JP2006207468A - Accessary drive device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電動機によってウォーターポンプを駆動する技術に関する。 The present invention relates to a technique for driving a water pump by an electric motor.
内燃機関では、冷却水を循環させるためのウォーターポンプを、内燃機関によって駆動するものが一般的である。近年の内燃機関では、冷却水を循環させるために用いるウォーターポンプを電動機によって駆動するものが提案されている(例えば特許文献1)。内燃機関によってウォーターポンプを駆動させる場合、ウォーターポンプの吐出量は内燃機関の機関回転数に依存する。しかし、電動機によってウォーターポンプを駆動する場合には、内燃機関への依存から解放されるため、冷却制御の自由度が大きくなる。 In an internal combustion engine, a water pump for circulating cooling water is generally driven by the internal combustion engine. In recent internal combustion engines, a water pump used for circulating cooling water is driven by an electric motor (for example, Patent Document 1). When the water pump is driven by the internal combustion engine, the discharge amount of the water pump depends on the engine speed of the internal combustion engine. However, when the water pump is driven by an electric motor, it is freed from dependence on the internal combustion engine, so that the degree of freedom in cooling control is increased.
ところで、特許文献1に開示されている技術では、電動機によって駆動されるウォーターポンプで、動力源である内燃機関の運転領域全域にわたって冷却能力を確保するためには、電動機には大きい出力が要求される。その結果、電動機の寸法が大きくなって、限られたスペースに搭載することが困難になったり、他の機器の配置にも制約が生じたりする。一方、電動機を小型化すると、特に動力源である内燃機関が高負荷で運転されている場合に冷却能力が不足するおそれがある。 By the way, in the technique disclosed in Patent Document 1, a large output is required for the electric motor in order to ensure the cooling capacity over the entire operation region of the internal combustion engine which is a power source by the water pump driven by the electric motor. The As a result, the size of the electric motor becomes large, making it difficult to mount the motor in a limited space, and limiting the arrangement of other devices. On the other hand, if the electric motor is downsized, the cooling capacity may be insufficient particularly when the internal combustion engine as a power source is operated at a high load.
そこで、この発明は上記に鑑みてなされたものであり、限られた設置スペースでも搭載でき、かつ動力源の全運転領域において冷却能力を確保できる補機駆動装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide an accessory driving device that can be installed even in a limited installation space and can ensure cooling capacity in the entire operation region of the power source.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る補機駆動装置は、電動機によって駆動されて、車両に搭載される空気調和装置用の冷媒を圧縮する圧縮機と、前記圧縮機を駆動する前記電動機によって駆動され、かつ車両に搭載される機器のうち、冷却が必要な冷却対象機器を冷却するための冷却用流体を循環させる流体循環手段と、を含むことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, an auxiliary device driving apparatus according to the present invention is driven by an electric motor to compress a refrigerant for an air conditioner mounted on a vehicle, and the compression Fluid circulation means for circulating a cooling fluid for cooling a cooling target device that needs to be cooled among devices mounted on the vehicle and driven by the electric motor that drives the machine. .
この補機駆動装置は、空気調和装置に備えられて冷媒を圧縮する圧縮機の駆動源と、冷却対象である動力源を冷却するための冷却用流体を循環させる流体循環手段の駆動減とを、同一の電動機によって共用する。これによって、圧縮機を駆動するための駆動源と、流体循環手段とを駆動するための駆動源とを別個に用意する必要はないので、限られたスペースであっても搭載することができる。また、前記電動機は、圧縮機を駆動するために大きな出力を有するので、動力源の全運転領域において冷却能力を確保できる。 This auxiliary machine drive device includes a drive source of a compressor that is provided in an air conditioner and compresses a refrigerant, and a drive reduction of a fluid circulation means that circulates a cooling fluid for cooling a power source to be cooled. , Shared by the same motor. Accordingly, it is not necessary to separately prepare a drive source for driving the compressor and a drive source for driving the fluid circulation means, and therefore, it can be mounted even in a limited space. Moreover, since the said motor has a big output in order to drive a compressor, it can ensure cooling capacity in the whole operation area | region of a power source.
次の本発明に係る補機駆動装置は、前記補機駆動装置において、少なくとも前記電動機と前記圧縮機との間には、前記圧縮機へ伝達される駆動力を断続する、圧縮機用の動力断続手段が備えられることを特徴とする。 The auxiliary machine driving device according to the next aspect of the present invention is the compressor driving device in which the driving force transmitted to the compressor is intermittently provided at least between the electric motor and the compressor. An intermittent means is provided.
次の本発明に係る補機駆動装置は、前記補機駆動装置において、さらに、前記電動機と流体循環手段との間には、前記流体循環手段へ伝達される駆動力を断続する、流体循環手段用の動力断続手段が備えられることを特徴とする。 The auxiliary drive apparatus according to the present invention is a fluid circulation means, wherein the drive force transmitted to the fluid circulation means is intermittently provided between the electric motor and the fluid circulation means in the accessory drive apparatus. Power continuity means is provided.
次の本発明に係る補機駆動装置は、前記補機駆動装置において、前記電動機と前記圧縮機との間、又は前記電動機と流体循環手段との間のうち少なくとも一方には、前記電動機の回転数を変更して伝達する電動機回転数変更手段が設けられることを特徴とする。 The auxiliary machine drive device according to the present invention is the auxiliary machine drive device, wherein at least one of the rotation of the electric motor is between the electric motor and the compressor or between the electric motor and the fluid circulation means. An electric motor rotation speed changing means for changing and transmitting the number is provided.
