
【0015】請求項7の発明は請求項1〜6のいずれか
において、前記モータ・ジェネレータにはその発電及び
発動を制御するためのモータ・ジェネレータ制御装置が
電気的に接続されており、同モータ・ジェネレータ制御
装置には冷却液の循環によりその冷却を行うための冷却
装置が備えられており、同冷却装置が有する冷却液循環
用のポンプが前記回転機械をなしていることを特徴とし
ている。
【0016】この構成においては、エンジン停止状態に
おいても、モータ・ジェネレータによってポンプが駆動
されて、モータ・ジェネレータ制御装置の冷却を行うこ
とができる。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、本発明の発電発動システム
を車両に適用した第1〜第3実施形態について説明す
る。なお、第2及び第3実施形態においては第1実施形
態との相違点についてのみ説明し、同一又は相当部材に
は同じ番号を付して説明を省略する。
【0018】○第1実施形態 (発電発動システムの概要)図1は発電発動システムを
示す図である。すなわち、車両の走行駆動源であるエン
ジン(内燃機関)Egには、動力伝達機構PTを介して
モータ・ジェネレータMGが作動連結されている。同エ
ンジンEgには、動力伝達機構PT及びモータ・ジェネ
レータMGを介して、空調装置の冷媒循環回路(冷凍サ
イクル)を構成する回転機械としての容量可変型斜板式
圧縮機(以下単に圧縮機とする)CPが作動連結されて
いる。つまり、同圧縮機CPは、モータ・ジェネレータ
MGよりも動力伝達経路の下流側でエンジンEgに作動
連結されている。
【0019】前記動力伝達機構PTは、エンジンEgか
らモータ・ジェネレータMG及び圧縮機CPへの動力伝
達を許容してなおかつ、モータ・ジェネレータMGから
エンジンEgへの動力伝達を阻止することが可能な、機
械的な構成による動力伝達方向の制限機能を有してい
る。従って、エンジンEgの稼動時には同エンジンEg
からの動力伝達によって、モータ・ジェネレータMGが
駆動されて電力を発生(発電)するとともに、圧縮機C
Pが駆動されて冷媒ガスの圧縮が行われる。また、エン
ジンEgの停止時には、モータ・ジェネレータMG及び
圧縮機CPが動力伝達的にエンジンEgから遮断される
とともに、同モータ・ジェネレータMGが外部からの給
電によって動力を発生(発動)して圧縮機CPが駆動さ
れる。
【0020】(モータ・ジェネレータ)図1に示すよう
に前記モータ・ジェネレータMGは、フロントハウジン
グ41と、その後端に接合固定されたリヤハウジング4
2とを備えている。これらフロントハウジング41及び
リヤハウジング42が、モータ・ジェネレータMGのハ
ウジングを構成している。なお、図1において図面左方
を前方とし、図面右方を後方とする。
【0021】前記フロントハウジング41とリヤハウジ
ング42とで囲まれた領域には収容室43が区画されて
いる。同収容室43内には回転軸44が回転可能に支持
されている。同回転軸44は前記動力伝達機構PTを介
してエンジンEgに作動連結されている。
【0022】前記収容室43において回転軸44上に
は、マグネット45が一体回転可能に固定されている。
同収容室43の内周面には、コイル46が巻回されたス
テータコア47が、マグネット45を取り囲むようにし
て複数固定配置されている。
【0023】モータ・ジェネレータ制御装置49はイン
バータ49aを備えている。同インバータ49aは、モ
ータ・ジェネレータMGのコイル46とバッテリ50と
の間の給電経路上に配設されている。そして、同制御装
置49は、エンジンEgの稼動時にはモータ・ジェネレ
ータMGを発電機として機能させることで、同モータ・
ジェネレータMGが生じた交流電力を、インバータ49
aにより直流に変換してバッテリ50へ蓄電する。ま
た、同制御装置49は、エンジンEgの停止時において
車室の冷房が必要とされると、バッテリ50から取り出
した直流電力を、インバータ49aにより交流に変換し
てモータ・ジェネレータMGを給電制御することで、同
モータ・ジェネレータMGを発動機として機能させて圧
縮機CPを駆動する。従って、エンジンEgの停止状態
においても車室の冷房が可能となる。
