JP2003341352A - ハイブリッドコンプレッサシステム - Google Patents
ハイブリッドコンプレッサシステムInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B27/00—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
- F04B27/08—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
- F04B27/0873—Component parts, e.g. sealings; Manufacturing or assembly thereof
- F04B27/0895—Component parts, e.g. sealings; Manufacturing or assembly thereof driving means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C2240/00—Components
- F04C2240/45—Hybrid prime mover
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
- Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
- Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ハイブリッドコンプレッサの駆動源を電動モ
ータからエンジンに切り換える場合において、この駆動
源の切換を、冷房が途切れることなくしかもスムーズに
行うことを、複雑な制御なく達成可能なハイブリッドコ
ンプレッサシステムを提供すること。 【解決手段】 冷凍サイクルを構成するハイブリッドコ
ンプレッサは、エンジンとの間の動力伝達経路上にワン
ウェイクラッチを備えている。ハイブリッドコンプレッ
サの駆動源を電動モータ部からエンジンに切り換える場
合、停止状態にあるエンジンが起動した後に電動モータ
部を停止させるようにする。
ータからエンジンに切り換える場合において、この駆動
源の切換を、冷房が途切れることなくしかもスムーズに
行うことを、複雑な制御なく達成可能なハイブリッドコ
ンプレッサシステムを提供すること。 【解決手段】 冷凍サイクルを構成するハイブリッドコ
ンプレッサは、エンジンとの間の動力伝達経路上にワン
ウェイクラッチを備えている。ハイブリッドコンプレッ
サの駆動源を電動モータ部からエンジンに切り換える場
合、停止状態にあるエンジンが起動した後に電動モータ
部を停止させるようにする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両の走行駆動源
たるエンジンからの動力と電動モータからの動力とが切
り換えられて用いられる冷媒圧縮用のハイブリッドコン
プレッサを備えたハイブリッドコンプレッサシステムに
関する。
たるエンジンからの動力と電動モータからの動力とが切
り換えられて用いられる冷媒圧縮用のハイブリッドコン
プレッサを備えたハイブリッドコンプレッサシステムに
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、車両空調装置用のハイブリッドコ
ンプレッサとしては、例えば、特開２００２−６７６７
３号公報に開示されたものが存在する。そして、この公
報の技術においては、ハイブリッドコンプレッサの駆動
源を電動モータからエンジンに切り換える場合、電動モ
ータの回転速度をエンジンの回転速度に一致させてか
ら、エンジンとハイブリッドコンプレッサとの間の動力
伝達経路上に配設された電磁クラッチをオン（接続）す
るようになっている。
ンプレッサとしては、例えば、特開２００２−６７６７
３号公報に開示されたものが存在する。そして、この公
報の技術においては、ハイブリッドコンプレッサの駆動
源を電動モータからエンジンに切り換える場合、電動モ
ータの回転速度をエンジンの回転速度に一致させてか
ら、エンジンとハイブリッドコンプレッサとの間の動力
伝達経路上に配設された電磁クラッチをオン（接続）す
るようになっている。
【０００３】従って、駆動源の切換によってもハイブリ
ッドコンプレッサによる冷媒圧縮つまり空調装置による
冷房が途切れることがなく、良好な冷房フィーリングを
提供することができる。また、駆動源の切り換えがスム
ーズに行われるため、例えばハイブリッドコンプレッサ
とエンジンとの回転速度差に起因した、電磁クラッチの
オン時の不快なショックの発生を防止することができ
る。
ッドコンプレッサによる冷媒圧縮つまり空調装置による
冷房が途切れることがなく、良好な冷房フィーリングを
提供することができる。また、駆動源の切り換えがスム
ーズに行われるため、例えばハイブリッドコンプレッサ
とエンジンとの回転速度差に起因した、電磁クラッチの
オン時の不快なショックの発生を防止することができ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記公報の
技術においては、電動モータの回転速度をエンジンの回
転速度に一致させ、しかる後に電磁クラッチをオンする
という複雑な制御を行わなくてはならず、制御装置の演
算負荷が大きくなる問題を生じていた。
技術においては、電動モータの回転速度をエンジンの回
転速度に一致させ、しかる後に電磁クラッチをオンする
という複雑な制御を行わなくてはならず、制御装置の演
算負荷が大きくなる問題を生じていた。
【０００５】本発明の目的は、ハイブリッドコンプレッ
サの駆動源を電動モータからエンジンに切り換える場合
において、この駆動源の切換を、冷房が途切れることな
くしかもスムーズに行うことを、複雑な制御なく達成可
能なハイブリッドコンプレッサシステムを提供すること
にある。
サの駆動源を電動モータからエンジンに切り換える場合