次の本発明に係る補機駆動装置は、前記補機駆動装置において、前記電動機と前記圧縮機との間、又は前記電動機と流体循環手段との間のうち少なくとも一方には、前記電動機の回転数を変更して伝達し、かつ前記電動機の回転数の変速比を変更可能な変速比可変手段が設けられることを特徴とする。 The auxiliary machine driving device according to the present invention is the auxiliary machine driving device, wherein at least one of the rotation of the electric motor is provided between the electric motor and the compressor or between the electric motor and the fluid circulation means. Transmission ratio variable means is provided, which transmits the transmission speed by changing the number and can change the transmission speed ratio of the motor.
本発明に係る補機駆動装置は、限られた設置スペースでも搭載でき、かつ動力源の全運転領域において冷却能力を確保できる。 The auxiliary machine drive device according to the present invention can be mounted even in a limited installation space, and can secure a cooling capacity in the entire operation region of the power source.
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、以下の実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。本発明は、同一の燃焼室に複数の点火プラグを備える内燃機関であれば適用できるが、特に乗用車やバス、あるいはトラック等の車両に搭載されるものに対して好ましく適用できる。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to the following examples. In addition, constituent elements in the following embodiments include those that can be easily assumed by those skilled in the art or those that are substantially the same. The present invention can be applied to any internal combustion engine having a plurality of spark plugs in the same combustion chamber, but can be preferably applied particularly to those mounted on a vehicle such as a passenger car, a bus, or a truck.
本発明に係る補機駆動装置の冷却対象は、例えば、車両に搭載されて動力源となる内燃機関や、いわゆるハイブリッド車両に搭載される発電機及び動力源としての電動機、あるいは電気自動車に搭載される動力源としての電動機やその制御装置等があげられる。以下においては、内燃機関を冷却対象として説明するが、ハイブリッド車両に搭載される発電機及び動力源としての電動機等を排除するものではなく、これらの冷却対象に対しても本発明は適用できる。 The cooling target of the auxiliary drive device according to the present invention is mounted on, for example, an internal combustion engine that is mounted on a vehicle and serves as a power source, a generator mounted on a so-called hybrid vehicle, an electric motor as a power source, or an electric vehicle. Examples thereof include an electric motor as a power source and its control device. In the following description, the internal combustion engine is described as a cooling target. However, a generator mounted on a hybrid vehicle, an electric motor as a power source, and the like are not excluded, and the present invention can also be applied to these cooling targets.
実施例1は、冷却対象を冷却するための冷却流体を循環させる流体循環手段(例えばウォーターポンプ)と、車両に搭載される空気調和装置に備えられる圧縮機とを、同一の電動機で駆動する点に特徴がある。 In the first embodiment, a fluid circulating means (for example, a water pump) that circulates a cooling fluid for cooling an object to be cooled and a compressor provided in an air conditioner mounted on a vehicle are driven by the same electric motor. There is a feature.
図1は、この実施例に係る補機駆動装置を内燃機関に適用した例を示す説明図である。この実施例において、内燃機関1は、乗用車やトラック等の車両に搭載されて動力源となる。内燃機関1は、その運転中に熱を発生するため、冷却用流体(例えば水)で冷却する。この実施例に係る補機駆動装置100は、内燃機関1の冷却系に備えられる流体循環手段であるウォーターポンプ10と、内燃機関1が搭載される車両に搭載される空気調和装置(以下空調装置という)110が備える圧縮機20と、両者に共通の駆動源となる電動機7とを含む。
FIG. 1 is an explanatory view showing an example in which the accessory driving apparatus according to this embodiment is applied to an internal combustion engine. In this embodiment, the internal combustion engine 1 is mounted on a vehicle such as a passenger car or a truck and serves as a power source. Since the internal combustion engine 1 generates heat during its operation, it is cooled by a cooling fluid (for example, water). An auxiliary
内燃機関1の冷却系は、ウォーターポンプ10、サーモスタット5、ラジエーター11及びこれらをつなぐ冷却水流路18を含んで構成される。内燃機関1は、気筒を格納するシリンダブロック2やシリンダヘッド3の内部に設けられる冷却水通路に、冷却用流体である冷却水を流して、発生する熱を前記冷却水へ移動させる。なお、この内燃機関1は過給機4を備えるが、過給機4も、内燃機関1の冷却水によって冷却される。
The cooling system of the internal combustion engine 1 includes a