【0024】(圧縮機)図1に示すように前記圧縮機C
Pは、シリンダブロック1と、その前端に接合固定され
たフロントハウジング2と、シリンダブロック1の後端
に弁形成体3を介して接合固定されたリヤハウジング4
とを備えている。これらシリンダブロック1、フロント
ハウジング2及びリヤハウジング4が、圧縮機CPのハ
ウジングを構成している。同圧縮機CPは、フロントハ
ウジング2の前端を以ってモータ・ジェネレータMGの
リヤハウジング42の後端に接合固定されている。
【0025】なお、本実施形態においては、圧縮機CP
のフロントハウジング2と、モータ・ジェネレータMG
のフロントハウジング41及びリヤハウジング42と
は、ボルト48によって共締め固定されている。従っ
て、圧縮機CPのハウジングは、モータ・ジェネレータ
MGのハウジングに対して容易に着脱可能となってい
る。
【0026】前記シリンダブロック1とフロントハウジ
ング2とで囲まれた領域にはクランク室5が区画されて
いる。同クランク室5内には回転軸6が回転可能に支持
されている。同回転軸6においてフロントハウジング2
から突出する前端部は、モータ・ジェネレータMGの回
転軸44の後端部に対し、凹凸嵌合やネジ止め等の着脱
容易な手段を介して、同軸Lの位置で一体回転可能に直
結されている。
【0027】前記クランク室5において回転軸6上に
は、ラグプレート11が一体回転可能に固定されてい
る。クランク室5内には斜板12が収容されている。同
斜板12は、回転軸6にスライド移動可能でかつ傾動可
能に支持されている。ヒンジ機構13は、ラグプレート
11と斜板12との間に介在されている。従って、斜板
12は、ヒンジ機構13を介したラグプレート11との
間でのヒンジ連結、及び回転軸6の支持により、ラグプ
レート11及び回転軸6と同期回転可能であるととも
に、回転軸6の軸線L方向へのスライド移動を伴いなが
ら回転軸6に対し傾動可能となっている。
【0028】複数(図面には一つのみ示す)のシリンダ
ボア1aは、前記シリンダブロック1において回転軸6
を取り囲むようにして貫設形成されている。片頭型のピ
ストン20は、各シリンダボア1aに往復動可能に収容
されている。シリンダボア1aの前後開口は、弁形成体
3及びピストン20によって閉塞されており、このシリ
ンダボア1a内にはピストン20の往復動に応じて体積
変化する圧縮室が区画されている。各ピストン20は、
シュー19を介して斜板12の外周部に係留されてい
る。従って、回転軸6の回転にともなう斜板12の回転
運動が、シュー19を介してピストン20の往復直線運
動に変換される。
【0029】前記弁形成体3とリヤハウジング4との間
には、吸入室21及び吐出室22がそれぞれ区画形成さ
れている。そして、吸入室21の冷媒ガスは、各ピスト
ン20の上死点位置から下死点側への往動により、弁形
成体3に設けられた吸入ポート23及び吸入弁24を介
してシリンダボア1a(圧縮室)に吸入される。シリン
ダボア1aに吸入された冷媒ガスは、ピストン20の下
死点位置から上死点側への復動により所定の圧力にまで
圧縮され、弁形成体3に形成された吐出ポート25及び
吐出弁26を介して吐出室22に吐出される。
【0030】(空調装置の冷媒循環回路)図1に示すよ
うに、空調装置の冷媒循環回路(冷凍サイクル)は、上
述した圧縮機CPと、同圧縮機CPの吐出室22と吸入
室21とを外部で接続する外部冷媒回路30とからなっ
ている。同外部冷媒回路30は例えば、凝縮器31、減
圧装置としての膨張弁32及び蒸発器33を備えてい
る。遮断弁34は、圧縮機CPの吐出室22と外部冷媒
回路30の凝縮器31との間の冷媒通路上に配設されて
いる。同遮断弁34は、吐出室22の圧力が所定値より
も低くなると冷媒通路を遮断して、外部冷媒回路30を
経由する冷媒の循環を停止させる。
【0031】(圧縮機の容量制御構成)図1に示すよう
に前記圧縮機CPにおいては、電磁制御弁29を用いて
クランク室5の内圧を調節することにより、斜板12の
傾斜角度を、最大傾斜角(図1に示す状態)とゼロでは
ないゼロ近傍の最小傾斜角との間の任意の角度に設定可
能としている。
【0032】すなわち、前記クランク室5と吸入室21