において、この駆動源の切換を、冷房が途切れることな
くしかもスムーズに行うことを、複雑な制御なく達成可
能なハイブリッドコンプレッサ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の発明のハイブリッドコンプレッサシステム
は、ハイブリッドコンプレッサと、モータ駆動手段と、
回転状態検出手段と、駆動源切換手段とを備えている。
ハイブリッドコンプレッサは、車両の走行駆動源たるエ
ンジンからの動力と電動モータからの動力とが切り換え
られて用いられる。ハイブリッドコンプレッサとエンジ
ンとの間の動力伝達経路上には、ワンウェイクラッチが
備えられている。
に請求項１の発明のハイブリッドコンプレッサシステム
は、ハイブリッドコンプレッサと、モータ駆動手段と、
回転状態検出手段と、駆動源切換手段とを備えている。
ハイブリッドコンプレッサは、車両の走行駆動源たるエ
ンジンからの動力と電動モータからの動力とが切り換え
られて用いられる。ハイブリッドコンプレッサとエンジ
ンとの間の動力伝達経路上には、ワンウェイクラッチが
備えられている。
【０００７】前記ワンウェイクラッチは、一方向の回転
に関し、エンジンからハイブリッドコンプレッサへの動
力伝達は許容するが、ハイブリッドコンプレッサ（電動
モータ）からエンジンへの動力伝達は許容しない。従っ
て、電動モータの停止時においては、エンジンの駆動力
がワンウェイクラッチを介してハイブリッドコンプレッ
サに伝達される。逆に、エンジンの停止時において電動
モータからエンジンへの駆動力の伝達は、ワンウェイク
ラッチによって遮断される。
に関し、エンジンからハイブリッドコンプレッサへの動
力伝達は許容するが、ハイブリッドコンプレッサ（電動
モータ）からエンジンへの動力伝達は許容しない。従っ
て、電動モータの停止時においては、エンジンの駆動力
がワンウェイクラッチを介してハイブリッドコンプレッ
サに伝達される。逆に、エンジンの停止時において電動
モータからエンジンへの駆動力の伝達は、ワンウェイク
ラッチによって遮断される。
【０００８】前記モータ駆動手段は電動モータを駆動す
るためのものであり、回転状態検出手段はエンジンの回
転状態を検出するためのものである。そして、駆動源切
換手段は、ハイブリッドコンプレッサの駆動源を電動モ
ータからエンジンに切り換える場合、停止状態にあるエ
ンジンが回転を開始したことが回転状態検出手段によっ
て検出された後に、電動モータの停止をモータ駆動手段
に指令する。
るためのものであり、回転状態検出手段はエンジンの回
転状態を検出するためのものである。そして、駆動源切
換手段は、ハイブリッドコンプレッサの駆動源を電動モ
ータからエンジンに切り換える場合、停止状態にあるエ
ンジンが回転を開始したことが回転状態検出手段によっ
て検出された後に、電動モータの停止をモータ駆動手段
に指令する。
【０００９】ここで、前記ワンウェイクラッチは、その
構造に起因して、電動モータ及びエンジンの両方が回転
状態にある場合には、ハイブリッドコンプレッサを速く
回転させ得る方をその駆動源として位置づける特性を有
している。従って、駆動源切換手段によって、エンジン
の回転が開始された後に電動モータを停止させれば、エ
ンジンが電動モータよりもハイブリッドコンプレッサを
速く回転させ得る回転速度となった時点で、自然（言い
換えれば電磁クラッチのような外部制御なし）でかつ瞬
時に、ハイブリッドコンプレッサの駆動源が電動モータ
からエンジンに切り換えられることとなる。このよう
に、エンジンが回転開始した後に電動モータを停止させ
るという簡単な制御によって、冷房が途切れることなく
しかもスムーズに、ハイブリッドコンプレッサの駆動源
を切り換えることが可能となる。
構造に起因して、電動モータ及びエンジンの両方が回転
状態にある場合には、ハイブリッドコンプレッサを速く
回転させ得る方をその駆動源として位置づける特性を有
している。従って、駆動源切換手段によって、エンジン
の回転が開始された後に電動モータを停止させれば、エ
ンジンが電動モータよりもハイブリッドコンプレッサを
速く回転させ得る回転速度となった時点で、自然（言い
換えれば電磁クラッチのような外部制御なし）でかつ瞬
時に、ハイブリッドコンプレッサの駆動源が電動モータ
からエンジンに切り換えられることとなる。このよう
に、エンジンが回転開始した後に電動モータを停止させ
るという簡単な制御によって、冷房が途切れることなく
しかもスムーズに、ハイブリッドコンプレッサの駆動源
を切り換えることが可能となる。
【００１０】請求項２の発明は請求項１において、前記
駆動源切換手段による電動モータ停止の好適なタイミン
グについて言及するものである。すなわち、回転状態検
出手段はエンジンが起動したか否かを検出する。駆動源
切換手段は、エンジンが起動した後に電動モータの停止
をモータ駆動手段に指令する。
駆動源切換手段による電動モータ停止の好適なタイミン
グについて言及するものである。すなわち、回転状態検
出手段はエンジンが起動したか否かを検出する。駆動源
切換手段は、エンジンが起動した後に電動モータの停止
をモータ駆動手段に指令する。
【００１１】つまり、例えば、起動前のエンジンの回転
状態つまりエンジンの始動期間中において、電動モータ
を停止させる構成を採用したとする。この場合、エンジ
ンの始動期間中にハイブリッドコンプレッサの駆動源が
電動モータからエンジンに切り換えられることとなり、
エンジンの始動性が悪化する問題を確実に生じてしまう
のである。この問題を生じさせない配慮の一つとして、
本発明においては電動モータの停止をエンジンの起動後
としている。
状態つまりエンジンの始動期間中において、電動モータ
を停止させる構成を採用したとする。この場合、エンジ
ンの始動期間中にハイブリッドコンプレッサの駆動源が
電動モータからエンジンに切り換えられることとなり、
エンジンの始動性が悪化する問題を確実に生じてしまう