ウォーターポンプ10は、電動機7によって駆動されて、内燃機関1や過給機4を冷却する冷却水を、内燃機関1の冷却系内で循環させる。内燃機関1の冷間始動時において、冷却水の温度が適正な値に上昇するまで、内燃機関1は暖機運転される。このときには、サーモスタット5が閉弁しているので、冷却水はラジエーター11をバイパスして流れる(図1中の実線で示す冷却水流路18)。これによって、冷却水の温度を適正な値まで迅速に上昇させる。内燃機関1の冷却水の温度が適正な値まで上昇したら、サーモスタット5が開弁する。すると、内燃機関1の冷却水は、放熱手段であるラジエーター11を通って流れ(図1中の破線で示す冷却水流路18)、冷却水の熱は、ラジエーター11から大気中へ放熱される。なお、ラジエーター11の前方Lには、空調装置110が備える蒸発器23が配置されている。
The
空調装置110は、圧縮機20と、凝縮器21と、膨張弁22と、主として冷房に用いられる蒸発器23と、主として暖房に用いられるヒータコア24とを含んで構成される。蒸発器23とヒータコア24とは空調ユニット6を構成し、車両室内へ導入される空気の温度や湿度を調整する。圧縮機20と、凝縮器21と、膨張弁22と、蒸発器23とは、それぞれ冷媒配管25で接続されて、冷媒回路を構成する。この冷媒回路内は冷媒が循環している。そして、前記冷媒は、冷媒回路を構成する圧縮機20や凝縮器21等の機器において、冷媒の相を変化させながら循環する。
The
空調ユニット6が備える蒸発器23は熱交換器であり、膨張弁22で断熱膨張した冷媒が導入され、蒸発する。冷媒が蒸発するときには気化熱を奪うので、蒸発器23の温度は低下する。これによって、蒸発器23を通過する空気を冷却する。空調ユニット6が備えるヒータコア24は熱交換器であり、内燃機関1や過給機4を冷却した後の冷却水が導かれて、車両室内へ導入される空気を加熱する。空調ユニット6内では蒸発器23によって冷却される空気と、ヒータコア24によって加熱される空気との混合割合を変化させて、車両室内の温度を調整する。次に、この実施例に係る補機駆動装置100について、詳細に説明する。
The
図2は、この実施例に係る補機駆動装置を示す説明図である。内燃機関1は車両に搭載されてこれを駆動する。すなわち、内燃機関1は、搭載される車両の動力源となる。ここで、内燃機関1を運転するにあたっては、冷却水Wを循環させるウォーターポンプ10や、内燃機関1の潤滑油を循環させるオイルポンプ等が必要になる。また、内燃機関1が搭載される車両を運転するにあたっては、パワーステアリングに油圧を供給するパワーステアリングポンプや、オートマチックトランスミッションを制御するための油圧を発生させるためのオイルポンプが必要になる。さらに、車両に空調装置110が搭載される場合、空調装置110内に冷媒Fを循環される圧縮機20等が必要となる。
FIG. 2 is an explanatory view showing an accessory driving device according to this embodiment. The internal combustion engine 1 is mounted on a vehicle and drives it. That is, the internal combustion engine 1 is a power source for the vehicle on which it is mounted. Here, when the internal combustion engine 1 is operated, a
このように、内燃機関1が搭載された車両の直接の動力源は内燃機関1であるが、前述したように、内燃機関1が搭載された車両を運転するにあたって必要となる機器類があり、これらを補機(車両補機)という。この実施例に係る補機駆動装置100は、このような補機を駆動するものであり、特に、内燃機関1の冷却水Wを、内燃機関1の冷却系内で循環させるウォーターポンプ10と、空調装置110内に冷媒Fを循環させる圧縮機20を駆動の対象とするものである。
Thus, although the direct power source of the vehicle on which the internal combustion engine 1 is mounted is the internal combustion engine 1, as described above, there are devices necessary for driving the vehicle on which the internal combustion engine 1 is mounted. These are called auxiliary machines (vehicle auxiliary machines). The
この実施例に係る補機駆動装置100は、図2に示すように、補機である圧縮機20と、同じく補機であるウォーターポンプ10とは、同一の電動機7によって駆動される。すなわち、圧縮機20及びウォーターポンプ10の駆動源は、同一の電動機7によって共用化される。これによって、圧縮機20を駆動するための駆動源と、ウォーターポンプ10を駆動するための駆動源とを別個に用意する必要はないので、限られたスペースであっても容易に搭載することができる。すなわち、補機駆動装置100を搭載する際の自由度が向上する。同時に、補機駆動装置100の質量低減、製造コスト低減を図ることができ、また、駆動源の個数が少なくなるので、保守、点検の手間も軽減できる。
In the
また、空調装置110の圧縮機20を駆動するためには、ある程度の出力が必要であり、これはウォーターポンプ10を駆動するための出力よりも大きい。したがって、圧縮機20を駆動できる電動機7によってウォーターポンプ10を駆動すれば、動力源である内燃機関1が高負荷で運転されていても、十分な冷却水を循環させることにより十分な冷却能力を確保できる。その結果、この実施例に係る補機駆動装置100では、動力源である内燃機関1の全運転領域において、十分な冷却能力を確保できる。
Moreover, in order to drive the
このように、この実施例に係る補機駆動装置100は、空調装置110の圧縮機20を電動機7によって駆動する場合、圧縮機20を駆動する電動機7をウォーターポンプ10の駆動源にも用いることで、省スペース化及び十分な冷却能力の確保を両立させる。また、一般に、車両に搭載される空調装置の圧縮機を電動機で駆動する場合、十分な出力を確保するため、前記電動機を駆動する電源は高電圧(数10V〜数100V)のものを用いる。これによって、車両に搭載される空調装置の圧縮機が電動機で駆動される場合には、比較的寸法の小さい電動機であっても大きな出力を得ることができる。その結果、この実施例に係る補機駆動装置100では、さらに省スペース化を図ることができる。
Thus, when the
空調装置の圧縮機を電動機で駆動する車両は、例えば、内燃機関と駆動用電動機とを備えるいわゆるハイブリッド車両や、いわゆる電気自動車がある。また、いわゆるアイドリングストップ機能を有する車両において、信号待ち等でアイドリングを停止している間にも空調装置を作動させたい要求がある場合にも、空調装置の圧縮機を電動機で駆動する。この実施例に係る補機駆動装置は、このような車両に対して、特に好ましく適用できる。 Vehicles that drive a compressor of an air conditioner with an electric motor include, for example, a so-called hybrid vehicle including an internal combustion engine and a driving electric motor, and a so-called electric vehicle. Further, in a vehicle having a so-called idling stop function, the compressor of the air conditioner is driven by an electric motor even when there is a request to operate the air conditioner while idling is stopped due to a signal waiting or the like. The auxiliary machine drive device according to this embodiment can be particularly preferably applied to such a vehicle.