とは抽気通路27を介して接続されているとともに、吐
出室22とクランク室5とは給気通路28を介して接続
され、同給気通路28上には電磁制御弁29が配設され
ている。そして、電磁制御弁29が弁体29aの位置つ
まり弁開度を、ソレノイド部29bに対する外部からの
給電量に応じて変更することで、給気通路28を介した
吐出室22からクランク室5への高圧な吐出ガスの導入
量が調節され、抽気通路27を介したクランク室5から
吸入室21へのガス導出量とのバランスから同クランク
室5の内圧が決定される。このクランク室5の内圧の変
更に応じて、ピストン20を介してのクランク室5の内
圧とシリンダボア1aの内圧との差が変更され、斜板1
2の傾斜角度が変更される結果、ピストン20のストロ
ークすなわち吐出容量が調節される。
【0033】例えば、前記容量制御弁29の開度が小さ
くされると、クランク室5の内圧が低下され、同クラン
ク室5の内圧とシリンダボア1aの内圧とのピストン2
0を介した差も小さくなって斜板12が傾斜角度増大方
向に傾動し、圧縮機CPの吐出容量は増大される。逆
に、容量制御弁29の開度が大きくされると、クランク
室5の内圧が上昇され、同クランク室5の内圧とシリン
ダボア1aの内圧とのピストン20を介した差も大きく
なって斜板12が傾斜角度減少方向に傾動し、圧縮機C
Pの吐出容量は減少される。
【0034】前記容量制御弁29の開度は、外部情報検
知手段35からの外部情報(エアコンスイッチのオン・
オフ情報、車室温度情報及び設定温度情報等)に基づい
て、容量制御装置36により給電制御される。なお、こ
の容量制御弁29(ソレノイド部29b)の給電制御
や、その他図示しない車両の各種電装品の給電にも上述
したバッテリ50の蓄電力が用いられる。
【0035】特に、前記容量制御装置36は、エアコン
スイッチがオフ状態にある等の冷房不要又は車両の急加
速時等の冷房不許可(所謂加速カット要求)を検知する
と、電磁制御弁29を全開させて圧縮機CPの吐出容量
を最小化する。なお、これはエンジンEgが稼動状態の
場合であり、同エンジンEgが停止状態では、モータ・
ジェネレータMGの発動停止により冷房不要要求に対応
される。
【0036】前記圧縮機CPの吐出容量が最小では吐出
室22の圧力が所定値よりも低くなり、よって遮断弁3
4が閉じられて外部冷媒回路30への冷媒ガスの吐出が
停止される。また、上述したように斜板12の最小傾斜
角度はゼロではないため、圧縮機CPの吐出容量が最小
化されても、吸入室21からシリンダボア1aへの冷媒
ガスの吸入、及び吸入冷媒ガスの圧縮、並びにシリンダ
ボア1aから吐出室22への冷媒ガスの吐出は行われ
る。
【0037】従って、前記圧縮機CPの内部には、シリ
ンダボア1a→吐出室22→給気通路28→クランク室
5→抽気通路27→吸入室21→(シリンダボア1a)
よりなる循環回路が形成され、同内部循環回路を冷媒と
ともに潤滑油が循環される。
【0038】(動力伝達機構)図1に示すように前記動
力伝達機構PTは、エンジンEgの出力軸に固定された
ドライブ側プーリ51と、モータ・ジェネレータMGに
おいて、フロントハウジング41から突出する回転軸4
4の前端部に取り付けられたドリブン側プーリ52と、
両プーリ51,52間に巻き掛けられたベルト53とか
らなっている。
【0039】前記ドリブン側プーリ52は、ベルト53
が巻き掛けられた外輪54と、同外輪54の内周側にお
いて回転軸44に一体回転可能に固定された内輪55
と、同外輪54と内輪55との間に設けられたワンウェ
イクラッチ56とからなっている。そして、同ワンウェ
イクラッチ56によって、前記「発電発動システムの概
要」で述べた、動力伝達方向の機械的な制限機能が達成
されている。
【0040】すなわち、図2(a)及び図2(b)に示
すように、前記外輪54において内輪55の外周面55
aを取り囲む内周面54aには、軸線L周りに等間隔で
複数の収容凹部57が形成されている。各収容凹部57
内において図面時計周り方向側の端部には、カム面57
aが形成されている。収容凹部57内にはコロ58が収
容されており、同コロ58はカム面57aの噛み合い位
置(図2(a))と同位置から外れた位置(図2