のである。この問題を生じさせない配慮の一つとして、
本発明においては電動モータの停止をエンジンの起動後
としている。
【００１２】請求項３の発明は請求項２において、前記
エンジンにはスタータモータが備えられている。駆動源
切換手段は、スタータモータによるエンジンの始動期間
中において、スタータモータの回転速度で決定されるハ
イブリッドコンプレッサの仮定の回転速度よりも速い回
転速度で電動モータがハイブリッドコンプレッサを駆動
するようモータ駆動手段に指令する。
エンジンにはスタータモータが備えられている。駆動源
切換手段は、スタータモータによるエンジンの始動期間
中において、スタータモータの回転速度で決定されるハ
イブリッドコンプレッサの仮定の回転速度よりも速い回
転速度で電動モータがハイブリッドコンプレッサを駆動
するようモータ駆動手段に指令する。
【００１３】従って、前記エンジンの始動期間中におい
てハイブリッドコンプレッサの駆動源が電動モータで確
実に維持され、この始動期間中において駆動源がエンジ
ン（厳密にはエンジンを始動するためのスタータモー
タ）に切り替わることによるスタータモータの負荷増大
を防止することができる。よって、小型のスタータモー
タによっても、エンジンの始動性を良好とすることがで
きる。なお、スタータモータの回転速度で決定されるハ
イブリッドコンプレッサの仮定の回転速度とは、例え
ば、電動モータの停止状態にて、スタータモータにより
従動回転されるエンジンから回転力が伝達された場合に
おけるハイブリッドコンプレッサの回転速度のことであ
る。
てハイブリッドコンプレッサの駆動源が電動モータで確
実に維持され、この始動期間中において駆動源がエンジ
ン（厳密にはエンジンを始動するためのスタータモー
タ）に切り替わることによるスタータモータの負荷増大
を防止することができる。よって、小型のスタータモー
タによっても、エンジンの始動性を良好とすることがで
きる。なお、スタータモータの回転速度で決定されるハ
イブリッドコンプレッサの仮定の回転速度とは、例え
ば、電動モータの停止状態にて、スタータモータにより
従動回転されるエンジンから回転力が伝達された場合に
おけるハイブリッドコンプレッサの回転速度のことであ
る。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施
形態について説明する。図１に示すように、車両用空調
装置の冷凍サイクルを構成する冷媒圧縮用のハイブリッ
ドコンプレッサ（以下単にコンプレッサとする）Ｃは、
ハウジング１１内にピストン式容量可変型の圧縮機構１
２が収容されてなる。ピストン式の圧縮機構１２は、回
転軸１３の回転に伴う斜板１４の回転運動が、シュー１
５を介してピストン１６の往復運動に変換されることで
冷媒ガスの圧縮を行う周知の構成を有している。
形態について説明する。図１に示すように、車両用空調
装置の冷凍サイクルを構成する冷媒圧縮用のハイブリッ
ドコンプレッサ（以下単にコンプレッサとする）Ｃは、
ハウジング１１内にピストン式容量可変型の圧縮機構１
２が収容されてなる。ピストン式の圧縮機構１２は、回
転軸１３の回転に伴う斜板１４の回転運動が、シュー１
５を介してピストン１６の往復運動に変換されることで
冷媒ガスの圧縮を行う周知の構成を有している。
【００１５】前記コンプレッサＣにおいてハウジング１
１の外側には、回転軸１３と同軸位置に、この回転軸１
３へ動力を入力するための動力伝達機構ＰＴが装着され
ている。動力伝達機構ＰＴは、プーリ１７と、電動モー
タとしての電動モータ部３８とを備えている。
１の外側には、回転軸１３と同軸位置に、この回転軸１
３へ動力を入力するための動力伝達機構ＰＴが装着され
ている。動力伝達機構ＰＴは、プーリ１７と、電動モー
タとしての電動モータ部３８とを備えている。
【００１６】前記プーリ１７は、ハウジング１１に回転
可能に支持され、車両の走行駆動源たるエンジン（内燃
機関）Ｅからの動力を回転軸１３に伝達する。エンジン
Ｅには、その始動用のスタータモータＳが備えられてい
る。スタータモータＳによる始動期間中においては、こ
のスタータモータＳの動力がエンジンＥを介してプーリ
１７に入力されることとなる。なお、本明細書において
は、エンジンＥの自発的な回転のみならず、その起動前
のスタータモータＳによる従動的な回転も、エンジンＥ
が回転状態にあることとする。
可能に支持され、車両の走行駆動源たるエンジン（内燃
機関）Ｅからの動力を回転軸１３に伝達する。エンジン
Ｅには、その始動用のスタータモータＳが備えられてい
る。スタータモータＳによる始動期間中においては、こ
のスタータモータＳの動力がエンジンＥを介してプーリ
１７に入力されることとなる。なお、本明細書において
は、エンジンＥの自発的な回転のみならず、その起動前
のスタータモータＳによる従動的な回転も、エンジンＥ
が回転状態にあることとする。
【００１７】前記電動モータ部３８は、例えば、エンジ
ンＥの停止時において回転軸１３を駆動する場合に用い
られる。コンプレッサＣが電動モータ部３８を備えるこ
とによって、エンジンＥの停止時においても空調（冷
房）が可能となり、本実施形態の空調装置はアイドリン
グストップ車やハイブリッド車に好適な態様であると言
える。
ンＥの停止時において回転軸１３を駆動する場合に用い
られる。コンプレッサＣが電動モータ部３８を備えるこ
とによって、エンジンＥの停止時においても空調（冷
房）が可能となり、本実施形態の空調装置はアイドリン
グストップ車やハイブリッド車に好適な態様であると言
える。
【００１８】次に、前記動力伝達機構ＰＴについて詳述
する。前記圧縮機構１２の回転軸１３はハウジング１１
に回転可能に支持されており、その前端部はハウジング
１１の前壁を貫通して外部に突出されている。ハウジン
グ１１の前壁には、回転軸１３用のボス部３５が一体に
突設されている。
する。前記圧縮機構１２の回転軸１３はハウジング１１