圧縮機20と電動機7とは、圧縮機用の動力断続手段である圧縮機用クラッチ8Cを介して接続されている。また、ウォーターポンプ10と電動機7とは、流体循環手段用の動力断続手段であるウォーターポンプ用クラッチ8Wを介して接続されている。一般的に、空調装置用の圧縮機は、車両が低速で走行している場合のように、凝縮器へ導かれる風が少ない場合に大きい出力が要求される。すなわち、かかる場合に圧縮機を駆動する負荷は大きくなる。
The
一方、内燃機関の冷却水を循環させるウォーターポンプは、内燃機関が高負荷で運転されているとき、あるいは車両が高速で走行しているときに、大きな流量が要求される。すなわち、かかる場合に圧縮機を駆動する負荷は大きくなる。このように、圧縮機とウォーターポンプとでは、これらを駆動する負荷が大きくなる領域が異なる。 On the other hand, the water pump that circulates the cooling water of the internal combustion engine requires a large flow rate when the internal combustion engine is operated at a high load or when the vehicle is traveling at a high speed. That is, in such a case, the load for driving the compressor increases. Thus, the area | region where the load which drives these becomes large differs between a compressor and a water pump.
この実施例に係る補機駆動装置のように、圧縮機用及び流体循環手段用の動力断続手段を介して圧縮機20と電動機7及びウォーターポンプ10と電動機7とを接続すれば、圧縮機20又はウォーターポンプ10に大きな駆動負荷が要求される領域に応じて、駆動負荷が小さい方を電動機7から切り離すことができる。これによって、圧縮機20又はウォーターポンプ10の使用領域に応じて、最適な空調性能あるいは内燃機関1の冷却性能を発揮させることができる。
If the
圧縮機用クラッチ8C、及びウォーターポンプ用クラッチ8Wは、ECU(Electronic Control Unit)30に接続されており、この内部に備えられる補機制御装置によって制御される。また、電動機7は、ドライバ7Dを介してECU30に接続されている。そして、電動機7の動作は、ECU30によって制御される。また、圧縮機用クラッチ8C、ウォーターポンプ用クラッチ8W及び電動機7の動作を制御するため、ECU30には、冷却水温センサ41及び空調装置コントロールパネル26が接続されている。ECU30は、冷却水温センサ41から冷却水温度を取得し、空調装置コントロールパネル26の空調スイッチ26sから空調装置110の運転情報を取得する。
The compressor clutch 8 </ b> C and the water pump clutch 8 </ b> W are connected to an ECU (Electronic Control Unit) 30 and are controlled by an auxiliary machine control device provided therein. Further, the
図3−1、図3−2は、この実施例に係る補機駆動装置の他の例を示す説明図である。この例に係る補機駆動装置100aは、電動機7とウォーターポンプ10との間に電動機回転数変更手段である回転数変更装置9を備える(図3−1)。この実施例において、回転数変更装置9は、遊星歯車装置である。また、この変形例に係る補機駆動装置100bは、電動機7と圧縮機20との間に回転数変更装置9を備える(図3−2)。なお、この変形例においては、補機駆動装置100a、100bの構成に限られず、電動機7とウォーターポンプ10との間、又は電動機7と圧縮機20との間のうち、少なくとも一方に回転数変更装置9を備えればよい。
FIGS. 3A and 3B are explanatory diagrams illustrating another example of the accessory driving apparatus according to this embodiment. The auxiliary
実施例1においては、同一の電動機7で圧縮機20とウォーターポンプ10とが駆動されるが、この例に係る構成により、圧縮機20とウォーターポンプ10とを異なる回転数で駆動することができる。これによって、圧縮機20及びウォーターポンプ10を、適切な回転数(例えば最高効率が得られる回転数)で駆動することができるので、圧縮機20及びウォーターポンプ10の性能を十分に発揮させることができる。
In the first embodiment, the
また、一般に、ウォーターポンプは、キャビテーションを抑制するという観点から、高回転での運転は避けられることが多い。このため、回転数変更装置9を備えていないと、ウォーターポンプ10の最高回転数によって圧縮機20の回転数が制限されてしまう。しかし、この例によれば、回転数変更装置9によって、圧縮機20とウォーターポンプ10との回転数を、それぞれ最適な回転数に設定できるので、ウォーターポンプ10におけるキャビテーションを抑制しつつ、圧縮機20の性能を十分に発揮させることができる。
In general, the water pump is often avoided from operating at a high speed from the viewpoint of suppressing cavitation. For this reason, if the rotation speed changing device 9 is not provided, the rotation speed of the
次に、この実施例に係る補機制御装置について説明する。図4は、この実施例に係る補機制御装置を示す説明図である。この実施例に係る内燃機関の始動制御は、この実施例に係る補機制御装置30Cによって実現できる。図4に示すように、補機制御装置30Cは、ECU30に組み込まれて構成されている。ECU30は、CPU(Central Processing Unit:中央演算装置)30Pと、記憶部30Mと、入力及び出力ポート36、37と、入力及び出力インターフェイス38、39とから構成される。
Next, an auxiliary machine control apparatus according to this embodiment will be described. FIG. 4 is an explanatory diagram showing an auxiliary machine control device according to this embodiment. The start control of the internal combustion engine according to this embodiment can be realized by the auxiliary
なお、ECU30とは別個に、この実施例に係る補機制御装置30Cを用意し、これをECU30に接続してもよい。そして、この実施例に係る内燃機関の始動制御を実現するにあたっては、ECU30が備える内燃機関1の制御機能を、前記補機制御装置30Cが利用できるように構成してもよい。