(b))との間で移動可能となっている。収容凹部57
内においてカム面57aと反対側の端部にはバネ座部材
59が配置されており、同バネ座部材59とコロ58と
の間には、同コロ58をカム面57aの噛み合い位置に
向けて付勢する付勢バネ60が介在されている。
【0041】そして、図2(a)に示すように、エンジ
ンEgからの動力伝達により外輪54が矢印方向に回転
しようとすると、付勢バネ60の付勢力によってコロ5
8がカム面57aの噛み合い位置に移動される。従っ
て、カム面57aと内輪55の外周面55aとの間のク
サビ作用によって、外輪54と同方向に内輪55が回転
される。つまり、エンジンEgの稼動時においては、モ
ータ・ジェネレータMG及び圧縮機CPの回転軸6,4
4が常時回転駆動されることとなる。
【0042】逆に、図2(b)に示すように、エンジン
Egの停止状態において内輪55(回転軸44)が矢印
方向に回転しようとすると、外輪54は内輪55に対し
て矢印と反対方向に相対回転されることとなる。従っ
て、コロ58は付勢バネ60の付勢力に抗してカム面5
7aの噛み合い位置から離間され、よって内輪55は外
輪54に対して空転されることとなる。つまり、モータ
・ジェネレータMGの発動時においては、その動力がエ
ンジンEg側に伝達されることはない。
【0043】上記構成の本実施形態においては、次のよ
うな効果を奏する。 (1)前記動力伝達機構PTは、エンジンEgからモー
タ・ジェネレータMG及び圧縮機CPへの動力伝達を許
容してなおかつ、モータ・ジェネレータMGからエンジ
ンEgへの動力伝達を阻止することが可能な、機械的な
構成による動力伝達方向の制限機能を有している。従っ
て、このような機能を、電磁クラッチのオンオフ制御に
よって達成している従来公報の技術と比較して、同電磁
クラッチを外部から給電制御する構成を必要とせず、発
電発動システムの制御構成を簡単にできるし、同システ
ムの電力消費量を抑えることができる。
【0044】(2)前記ワンウェイクラッチ56は、上
述した「機械的な構成による動力伝達方向の制限機能」
の具体化が容易である。 (3)前記圧縮機CPとモータ・ジェネレータMGとは
直列に配置されており、両機器CP,MGの回転軸6,
44は同一軸線L上に配置されている。従って、両回転
軸6,44間の動力伝達のために、例えばベルトやプー
リ等を必要とせず、その構成を簡素化することができ
る。
【0045】(4)前記圧縮機CPの回転軸6は、モー
タ・ジェネレータMGの回転軸44を介して動力伝達機
構PT(ドリブン側プーリ52)に直結されている。従
って、同回転軸6は、エンジンEgの稼動時においては
常時回転駆動される。しかし、空調装置は遮断弁34を
備えており、同遮断弁34は冷房不要時等においては、
圧縮機CPの吐出容量の最小化に応じて外部冷媒回路3
0を経由した冷媒循環を停止させる。従って、不必要な
冷房が行われることはない。また、圧縮機CPは、その
吐出容量が最小化されると、潤滑油の内部循環が確保さ
れる構成となっている。従って、外部冷媒回路30から
の潤滑油を含む冷媒の帰還がなくとも、各摺動部分(例
えば斜板12とシュー19との間)の潤滑は良好に維持
される。
【0046】このように本実施形態の空調装置において
は、所謂クラッチレスタイプの圧縮機CPや同圧縮機C
Pのクラッチレス使用を考慮した構成(遮断弁34)が
用いられている。従って、例えば、圧縮機CPとモータ
・ジェネレータMGとの間に、高価かつ大重量の電磁ク
ラッチを介在させなくともよく、両機器CP,MGから
なるユニットの安価提供及び軽量化を達成することがで
きる。また、電磁クラッチのオンオフショックが生じな
いため、車両のドライバビリティを向上させることがで
きる。
【0047】(5)前記圧縮機CPは、モータ・ジェネ
レータMGよりも動力伝達経路の下流側でエンジンEg
に作動連結されている。そして、同圧縮機CPのハウジ
ングはモータ・ジェネレータMGのハウジングに対して
容易に着脱可能であり、また、同圧縮機CPの回転軸6
はモータ・ジェネレータMGの回転軸44に対して容易
に着脱可能である。従って、両機器CP,MGからなる
ユニットを予め製作しておき、冷房機能が不必要な車両
に対しては、同ユニットから圧縮機CPを取り外すこと