に回転可能に支持されており、その前端部はハウジング
１１の前壁を貫通して外部に突出されている。ハウジン
グ１１の前壁には、回転軸１３用のボス部３５が一体に
突設されている。
【００１９】前記プーリ１７は、同軸位置に配置された
上流側プーリ部材１８と下流側プーリ部材１９とからな
っている。上流側プーリ部材１８の外周には、エンジン
Ｅからのベルト２０が掛けられている。上流側プーリ部
材１８は、ベアリング２５を介して、ハウジング１１の
ボス部３５に回転可能に支持されている。
上流側プーリ部材１８と下流側プーリ部材１９とからな
っている。上流側プーリ部材１８の外周には、エンジン
Ｅからのベルト２０が掛けられている。上流側プーリ部
材１８は、ベアリング２５を介して、ハウジング１１の
ボス部３５に回転可能に支持されている。
【００２０】前記下流側プーリ部材１９は、回転軸１３
の前端部に固定されたハブ３０に、ワンウェイクラッチ
としての第１ワンウェイクラッチ３１を介して支持され
ている。上流側プーリ部材１８と下流側プーリ部材１９
とは、破断タイプのトルクリミッタとしても機能する動
力伝達ピン２８と、両プーリ部材１８，１９間での伝達
トルクの変動を緩和するためのゴムダンパ２９を介して
連結されている。
の前端部に固定されたハブ３０に、ワンウェイクラッチ
としての第１ワンウェイクラッチ３１を介して支持され
ている。上流側プーリ部材１８と下流側プーリ部材１９
とは、破断タイプのトルクリミッタとしても機能する動
力伝達ピン２８と、両プーリ部材１８，１９間での伝達
トルクの変動を緩和するためのゴムダンパ２９を介して
連結されている。
【００２１】前記第１ワンウェイクラッチ３１は、ロー
ラ型のクラッチ機構部３１ａ、及び軸受部３１ｂを備え
ている。クラッチ機構部３１ａは、一方向の回転に関
し、下流側プーリ部材１９からハブ３０への動力伝達は
許容するが、ハブ３０から下流側プーリ部材１９への動
力伝達は許容しない。従って、電動モータ部３８の停止
時において、エンジンＥの駆動によって上流側プーリ部
材１８が一方向に回転されると、動力伝達ピン２８及び
ゴムダンパ２９を介して下流側プーリ部材１９も一方向
に回転し、この回転力は第１ワンウェイクラッチ３１及
びハブ３０を介して回転軸１３に入力される。
ラ型のクラッチ機構部３１ａ、及び軸受部３１ｂを備え
ている。クラッチ機構部３１ａは、一方向の回転に関
し、下流側プーリ部材１９からハブ３０への動力伝達は
許容するが、ハブ３０から下流側プーリ部材１９への動
力伝達は許容しない。従って、電動モータ部３８の停止
時において、エンジンＥの駆動によって上流側プーリ部
材１８が一方向に回転されると、動力伝達ピン２８及び
ゴムダンパ２９を介して下流側プーリ部材１９も一方向
に回転し、この回転力は第１ワンウェイクラッチ３１及
びハブ３０を介して回転軸１３に入力される。
【００２２】逆に、前記エンジンＥの停止時において、
電動モータ部３８によって回転軸１３が一方向に回転駆
動されると、この回転力はハブ３０を介して第１ワンウ
ェイクラッチ３１に伝達される。しかし、第１ワンウェ
イクラッチ３１のクラッチ機構部３１ａは、ハブ３０か
ら下流側プーリ部材１９への動力伝達は許容しないた
め、電動モータ部３８の動力がエンジンＥに伝達されて
しまうこと、言い換えれば電動モータ部３８の発生した
動力が圧縮機構１２の駆動以外で消費されてしまうこと
を防止できる。
電動モータ部３８によって回転軸１３が一方向に回転駆
動されると、この回転力はハブ３０を介して第１ワンウ
ェイクラッチ３１に伝達される。しかし、第１ワンウェ
イクラッチ３１のクラッチ機構部３１ａは、ハブ３０か
ら下流側プーリ部材１９への動力伝達は許容しないた
め、電動モータ部３８の動力がエンジンＥに伝達されて
しまうこと、言い換えれば電動モータ部３８の発生した
動力が圧縮機構１２の駆動以外で消費されてしまうこと
を防止できる。
【００２３】前記プーリ１７内には、上流側プーリ部材
１８と下流側プーリ部材１９との接合によって密閉空間
２７が形成されている。この密閉空間２７内において回
転軸１３には、電動モータ部３８を構成するロータ４５
が、第２ワンウェイクラッチ４４を介して装着されてい
る。ロータ４５は、鉄心４５ａとこの鉄心４５ａに巻回
されたコイル４５ｂとからなっている。密閉空間２７内
においてロータ４５の外周側には、電動モータ部３８を
構成する、マグネットからなるステータ４９が配置され
ている。従って、電動モータ部３８は、外部からの電力
がコイル４５ｂへ供給されることでロータ４５が回転さ
れる。
１８と下流側プーリ部材１９との接合によって密閉空間
２７が形成されている。この密閉空間２７内において回
転軸１３には、電動モータ部３８を構成するロータ４５
が、第２ワンウェイクラッチ４４を介して装着されてい
る。ロータ４５は、鉄心４５ａとこの鉄心４５ａに巻回
されたコイル４５ｂとからなっている。密閉空間２７内
においてロータ４５の外周側には、電動モータ部３８を
構成する、マグネットからなるステータ４９が配置され
ている。従って、電動モータ部３８は、外部からの電力
がコイル４５ｂへ供給されることでロータ４５が回転さ
れる。
【００２４】前記第２ワンウェイクラッチ４４は第１ワ
ンウェイクラッチ３１と同様に、クラッチ機構部４４ａ
及び軸受け部４４ｂからなっている。クラッチ機構部４
４ａは、第１ワンウェイクラッチ３１の説明で述べた
「一方向の回転」に関し、ロータ４５から回転軸１３へ
の動力伝達は許容するが、回転軸１３からロータ４５へ
の動力伝達は許容しない。
ンウェイクラッチ３１と同様に、クラッチ機構部４４ａ
及び軸受け部４４ｂからなっている。クラッチ機構部４
４ａは、第１ワンウェイクラッチ３１の説明で述べた
「一方向の回転」に関し、ロータ４５から回転軸１３へ
の動力伝達は許容するが、回転軸１３からロータ４５へ
の動力伝達は許容しない。
【００２５】従って、前記エンジンＥの停止時において