In addition, separately from ECU30, the auxiliary
補機制御装置30Cは、駆動要求判定部32と、駆動条件決定部33とを含んで構成される。これらが、この実施例に係る内燃機関の始動制御を実行する部分となる。この実施例において、補機制御装置30Cは、ECU30を構成するCPU(Central Processing Unit:中央演算装置)30Pの一部として構成される。この他に、CPU30Pには、補機駆動装置100が備える電動機7や圧縮機用クラッチ8C等に指令を送り、これらの動作を制御する制御部34が含まれている。
The auxiliary
CPU30Pと、記憶部30Mとは、バス351〜353を介して、入力ポート36及び出力ポート37を介して接続される。これにより、補機制御装置30Cを構成する駆動要求判定部32と駆動条件決定部33とは、相互に制御データをやり取りしたり、一方に命令を出したりできるように構成される。また、補機制御装置30Cは、ECU30が有する内燃機関1の運転制御データを取得してこれを利用することができる。また、補機制御装置30Cは、この実施例に係る内燃機関の始動制御をECU30が予め備えている運転制御ルーチンに割り込ませたりすることができる。
The
入力ポート36には、入力インターフェイス38が接続されている。入力インターフェイス38には、冷却水温センサ41、空調スイッチ26sその他の、補機である圧縮機20やウォーターポンプ10の制御に必要な情報を取得するセンサ類が接続されている。これらのセンサ類から出力される信号は、入力インターフェイス38内のA/Dコンバータ38aやディジタルバッファ38dにより、CPU30Pが利用できる信号に変換されて入力ポート36へ送られる。これにより、CPU30Pは、内燃機関1の運転制御や、この実施例に係る補機制御に必要な情報を取得することができる。
An
出力ポート37には、出力インターフェイス39が接続されている。出力インターフェイス39には、圧縮機用クラッチ8C、ウォーターポンプ用クラッチ8Wや、後述する変速比可変装置9Vといった、この実施例に係る補機制御に必要な制御対象が接続されている。出力インターフェイス39は、制御回路391、392等を備えており、CPU30Pで演算された制御信号に基づき、前記制御対象を動作させる。このような構成により、前記センサ類からの出力信号に基づき、ECU30のCPU30Pは、補機である圧縮機20やウォーターポンプ10を制御することができる。
An
記憶部30Mには、この実施例に係る補機駆動装置の制御手順を含むコンピュータプログラムや制御マップ等が格納されている。ここで、記憶部30Mは、RAM(Random Access Memory)のような揮発性のメモリ、フラッシュメモリ等の不揮発性のメモリ、あるいはこれらの組み合わせにより構成することができる。
The
上記コンピュータプログラムは、CPU30Pへすでに記録されているコンピュータプログラムと組み合わせによって、この実施例に係る補機駆動装置の制御手順を実現できるものであってもよい。また、この補機制御装置30Cは、前記コンピュータプログラムの代わりに専用のハードウェアを用いて、駆動要求判定部32及び駆動条件決定部33の機能を実現するものであってもよい。次に、この補機制御装置30Cを用いて、この実施例に係る補機駆動装置の制御手順を説明する。なお、次の説明にあたっては、適宜図1〜図3−2を参照されたい。
The computer program may be capable of realizing the control procedure of the accessory driving apparatus according to this embodiment in combination with the computer program already recorded in the
図5は、この実施例に係る補機駆動装置の制御手順を示すフローチャートである。この実施例に係る補機駆動装置100を制御するにあたり、補機制御装置30Cが備える駆動要求判定部32は、空調スイッチ26s(図2参照)からの信号を取得して、補機駆動装置100が備える圧縮機20の駆動要求があるか否かを判定する(ステップS101)。圧縮機20を駆動する場合(ステップS101:Yes)、駆動条件決定部33は、空調装置110の運転条件から、圧縮機20の要求回転数Np1を求める(ステップS102)。圧縮機20を駆動しない場合(ステップS101:No)、駆動条件決定部33は、圧縮機20の要求回転数Np1を0にする(ステップS103)。
FIG. 5 is a flowchart showing a control procedure of the accessory driving apparatus according to this embodiment. In controlling the auxiliary
次に、駆動要求判定部32は、冷却水温センサ41の出力を取得して、補機駆動装置100が備えるウォーターポンプ(W/P)10の駆動要求があるか否かを判定する(ステップS104)。ウォーターポンプ10の駆動要求がある場合(ステップS104:Yes)、駆動条件決定部33は、冷却水温度Twや内燃機関1の機関回転数NE、あるいは負荷といった内燃機関1の運転条件から、ウォーターポンプ10の要求回転数Np2を求める(ステップS105)。圧縮機20を駆動しない場合(ステップS104:No)、駆動条件決定部33は、ウォーターポンプ10の要求回転数Np2を0にする(ステップS106)。
Next, the drive
次に、駆動条件決定部33は、電動機7の最終回転数Npfを決定する(ステップS107)。この実施例において、Npfは、圧縮機20要求回転数Np1、又はウォーターポンプ10の要求回転数Np2のうち、大きい方とする。制御部34は、決定された最終回転数Npfで、補機駆動装置100の電動機7を駆動する。
Next, the drive
(変形例)
図6は、実施例1の変形例に係る補機駆動装置を示す説明図である。この変形例は、実施例1と略同様の構成であるが、圧縮機20と電動機7との間にのみ圧縮機用クラッチ8Cを備え、ウォーターポンプ10と電動機7とは直結する点が異なる。この変形例に係る補機駆動装置100cにおいても、圧縮機20及びウォーターポンプ10の駆動源は、同一の電動機7によって共用化される。これによって、圧縮機20を駆動するための駆動源と、ウォーターポンプ10を駆動するための駆動源とを別個に用意する必要はないので、限られたスペースであっても容易に搭載することができる。すなわち、補機駆動装置100を搭載する際の自由度が向上する。同時に、補機駆動装置100の質量低減、製造コスト低減を図ることができ、また、駆動源の個数が少なくなるので、保守、点検の手間も軽減できる。次に、この変形例に係る補機駆動装置100cの制御手順を説明する。
(Modification)
FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating an accessory driving device according to a modification of the first embodiment. This modified example has substantially the same configuration as that of the first embodiment, except that a