で簡単に対応することができる。
【0048】○第2実施形態 図3に示すように、本実施形態においては、回転軸6,
44同士が並行されるように、圧縮機CPとモータ・ジ
ェネレータMGとが並列に配置されている点が上記第1
実施形態と異なっている。従って、両機器MG,CPか
らなるユニットを軸線L方向に小型化することができ
る。
【0049】また、本実施形態においては、モータ・ジ
ェネレータMGの回転軸44と圧縮機CPの回転軸6と
が、変速機構75を介して作動連結されている点が上記
第1実施形態と異なっている。同変速機構75は、ギア
選択式等の有段変速機構であってもよいし、ベルト式等
の無段変速機構であってもよい。同変速機構75を備え
ることで、圧縮機CPの回転軸6とモータ・ジェネレー
タMGの回転軸44との回転速度比を任意に変更するこ
とができる。
【0050】従って、例えば、圧縮機CPの有効回転速
度領域がモータ・ジェネレータMGのそれと異なり、両
者CP,MGの直結(回転速度比1:1)では不具合が
生じる場合においても、変速機構75によって両機器C
P,MGの回転速度比を調節することで、そのような圧
縮機CPをモータ・ジェネレータMGに連結しても差し
支えなくなる。つまり、圧縮機CPとモータ・ジェネレ
ータMGとの組み合わせの自由度が高められる。
【0051】なお、前記変速機構75は、発電発動シス
テムの組み立て時やメンテナンス時等においてのみ回転
速度比が調節可能とされるような構成であってもよい
し、エンジンEgの回転速度等に応じて回転速度比が変
更される、同システムの制御要素となるような構成であ
ってもよい。後者の場合には、例えばエンジンEgの回
転速度が低速であっても、圧縮機CP(回転軸6)を高
速で回転させることができ、十分な冷房を行うことが可
能となる。また、例えばエンジンEgの回転速度が高速
の場合には、圧縮機CP(回転軸6)の回転速度を低く
して、同圧縮機CPを保護することができる。
【0052】○第3実施形態 図4に示すように、本実施形態においては、モータ・ジ
ェネレータ制御装置49が有するインバータ49aを冷
却するための冷却装置80が備えられている。同冷却装
置80は、インバータ49aから冷却液への吸熱を行う
ための第1熱交換器81、冷却液の放熱を行うための第
2熱交換器82及び冷却液循環用ポンプPAからなる冷
却液循環回路を備えており、同ポンプPAの作動によっ
て冷却液を循環させることで、インバータ49aの冷却
を行うようになっている。
【0053】また、前記空調装置は、エンジンEgの冷
却水(温水)を利用したヒータ回路85を備えている。
同ヒータ回路85は、車室に対して温水からの放熱を行
うための熱交換器86及び温水循環用ポンプPBからな
る温水循環回路を備えており、同ポンプPBの作動によ
って温水を循環させることで、車室の暖房を行うように
なっている。
【0054】そして、本実施形態においては、前記冷却
液循環用ポンプPA及び温水循環用ポンプPBが回転機
械をなしている。同冷却液循環用ポンプPAは圧縮機C
Pに対して直列に配置されており、同ポンプPAの回転
軸83は圧縮機CPの回転軸6の後端部に動力分岐機構
88を介して直結されている。同動力分岐機構88は、
圧縮機CPの回転軸6からの一入力を二出力に分岐させ
る機能を有する。
【0055】また、前記温水循環用ポンプPBは冷却液
循環用ポンプPAに対して並列に配置されており、同温
水循環用ポンプPBの回転軸87は動力分岐機構88及
びクラッチ機構89を介して圧縮機CPの回転軸6に作
動連結されている。そして、暖房不要時等においては、
クラッチ機構89が遮断されることで温水循環用ポンプ
PBが停止され、不必要な暖房が行われることを防止で
きる。
【0056】以上のように、複数の回転機械CP,P
A,PBを一つのモータ・ジェネレータMGに作動連結
することで、エンジンEgの停止状態に対応した各回転
機械CP,PA,PB専用の駆動源をそれぞれ必要とせ
ず、安価に各装置(空調装置(ヒータ回路85も含
む)、冷却装置80)を構成することができる。
【0057】本発明の趣旨から逸脱しない範囲で以下の
態様でも実施可能である。 ・ワンウェイクラッチは、上記各実施形態で挙げたコロ