電動モータ部３８が起動されると、ロータ４５の回転力
は第２ワンウェイクラッチ４４を介して回転軸１３に伝
達される。逆に、電動モータ部３８の停止時において、
エンジンＥの駆動によって回転軸１３が回転されたとし
ても、この回転力がロータ４５に入力されることはな
く、エンジンＥのロータ駆動負荷を削減することができ
る。
電動モータ部３８が起動されると、ロータ４５の回転力
は第２ワンウェイクラッチ４４を介して回転軸１３に伝
達される。逆に、電動モータ部３８の停止時において、
エンジンＥの駆動によって回転軸１３が回転されたとし
ても、この回転力がロータ４５に入力されることはな
く、エンジンＥのロータ駆動負荷を削減することができ
る。
【００２６】次に、前記コンプレッサＣとでハイブリッ
ドコンプレッサシステムを構成する制御装置について詳
述する。図１に示すように、前記コンプレッサＣの制御
装置は、コンピュータ類似の電子制御ユニットたるエア
コンＥＣＵ５１と、エアコンＥＣＵ５１に各種情報を提
供する情報検知手段５２と、モータ駆動手段としての電
動モータ部３８のドライバ５３とを備えている。情報検
知手段５２は、エアコンスイッチや温度センサ等の空調
情報を検知するための図示しないスイッチ・センサ類
や、エンジンＥの回転状態たる回転速度Ｎｅを検出する
ための回転状態検出手段としての回転速度センサ５２ａ
等を備えている。
ドコンプレッサシステムを構成する制御装置について詳
述する。図１に示すように、前記コンプレッサＣの制御
装置は、コンピュータ類似の電子制御ユニットたるエア
コンＥＣＵ５１と、エアコンＥＣＵ５１に各種情報を提
供する情報検知手段５２と、モータ駆動手段としての電
動モータ部３８のドライバ５３とを備えている。情報検
知手段５２は、エアコンスイッチや温度センサ等の空調
情報を検知するための図示しないスイッチ・センサ類
や、エンジンＥの回転状態たる回転速度Ｎｅを検出する
ための回転状態検出手段としての回転速度センサ５２ａ
等を備えている。
【００２７】前記エアコンＥＣＵ５１は、情報検知手段
５２からの空調情報やエンジンＥの回転速度情報Ｎｅ等
に基づいて、コンプレッサＣの駆動源の切り換えを行
う。つまり例えば、車両がアイドリングストップ状態
（エンジンＥの停止状態）にある場合には、空調（冷
房）要求に基づいて、電動モータ部３８の起動をドライ
バ５３に指令することで、コンプレッサＣの駆動源を電
動モータ部３８とする。また、車両が通常走行状態（エ
ンジンＥの起動状態）にある場合には、電動モータ部３
８の停止をドライバ５３に指令することで、コンプレッ
サＣの駆動源をエンジンＥとする。なお、コンプレッサ
Ｃの圧縮機構１２は吐出容量可変型であるため、エアコ
ンＥＣＵ５１は、エンジンＥの起動状態にて冷房が不要
な場合には、圧縮機構１２の吐出容量を最小とする。
５２からの空調情報やエンジンＥの回転速度情報Ｎｅ等
に基づいて、コンプレッサＣの駆動源の切り換えを行
う。つまり例えば、車両がアイドリングストップ状態
（エンジンＥの停止状態）にある場合には、空調（冷
房）要求に基づいて、電動モータ部３８の起動をドライ
バ５３に指令することで、コンプレッサＣの駆動源を電
動モータ部３８とする。また、車両が通常走行状態（エ
ンジンＥの起動状態）にある場合には、電動モータ部３
８の停止をドライバ５３に指令することで、コンプレッ
サＣの駆動源をエンジンＥとする。なお、コンプレッサ
Ｃの圧縮機構１２は吐出容量可変型であるため、エアコ
ンＥＣＵ５１は、エンジンＥの起動状態にて冷房が不要
な場合には、圧縮機構１２の吐出容量を最小とする。
【００２８】そして、駆動源切換手段たる前記エアコン
ＥＣＵ５１は、コンプレッサＣの駆動源を電動モータ部
３８からエンジンＥに切り換える場合、予め記憶された
プログラムに従って、図２のフローチャート及び図３
（ａ），（ｂ）のタイムチャートに示すような特徴的な
制御を行う。
ＥＣＵ５１は、コンプレッサＣの駆動源を電動モータ部
３８からエンジンＥに切り換える場合、予め記憶された
プログラムに従って、図２のフローチャート及び図３
（ａ），（ｂ）のタイムチャートに示すような特徴的な
制御を行う。
【００２９】なお、前記電動モータ部３８の停止状態で
は、回転速度センサ５２ａにより提供されるエンジンＥ
の回転速度情報Ｎｅと、予めわかっている動力伝達機構
ＰＴとエンジンＥとの間の「１」ではないプーリ比と
で、コンプレッサＣ（回転軸１３）の回転速度が決定さ
れる。しかし、図３（ｂ）においては理解を容易とする
ため、動力伝達機構ＰＴとエンジンＥとの間のプーリ比
は「１」であるものとして示している。
は、回転速度センサ５２ａにより提供されるエンジンＥ
の回転速度情報Ｎｅと、予めわかっている動力伝達機構
ＰＴとエンジンＥとの間の「１」ではないプーリ比と
で、コンプレッサＣ（回転軸１３）の回転速度が決定さ
れる。しかし、図３（ｂ）においては理解を容易とする
ため、動力伝達機構ＰＴとエンジンＥとの間のプーリ比
は「１」であるものとして示している。
【００３０】図２に示すように、前記エアコンＥＣＵ５
１は、車両のアイドリングストップ状態（エンジンＥの
停止状態）にて電動モータ部３８によりコンプレッサＣ
が駆動されている状態では、ステップ（以下Ｓとする）
１０１において、回転速度センサ５２ａからの回転速度
情報Ｎｅから、スタータモータＳが起動されたか否か、
つまりエンジンＥが停止状態から始動状態（従動的な回
転状態）へ移行されたか否かを監視している。Ｓ１０１
判定がＮＯであるなら、つまり回転速度情報Ｎｅがゼロ
であるなら、スタータモータＳの起動の監視が継続され
る。
１は、車両のアイドリングストップ状態（エンジンＥの
停止状態）にて電動モータ部３８によりコンプレッサＣ
が駆動されている状態では、ステップ（以下Ｓとする）
１０１において、回転速度センサ５２ａからの回転速度
情報Ｎｅから、スタータモータＳが起動されたか否か、
つまりエンジンＥが停止状態から始動状態（従動的な回