図7は、実施例1の変形例に係る補機駆動装置の制御手順を示すフローチャートである。この制御は、実施例1に係る補機制御装置30Cによって実現できる。次の説明においては、適宜図4を参照されたい。実施例1の変形例に係る補機駆動装置100cの制御を実行するにあたり、補機制御装置30Cが備える駆動要求判定部32は、空調スイッチ26s(図2参照)からの信号を取得して、補機駆動装置100が備える圧縮機20の駆動要求があるか否かを判定する(ステップS201)。圧縮機20を駆動する場合(ステップS201:Yes)、駆動条件決定部33は、空調装置110の運転条件から、圧縮機20の要求回転数Np1を求める(ステップS202)。圧縮機20を駆動しない場合(ステップS201:No)、駆動条件決定部33は、圧縮機20の要求回転数Np1を0にする(ステップS203)。
FIG. 7 is a flowchart illustrating a control procedure of the accessory driving device according to the modification of the first embodiment. This control can be realized by the auxiliary
次に、駆動条件決定部33は、冷却水温度Twや内燃機関1の機関回転数NE、あるいは負荷といった内燃機関1の運転条件から、ウォーターポンプ10の要求回転数Np2を求める(ステップS204)。そして、駆動条件決定部33は、電動機7の最終回転数Npfを決定する(ステップS205)。この実施例において、Npfは、圧縮機20要求回転数Np1、又はウォーターポンプ10の要求回転数Np2のうち、大きい方とする。制御部34は、決定された最終回転数Npfで、補機駆動装置100の電動機7を駆動する。この変形例では、ウォーターポンプ10と電動機7とが直結されているため、ウォーターポンプは、Np1又はNp2のうち、回転数の大きい方で駆動される。
Next, the drive
以上、実施例1及びその変形例では、圧縮機及びウォーターポンプの駆動源を、同一の電動機によって共用化する。これによって、圧縮機を駆動するための駆動源と、ウォーターポンプを駆動するための駆動源とを別個に用意する必要はないので、限られたスペースであっても容易に搭載することができる。そして、補機駆動装置を搭載する際の自由度が向上する。 As described above, in the first embodiment and the modifications thereof, the drive source for the compressor and the water pump is shared by the same electric motor. Accordingly, it is not necessary to separately prepare a drive source for driving the compressor and a drive source for driving the water pump, and therefore it can be easily mounted even in a limited space. And the freedom degree at the time of mounting an auxiliary machine drive device improves.
また、実施例1及びその変形例に係る補機駆動装置が備える電動機は、空調装置の圧縮機を駆動するため、ウォーターポンプの駆動に対しては出力に十分な余裕を有する。このため、実施例1及びその変形例に係る補機駆動装置は、ウォーターポンプを駆動する場合において、内燃機関等の動力源の全運転領域で、十分な冷却能力を確保できる。なお、実施例1及びその変形例で開示した構成は、以下の実施例でも適宜適用できるものとする。また、実施例1及びその変形例で開示した構成と同一の構成を備えるものは、実施例1及びその変形例の奏する作用、効果と同様の作用、効果を奏する。 Moreover, since the electric motor with which the accessory drive apparatus which concerns on Example 1 and its modification is driven drives the compressor of an air conditioner, it has sufficient margin for an output with respect to the drive of a water pump. For this reason, the accessory drive apparatus according to the first embodiment and the modification thereof can secure a sufficient cooling capacity in the entire operation region of the power source such as the internal combustion engine when the water pump is driven. Note that the configurations disclosed in the first embodiment and the modifications thereof can be appropriately applied to the following embodiments. Moreover, what is provided with the same structure as the structure disclosed by Example 1 and its modification has the effect | action and effect similar to the effect | action and effect which Example 1 and its modification show.
実施例2は実施例1と略同様の構成であるが、前記電動機の回転数の変速比を変更可能な変速比可変手段によって、圧縮機とウォーターポンプとを異なる回転数で駆動可能にするとともに、圧縮機とウォーターポンプとの回転数を任意に設定可能にする点が異なる。他の構成は実施例1と同様なので説明を省略する。 The second embodiment has substantially the same configuration as that of the first embodiment, but allows the compressor and the water pump to be driven at different rotational speeds by the speed ratio variable means capable of changing the speed ratio of the rotational speed of the electric motor. The difference is that the rotational speeds of the compressor and the water pump can be set arbitrarily. Since other configurations are the same as those of the first embodiment, description thereof is omitted.