(ローラ)式に限定されるものではなく、カム式(スプ
ラグ式)又はツメ式或いはスプリング式であってもよ
い。
【0058】・ドリブン側プーリ52ではなくドライブ
側プーリ51にワンウェイクラッチ56を内蔵させるこ
と。 ・上記各実施形態において回転機械CP,PA,PB
は、モータ・ジェネレータMGよりも動力伝達経路の下
流側でエンジンEgに作動連結されていた。しかし、こ
れに限定されるものではなく、回転機械CP,PA,P
Bが、モータ・ジェネレータMGよりも動力伝達経路の
上流側でエンジンEgに作動連結される構成であっても
よい。つまり例えば、上記第1実施形態において圧縮機
CPとモータ・ジェネレータMGの直列前後関係を反転
させ、同圧縮機CPの回転軸6の前端部にドリブン側プ
ーリ52を取り付けるとともに、同回転軸6の後端部に
モータ・ジェネレータMGの回転軸44を連結させるこ
と。
【0059】・上記各実施形態において、エンジンEg
と回転機械CP,PA,PBとの間の動力伝達経路上に
トルクリミッタを介在させること。このようにすれば、
エンジンEgの稼動状態において、回転機械CP,P
A,PBの負荷トルクがそのデッドロック等によって過
大となった場合でも、この過大な負荷トルクの影響がエ
ンジンEg側に波及することを防止できる。特に、同ト
ルクリミッタを、モータ・ジェネレータMGと回転機械
CP,PA,PBとの間の動力伝達経路上に介在させれ
ば、そのトルクリミット時においてもモータ・ジェネレ
ータMGを発電動作させることができる。
【0060】・上記各実施形態において、モータ・ジェ
ネレータMGと圧縮機CPとの間の動力伝達経路上に、
電磁クラッチ等のクラッチ機構を介在させること。この
ようにすれば、エンジンEgの稼動状態での冷房不要時
においては、クラッチ機構を遮断して圧縮機CPを停止
させればよく、上述したような圧縮機CPのクラッチレ
ス化を達成するための構成(遮断弁34等)を削除する
ことができる。
【0061】・回転機械としては上記各実施形態で挙げ
たもの以外にも、例えばブレーキアシスト装置用の油圧
ポンプや、パワーステアリング装置用の油圧ポンプや、
エアサスペンション装置用のエアポンプや、冷却液の循
環によりモータ・ジェネレータMG又はバッテリ50の
冷却を行うための冷却装置の冷却液循環用のポンプ等、
外部からの回転入力により作動する機械であれば何でも
よい。
【0062】・本発明の発電発動システムを、車両以外
の例えば船舶に適用すること。上記実施形態から把握で
きる技術的思想について記載する。 (1)前記回転機械は、モータ・ジェネレータよりも動
力伝達経路の下流側でエンジンに作動連結されている請
求項1〜7のいずれかに記載の発電発動システム。
【0063】(2)前記動力伝達機構は、エンジン側に
配置されたドライブ側回転体と、モータ・ジェネレータ
及び回転機械側に配置されたドリブン側回転体と、両回
転体間に巻き掛けられた巻き掛け部材とからなってお
り、前記ドライブ側回転体又はドリブン側回転体にワン
ウェイクラッチが内蔵されている請求項2に記載の発電
発動システム。
【0064】(3)前記エンジンと回転機械との間の動
力伝達経路上にはトルクリミッタが介在されている請求
項1〜7、前記(1)及び(2)のいずれかに記載の発
電発動システム。
【0065】(4)前記エンジンと回転機械との間の動
力伝達経路上には、同エンジンからの動力の伝達及び遮
断を切り換え可能なクラッチ機構が介在されている請求
項1〜7及び前記(1)〜(3)のいずれかに記載の発
電発動システム。
【0066】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、動
力伝達方向の制限機能を機械的な構成により達成してお
り、発電発動システムの制御構成の簡素化及び電力消費
量の低減を図り得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 発電発動システムを示す図。
【図2】 ドリブン側プーリの正面図であり、ワンウェ
イクラッチ付近の断面拡大図。
【図3】 第2実施形態を示す模式図。
【図4】 第3実施形態を示す模式図。
【符号の説明】