転状態）へ移行されたか否かを監視している。Ｓ１０１
判定がＮＯであるなら、つまり回転速度情報Ｎｅがゼロ
であるなら、スタータモータＳの起動の監視が継続され
る。
【００３１】前記Ｓ１０１判定がＹＥＳであるなら、エ
ンジンＥが停止状態から始動状態へ移行されたものと判
断し、Ｓ１０２において電動モータ部３８の回転速度Ｎ
ｍを所定値γとするようドライバ５３に指令する。図３
（ｂ）に示すように所定値γは、スタータモータＳの回
転速度で決定されるエンジンＥの回転速度Ｎｅ（＝α）
よりも速い値、つまりスタータモータＳの回転速度で決
定されるコンプレッサＣ（回転軸１３）の仮定の回転速
度よりも速い値である。
ンジンＥが停止状態から始動状態へ移行されたものと判
断し、Ｓ１０２において電動モータ部３８の回転速度Ｎ
ｍを所定値γとするようドライバ５３に指令する。図３
（ｂ）に示すように所定値γは、スタータモータＳの回
転速度で決定されるエンジンＥの回転速度Ｎｅ（＝α）
よりも速い値、つまりスタータモータＳの回転速度で決
定されるコンプレッサＣ（回転軸１３）の仮定の回転速
度よりも速い値である。
【００３２】なお、図３（ｂ）において電動モータ部３
８の回転速度Ｎｍは、スタータモータＳの起動前におい
ても所定値γで示されている。しかし、これは理解を容
易とするためのものであり、実際にはその時々の冷房負
荷等に応じて変動されるはずである。
８の回転速度Ｎｍは、スタータモータＳの起動前におい
ても所定値γで示されている。しかし、これは理解を容
易とするためのものであり、実際にはその時々の冷房負
荷等に応じて変動されるはずである。
【００３３】前記第１ワンウェイクラッチ３１は、その
構造に起因して、電動モータ部３８及びエンジンＥの両
方が回転状態にある場合には、回転軸１３を速く回転さ
せ得る方をコンプレッサＣの駆動源として位置づける特
性を有している。従って、前述したように、エンジンＥ
の始動期間中において電動モータ部３８の回転速度Ｎｍ
を所定値γとすれば、コンプレッサＣを駆動するための
負荷は電動モータ部３８に作用されることとなり、スタ
ータモータＳにコンプレッサＣの駆動負荷が作用される
ことはない。
構造に起因して、電動モータ部３８及びエンジンＥの両
方が回転状態にある場合には、回転軸１３を速く回転さ
せ得る方をコンプレッサＣの駆動源として位置づける特
性を有している。従って、前述したように、エンジンＥ
の始動期間中において電動モータ部３８の回転速度Ｎｍ
を所定値γとすれば、コンプレッサＣを駆動するための
負荷は電動モータ部３８に作用されることとなり、スタ
ータモータＳにコンプレッサＣの駆動負荷が作用される
ことはない。
【００３４】Ｓ１０３においては、前記エンジンＥの回
転速度Ｎｅが所定値βを超えたか否かが判定される。図
３に示すように所定値βは、スタータモータＳの駆動に
より従動回転されるエンジンＥの回転速度Ｎｅ（＝α）
よりも大きい値であって、この所定値βをエンジンＥの
回転速度Ｎｅが超えることは、エンジンＥの起動が成功
したことを意味する。Ｓ１０３判定がＮＯであるなら処
理はＳ１０２に移行されて電動モータ部３８の回転速度
Ｎｍが所定値γで維持されるとともに、Ｓ１０３におけ
るエンジンＥの起動監視が継続される。
転速度Ｎｅが所定値βを超えたか否かが判定される。図
３に示すように所定値βは、スタータモータＳの駆動に
より従動回転されるエンジンＥの回転速度Ｎｅ（＝α）
よりも大きい値であって、この所定値βをエンジンＥの
回転速度Ｎｅが超えることは、エンジンＥの起動が成功
したことを意味する。Ｓ１０３判定がＮＯであるなら処
理はＳ１０２に移行されて電動モータ部３８の回転速度
Ｎｍが所定値γで維持されるとともに、Ｓ１０３におけ
るエンジンＥの起動監視が継続される。
【００３５】前記Ｓ１０３判定がＹＥＳであるなら処理
はＳ１０４に移行されて、電動モータ部３８の停止がド
ライバ５３に指令される。従って、図３（ｂ）に示すよ
うに、起動されたエンジンＥと停止状態へ移行する電動
モータ部３８とは、回転速度Ｎｅ，Ｎｍの大小関係が反
転されることとなる。図３（ａ），（ｂ）に示すよう
に、エンジンＥの回転速度Ｎｅが電動モータ部３８の回
転速度Ｎｍを上回れば、第１ワンウェイクラッチ３１の
作用によって、自然（言い換えれば電磁クラッチのよう
な外部制御なし）でかつ瞬時に、コンプレッサＣの駆動
源が電動モータ部３８からエンジンＥに切り換えられる
こととなる。
はＳ１０４に移行されて、電動モータ部３８の停止がド
ライバ５３に指令される。従って、図３（ｂ）に示すよ
うに、起動されたエンジンＥと停止状態へ移行する電動
モータ部３８とは、回転速度Ｎｅ，Ｎｍの大小関係が反
転されることとなる。図３（ａ），（ｂ）に示すよう
に、エンジンＥの回転速度Ｎｅが電動モータ部３８の回
転速度Ｎｍを上回れば、第１ワンウェイクラッチ３１の
作用によって、自然（言い換えれば電磁クラッチのよう
な外部制御なし）でかつ瞬時に、コンプレッサＣの駆動
源が電動モータ部３８からエンジンＥに切り換えられる
こととなる。
【００３６】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）上述したように、エンジンＥが回転開始した後に
電動モータ部３８を停止させるという簡単な制御によっ
て、冷房が途切れることなくしかもスムーズに、コンプ
レッサＣの駆動源を電動モータ部３８からエンジンＥに
切り換えることができる。制御の簡素化は、エアコンＥ
ＣＵ５１の演算負荷の軽減につながる。
な効果を奏する。 （１）上述したように、エンジンＥが回転開始した後に
電動モータ部３８を停止させるという簡単な制御によっ
て、冷房が途切れることなくしかもスムーズに、コンプ
レッサＣの駆動源を電動モータ部３８からエンジンＥに
切り換えることができる。制御の簡素化は、エアコンＥ
ＣＵ５１の演算負荷の軽減につながる。
【００３７】（２）コンプレッサＣの駆動源を電動モー