図8は、実施例2に係る補機駆動装置を示す説明図である。実施例2に係る補機駆動装置100dは、ウォーターポンプ用クラッチ8Wとウォーターポンプ10との間に、変速比可変手段である変速比可変装置9Vが設けられている。これによって、電動機7の回転数と、変速比可変装置9Vの変速比とを調整することで、圧縮機20及びウォーターポンプ10の回転数を任意に設定し、その回転数で両者を運転することができる。
FIG. 8 is an explanatory diagram of an auxiliary machine driving device according to the second embodiment. In the
図9−1、図9−2は、実施例2に係る補機駆動装置の他の例を示す説明図である。図9−1、図9−2に示すように、この補機駆動装置100eは、電動機7と、圧縮機20と、ウォーターポンプ10とを並列に配置する。そして、電動機7の出力取出口と、圧縮機20及びウォーターポンプ10の入力口とを略同一直線上に配置して、動力伝達手段であるベルト9Vbによって、電動機7からの動力を圧縮機20及びウォーターポンプ10に伝える。
FIGS. 9-1 and FIGS. 9-2 are explanatory drawings which show the other example of the auxiliary machinery drive device which concerns on Example 2. FIGS. As shown in FIGS. 9-1 and 9-2, this auxiliary
電動機7の出力軸7sには、出力プーリー7pが取り付けられる。ウォーターポンプ10の入力軸10sには、ウォーターポンプ用クラッチ8Wを介して、入力プーリー12が取り付けられる。また、圧縮機20の入力軸20sには、圧縮機用クラッチ8Cを介して、変速比可変プーリー9Vpを備える変速比可変装置9Vが取り付けられる。そして、出力プーリー7p、入力プーリー12及び変速比可変プーリー9Vpには、1本のベルト9Vbが掛けられており、これによって電動機7の出力が圧縮機20とウォーターポンプ10とに伝達される。
An
図9−1に示すように、圧縮機20の入力軸に取り付けられる変速比可変プーリー9Vpは、第1プーリー9Vp1及び第2プーリー9Vp2を対向配置して構成される。そして、変速比可変プーリー9Vpは、アクチュエータ9Vaによって、第1プーリー9Vp1が回転軸に平行な方向に移動できる。これによって、第1プーリー9Vp1と第2プーリー9Vp2との間隔hを変化させる。ベルト9Vbは、第1プーリー9Vp1と第2プーリー9Vp2とに挟まれて動力を伝達するので、前記間隔hが変化すると、変速比可変プーリー9Vpの回転軸からベルト9Vbまでの距離が変化する。これによって、この変速比可変装置9Vでは、圧縮機20に対する変速比を変化させることができる。
As shown in FIG. 9A, the speed ratio variable pulley 9Vp attached to the input shaft of the
このとき、図9−2に示すように、ベルトテンショナー9Vbtによって、ベルト9Vbの張り具合が調整される。このように、この例に係る補機駆動装置100eでは、変速比可変プーリー9Vpとアクチュエータ9Vaとで、変速比可変装置9Vを構成する。次に、実施例2に係る補機駆動装置100d、100e制御手順を説明する。
At this time, as shown in FIG. 9B, the tension of the belt 9Vb is adjusted by the belt tensioner 9Vbt. Thus, in the
図10は、実施例2に係る補機駆動装置の制御手順を示すフローチャートである。この制御は、実施例1に係る補機制御装置30C(図4参照)によって実現できる。したがって、次の説明においては、適宜図4を参照されたい。実施例2に係る補機駆動装置100d、100eを制御するにあたり、補機制御装置30Cが備える駆動要求判定部32は、空調スイッチ26s(図8参照)からの信号を取得して、補機駆動装置100d、100eが備える圧縮機20の駆動要求があるか否かを判定する(ステップS301)。圧縮機20を駆動する場合(ステップS301:Yes)、駆動条件決定部33は、空調装置110の運転条件から、圧縮機20の要求回転数Np1を求める(ステップS302)。圧縮機20を駆動しない場合(ステップS301:No)、駆動条件決定部33は、圧縮機20の要求回転数Np1を0にする(ステップS303)。
FIG. 10 is a flowchart illustrating a control procedure of the accessory driving apparatus according to the second embodiment. This control can be realized by the auxiliary
次に、駆動要求判定部32は、冷却水温センサ41の出力を取得して、補機駆動装置100d、100eが備えるウォーターポンプ(W/P)10の駆動要求があるか否かを判定する(ステップS304)。ウォーターポンプ10の駆動要求がある場合(ステップS304:Yes)、駆動条件決定部33は、冷却水温度Twや内燃機関1の機関回転数NE、あるいは負荷といった内燃機関1の運転条件から、ウォーターポンプ10の要求回転数Np2を求める(ステップS305)。圧縮機20を駆動しない場合(ステップS304:No)、駆動条件決定部33は、ウォーターポンプ10の要求回転数Np2を0にする(ステップS306)。
Next, the drive
次に、駆動条件決定部33は、電動機7の最終回転数Npf及び変速比可変装置9Vの変速比を決定する(ステップS307)。例えば、電動機7と直結される補機(ウォーターポンプ10や圧縮機20)の回転数と電動機7との回転数を等しくして、変速比可変装置9Vを介して接続される補機の回転数を、変速比可変装置9Vによって調整する。図8に示す補機駆動装置100dでは、電動機7と直結される補機は圧縮機20なので、電動機7の最終回転数NpfをNp1とし、変速比可変装置9Vによってウォーターポンプの回転数をNp2に調整する。図9−1、図9−2に示す補機駆動装置100eでは、電動機7と直結される補機はウォーターポンプ10なので、電動機7の最終回転数NpfをNp2とし、変速比可変装置9Vによって圧縮機20の回転数をNp1に調整する。
Next, the drive
また、電動機7と圧縮機20との間、及び電動機7とウォーターポンプ10との間の両方に変速比可変装置9Vを設け、電力を動力に変換する変換効率が最高となる回転数Npeで電動機7を運転する。すなわち、電動機7の最終回転数Npfを、前記回転数Npeに固定する。そして、2個の変速比可変装置9Vそれぞれを用いて、圧縮機20の回転数をNp1に、ウォーターポンプ10の回転数をNp2に調整してもよい。制御部34は、決定された最終回転数Npfで、補機駆動装置100の電動機7を駆動する。
Further, a transmission
以上、実施例2では、圧縮機及びウォーターポンプの駆動源を、同一の電動機によって共用化する。これによって、圧縮機を駆動するための駆動源と、ウォーターポンプを駆動するための駆動源とを別個に用意する必要はないので、限られたスペースであっても容易に搭載することができる。そして、補機駆動装置を搭載する際の自由度が向上する。 As mentioned above, in Example 2, the drive source of a compressor and a water pump is shared by the same electric motor. Accordingly, it is not necessary to separately prepare a drive source for driving the compressor and a drive source for driving the water pump, and therefore it can be easily mounted even in a limited space. And the freedom degree at the time of mounting an auxiliary machine drive device improves.