56…機械的な構成による動力伝達方向の制限機能を達
成するためのワンウェイクラッチ、Eg…エンジン、P
T…動力伝達機構、MG…モータ・ジェネレータ、CP
…回転機械としての圧縮機。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F04C 11/00 F04C 11/00 D H02K 7/18 H02K 7/18 B H02P 9/04 H02P 9/04 L 9/06 9/06 // F02B 63/06 F02B 63/06 A (72)発明者 川口 真広 愛知県刈谷市豊田町2丁目1番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 (72)発明者 大立 泰治 愛知県刈谷市豊田町2丁目1番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 (72)発明者 家岡 昇一 愛知県刈谷市豊田町2丁目1番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 (72)発明者 林 裕人 愛知県刈谷市豊田町2丁目1番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 Fターム(参考) 3G093 BA19 EB08 3H076 AA06 BB36 BB43 BB50 CC13 CC17 CC20 CC99 5H590 AA02 AA30 CA07 CA23 CC02 CD03 CE05 5H607 AA00 AA01 AA02 AA14 BB01 BB02 BB07 BB14 CC03 CC05 CC07 EE05 EE28 EE36 FF07 FF24

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エンジンには動力伝達機構を介してモー
    タ・ジェネレータ及び一つ又は複数の回転機械が作動連
    結されており、エンジンの稼動時には、同エンジンから
    の動力伝達によってモータ・ジェネレータが駆動されて
    発電するとともに回転機械が駆動され、エンジンの停止
    時には、モータ・ジェネレータが外部からの給電によっ
    て発動して回転機械を駆動する構成の発電発動システム
    において、 前記動力伝達機構は、エンジンからモータ・ジェネレー
    タ及び回転機械への動力伝達を許容してなおかつ、モー
    タ・ジェネレータからエンジンへの動力伝達を阻止する
    ことが可能な、機械的な構成による動力伝達方向の制限
    機能を有していることを特徴とする発電発動システム。
  2. 【請求項2】 前記動力伝達機構はワンウェイクラッチ
    を備え、同ワンウェイクラッチによって動力伝達方向の
    制限機能が達成されている請求項1に記載の発電発動シ
    ステム。
  3. 【請求項3】 前記回転機械とモータ・ジェネレータと
    は直列に配置されている請求項1又は2に記載の発電発
    動システム。
  4. 【請求項4】 前記回転機械とモータ・ジェネレータと
    は並列に配置されている請求項1又は2に記載の発電発
    動システム。
  5. 【請求項5】 前記回転機械は空調装置の冷凍サイクル
    を構成する圧縮機である請求項1〜4のいずれかに記載
    の発電発動システム。
  6. 【請求項6】 前記圧縮機の回転軸は動力伝達機構に直
    結されており、エンジンの稼動時においては常時回転駆
    動される構成である請求項5に記載の発電発動システ
    ム。
  7. 【請求項7】 前記モータ・ジェネレータにはその発電
    及び発動を制御するためのモータ・ジェネレータ制御装
    置が電気的に接続されており、同モータ・ジェネレータ
    制御装置には冷却液の循環によりその冷却を行うための
    冷却装置が備えられており、同冷却装置が有する冷却液
    循環用のポンプが前記回転機械をなしている請求項1〜
    6のいずれかに記載の発電発動システム。
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