タ部３８からエンジンＥに切り換える場合、電動モータ
部３８の停止は、エンジンＥの起動後という好適なタイ
ミングで行われている。つまり、例えば、起動前のエン
ジンＥの回転状態言い換えればエンジンＥの始動期間中
において、電動モータ部３８を停止させる構成を採用し
たとする。この場合、エンジンＥの始動期間中にコンプ
レッサＣの駆動源が電動モータ部３８からエンジンＥに
切り換えられることとなり、エンジンＥの始動性が悪化
する問題を確実に生じてしまうのである。この問題を生
じさせない配慮の一つとして、本実施形態においては電
動モータ部３８の停止をエンジンＥの起動後としている
のである。
タ部３８からエンジンＥに切り換える場合、電動モータ
部３８の停止は、エンジンＥの起動後という好適なタイ
ミングで行われている。つまり、例えば、起動前のエン
ジンＥの回転状態言い換えればエンジンＥの始動期間中
において、電動モータ部３８を停止させる構成を採用し
たとする。この場合、エンジンＥの始動期間中にコンプ
レッサＣの駆動源が電動モータ部３８からエンジンＥに
切り換えられることとなり、エンジンＥの始動性が悪化
する問題を確実に生じてしまうのである。この問題を生
じさせない配慮の一つとして、本実施形態においては電
動モータ部３８の停止をエンジンＥの起動後としている
のである。
【００３８】特に、本実施形態においては、エンジンＥ
の始動期間中において、スタータモータＳの回転速度で
決定されるコンプレッサＣの仮定の回転速度よりも速い
回転速度で電動モータ部３８がコンプレッサＣを駆動す
るようドライバ５３に指令する。従って、エンジンＥの
始動期間中においてコンプレッサＣの駆動源が電動モー
タ部３８で確実に維持され、この始動期間中において駆
動源がエンジンＥ（厳密にはエンジンＥを始動するため
のスタータモータＳ）に切り替わることによるスタータ
モータＳの負荷増大を防止するこができる。よって、小
型のスタータモータＳによっても、エンジンＥの始動性
を良好とすることができる。
の始動期間中において、スタータモータＳの回転速度で
決定されるコンプレッサＣの仮定の回転速度よりも速い
回転速度で電動モータ部３８がコンプレッサＣを駆動す
るようドライバ５３に指令する。従って、エンジンＥの
始動期間中においてコンプレッサＣの駆動源が電動モー
タ部３８で確実に維持され、この始動期間中において駆
動源がエンジンＥ（厳密にはエンジンＥを始動するため
のスタータモータＳ）に切り替わることによるスタータ
モータＳの負荷増大を防止するこができる。よって、小
型のスタータモータＳによっても、エンジンＥの始動性
を良好とすることができる。
【００３９】なお、本発明の趣旨から逸脱しない範囲で
例えば以下の態様でも実施できる。 ・コンプレッサＣの駆動源を電動モータ部３８からエン
ジンＥに切り換える場合、上記実施形態においてはエン
ジンＥの回転速度Ｎｅが所定値βを超えると同時に電動
モータ部３８を停止させていた。これを変更し、タイマ
を用いて、エンジンＥの回転速度Ｎｅが所定値βを超え
てから所定時間経過後に電動モータ部３８を停止させる
ようにすること。
例えば以下の態様でも実施できる。 ・コンプレッサＣの駆動源を電動モータ部３８からエン
ジンＥに切り換える場合、上記実施形態においてはエン
ジンＥの回転速度Ｎｅが所定値βを超えると同時に電動
モータ部３８を停止させていた。これを変更し、タイマ
を用いて、エンジンＥの回転速度Ｎｅが所定値βを超え
てから所定時間経過後に電動モータ部３８を停止させる
ようにすること。
【００４０】・コンプレッサＣの駆動源を電動モータ部
３８からエンジンＥに切り換える場合、上記実施形態に
おいてはエンジンＥが起動された後に電動モータ部３８
を停止させていた。これを変更し、スタータモータＳが
起動された後（エンジンＥの回転速度Ｎｅがαとなった
後）に、電動モータ部３８を停止させるようにするこ
と。このようにしても、スタータモータＳの回転速度が
上昇される起動初期（回転速度Ｎｅがα未満の時）に、
コンプレッサＣの駆動源が電動モータ部３８からエンジ
ンＥに切り換えられてしまうことを防止でき、スタータ
モータＳの起動負荷を低減することができる。このよう
にしても、スタータモータＳの小型化を達成することが
できる。
３８からエンジンＥに切り換える場合、上記実施形態に
おいてはエンジンＥが起動された後に電動モータ部３８
を停止させていた。これを変更し、スタータモータＳが
起動された後（エンジンＥの回転速度Ｎｅがαとなった
後）に、電動モータ部３８を停止させるようにするこ
と。このようにしても、スタータモータＳの回転速度が
上昇される起動初期（回転速度Ｎｅがα未満の時）に、
コンプレッサＣの駆動源が電動モータ部３８からエンジ
ンＥに切り換えられてしまうことを防止でき、スタータ
モータＳの起動負荷を低減することができる。このよう
にしても、スタータモータＳの小型化を達成することが
できる。
【００４１】・上記実施形態において、ローラ型の第１
ワンウェイクラッチ３１をスプラグ型等の他の形式のワ
ンウェイクラッチに変更すること。 ・上記実施形態において電動モータ部３８は、動力伝達
機構ＰＴに内蔵されていた。これを変更し、電動モータ
部３８を、圧縮機構１２とともにハウジング１１内に収
容すること。或いは、電動モータ部３８をコンプレッサ
Ｃと別体に配置すること。
ワンウェイクラッチ３１をスプラグ型等の他の形式のワ
ンウェイクラッチに変更すること。 ・上記実施形態において電動モータ部３８は、動力伝達
機構ＰＴに内蔵されていた。これを変更し、電動モータ
部３８を、圧縮機構１２とともにハウジング１１内に収
容すること。或いは、電動モータ部３８をコンプレッサ
Ｃと別体に配置すること。
【００４２】・圧縮機構１２はピストンタイプに限定さ
れるものではなく、例えばスクロールタイプやベーンタ
イプやヘリカルタイプ等であってもよい。
れるものではなく、例えばスクロールタイプやベーンタ
イプやヘリカルタイプ等であってもよい。