また、実施例2に係る補機駆動装置が備える電動機は、空調装置の圧縮機を駆動するため、ウォーターポンプの駆動に対しては出力に十分な余裕を有する。このため、実施例2に係る補機駆動装置は、ウォーターポンプを駆動する場合において、内燃機関等の動力源の全運転領域で、十分な冷却能力を確保できる。 Moreover, since the electric motor with which the accessory drive apparatus which concerns on Example 2 drives the compressor of an air conditioner, it has sufficient margin for an output with respect to the drive of a water pump. For this reason, the auxiliary machine drive device according to the second embodiment can secure a sufficient cooling capacity in the entire operation region of the power source such as the internal combustion engine when the water pump is driven.
さらに、電動機の出力は、変速比変更手段を介して圧縮機やウォーターポンプへ伝達されるので、圧縮機やウォーターポンプの回転数を、それぞれの最適な回転数において運転できる。なお、実施例2で開示した構成と同一の構成を備えるものは、実施例2の奏する作用、効果と同様の作用、効果を奏する。 Furthermore, since the output of the electric motor is transmitted to the compressor and the water pump via the gear ratio changing means, the rotation speeds of the compressor and the water pump can be operated at the respective optimum rotation speeds. In addition, what is provided with the structure same as the structure disclosed in Example 2 has the effect | action and effect similar to the effect | action and effect which Example 2 show | plays.
以上のように、本発明に係る補機駆動装置は、電動機によってウォーターポンプを駆動するものに有用であり、特に、限られた設置スペースでも搭載可能とすることに適している。 As described above, the accessory drive device according to the present invention is useful for driving a water pump by an electric motor, and is particularly suitable for being mountable even in a limited installation space.
1 内燃機関
7 電動機
8W ウォーターポンプ用クラッチ
8C 圧縮機用クラッチ
9 回転数変更装置
9V 変速比可変装置
10 ウォーターポンプ
26 空調装置コントロールパネル
26s 空調スイッチ
30C 補機制御装置
32 駆動要求判定部
33 駆動条件決定部
34 制御部
41 冷却水温センサ
100、100a、100b、100c、100d、100e 補機駆動装置
110 空調装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (5)
前記圧縮機を駆動する前記電動機によって駆動され、かつ車両に搭載される機器のうち、冷却が必要な冷却対象機器を冷却するための冷却用流体を循環させる流体循環手段と、
を含むことを特徴とする補機駆動装置。 A compressor that is driven by an electric motor and compresses a refrigerant for an air conditioner mounted on the vehicle;
A fluid circulation means for circulating a cooling fluid for cooling a device to be cooled that is driven by the electric motor that drives the compressor and is mounted on a vehicle;
Auxiliary machine drive device characterized by including.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005020164A JP2006207468A (en) | 2005-01-27 | 2005-01-27 | Accessary drive device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005020164A JP2006207468A (en) | 2005-01-27 | 2005-01-27 | Accessary drive device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006207468A true JP2006207468A (en) | 2006-08-10 |
Family
ID=36964602
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005020164A Pending JP2006207468A (en) | 2005-01-27 | 2005-01-27 | Accessary drive device |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2006207468A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012071811A (en) * | 2010-09-27 | 2012-04-12 | Hyundai Motor Co Ltd | Electric air compressor and hydraulic pump module |
JP2014054896A (en) * | 2012-09-12 | 2014-03-27 | Panasonic Corp | Vehicle heat pump device |
CN111102057A (en) * | 2018-10-26 | 2020-05-05 | 丰田自动车株式会社 | Cooling device for vehicle |
-
2005
- 2005-01-27 JP JP2005020164A patent/JP2006207468A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012071811A (en) * | 2010-09-27 | 2012-04-12 | Hyundai Motor Co Ltd | Electric air compressor and hydraulic pump module |
JP2014054896A (en) * | 2012-09-12 | 2014-03-27 | Panasonic Corp | Vehicle heat pump device |
CN111102057A (en) * | 2018-10-26 | 2020-05-05 | 丰田自动车株式会社 | Cooling device for vehicle |
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