【００４３】
【発明の効果】上記構成の本発明によれば、ハイブリッ
ドコンプレッサの駆動源を電動モータからエンジンに切
り換える場合において、この駆動源の切換を、冷房が途
切れることなくしかもスムーズに行うことを、複雑な制
御なく達成することが可能となる。
ドコンプレッサの駆動源を電動モータからエンジンに切
り換える場合において、この駆動源の切換を、冷房が途
切れることなくしかもスムーズに行うことを、複雑な制
御なく達成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 コンプレッサの断面図。
【図２】 コンプレッサの駆動源を電動モータ部からエ
ンジンに切り換える制御を説明するフローチャート。
ンジンに切り換える制御を説明するフローチャート。
【図３】 （ａ），（ｂ）は図２の処理に関するタイム
チャート。
チャート。
３１…ワンウェイクラッチとしての第１ワンウェイクラ
ッチ、３８…電動モータとしての電動モータ部、５１…
駆動源切換手段としてのエアコンＥＣＵ、５２ａ…回転
状態検出手段としての回転速度センサ、５３…モータ駆
動手段としてのドライバ、Ｃ…ハイブリッドコンプレッ
サ、Ｅ…エンジン、Ｓ…スタータモータ。
ッチ、３８…電動モータとしての電動モータ部、５１…
駆動源切換手段としてのエアコンＥＣＵ、５２ａ…回転
状態検出手段としての回転速度センサ、５３…モータ駆
動手段としてのドライバ、Ｃ…ハイブリッドコンプレッ
サ、Ｅ…エンジン、Ｓ…スタータモータ。
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）
Ｆ０４Ｂ 35/00 Ｆ０４Ｂ 35/00 Ｚ
49/06 ３４１ 49/06 ３４１Ｈ
(72)発明者 鈴木 隆容
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
社豊田自動織機内
(72)発明者 臼井 直樹
愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会
社豊田自動織機内
(72)発明者 山ノ内 亮人
愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会
社豊田自動織機内
Ｆターム(参考） 3H045 AA04 AA09 AA12 BA19 CA09
CA29 DA04 DA09 DA42 EA17
EA26
3H076 AA06 BB31 CC07 CC12 CC17
Claims (3)
- 【請求項１】 車両の走行駆動源たるエンジンからの動
力と電動モータからの動力とが切り換えられて用いられ
る冷媒圧縮用のハイブリッドコンプレッサであって、エ
ンジンとの間の動力伝達経路上にワンウェイクラッチを
備えたハイブリッドコンプレッサと、 前記電動モータを駆動するモータ駆動手段と、 前記エンジンの回転状態を検出する回転状態検出手段
と、 前記ハイブリッドコンプレッサの駆動源を電動モータか
らエンジンに切り換える場合、停止状態にあるエンジン
が回転を開始したことが回転状態検出手段によって検出
された後に、電動モータの停止をモータ駆動手段に指令
する駆動源切換手段とを備えたことを特徴とするハイブ
リッドコンプレッサシステム。 - 【請求項２】 前記回転状態検出手段はエンジンが起動
したか否かを検出し、前記駆動源切換手段は、エンジン
が起動した後に電動モータの停止をモータ駆動手段に指
令する請求項１に記載のハイブリッドコンプレッサシス
テム。 - 【請求項３】 前記エンジンにはスタータモータが備え
られており、前記駆動源切換手段は、スタータモータに
よるエンジンの始動期間中において、スタータモータの
回転速度で決定されるハイブリッドコンプレッサの仮定
の回転速度よりも速い回転速度で電動モータがハイブリ
ッドコンプレッサを駆動するようモータ駆動手段に指令
する請求項２に記載のハイブリッドコンプレッサシステ
ム。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002155658A JP2003341352A (ja) | 2002-05-29 | 2002-05-29 | ハイブリッドコンプレッサシステム |
| US10/446,415 US6755030B2 (en) | 2002-05-29 | 2003-05-28 | Hybrid compressor system |
| EP03012102A EP1367258A3 (en) | 2002-05-29 | 2003-05-28 | Hybrid compressor system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002155658A JP2003341352A (ja) | 2002-05-29 | 2002-05-29 | ハイブリッドコンプレッサシステム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003341352A true JP2003341352A (ja) | 2003-12-03 |
Family
ID=29417196
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002155658A Pending JP2003341352A (ja) | 2002-05-29 | 2002-05-29 | ハイブリッドコンプレッサシステム |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6755030B2 (ja) |
| EP (1) | EP1367258A3 (ja) |
| JP (1) | JP2003341352A (ja) |
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