JP2010179717A

JP2010179717A - Sub heating device and heating method for vehicle

Info

Publication number: JP2010179717A
Application number: JP2009022995A
Authority: JP
Inventors: Hisaya Yokomachi; 尚也横町; Masahiro Kawaguchi; 真広川口
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2009-02-03
Filing date: 2009-02-03
Publication date: 2010-08-19

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heating device and method capable of improving energy efficiency when maximum heating capacity is required when a vehicle is braked. <P>SOLUTION: This sub heating device 101 is provided in the vehicle 1 transmitting rotation of a motor 4 to driving wheels 2 via a motor shaft 4a and having a main heating device 30. The sub heating device 101 includes a viscous heater 12 flowing circulating water at the inside, generating heat by the rotation transmitted from the motor shaft 4a and heat-exchanging the generated heat with the circulating water, a magnet clutch 11 for connecting and disconnecting the motor shaft 4a and the viscous heater 12, and a heater core 14 communicated with the inside of the viscous heater 12 to heat-exchange the circulating water discharged from the viscous heater 12 with air. The magnet clutch 11 connects the motor shaft 4a and the viscous heater 12 and transmits the rotation of the motor shaft 4a to the viscous heater 12 when an outside air temperature is a prescribed temperature or below and the vehicle 1 is braked. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

この発明は車両用のサブ暖房装置及び暖房方法に関し、特に、ビスカスヒータを用いたものに関する。 The present invention relates to a sub-heating device and a heating method for a vehicle, and more particularly, to a device using a viscous heater.

従来、バッテリの電力により駆動力を発生する電気モータを使用して走行する電気自動車や、内燃機関により駆動力を発生するエンジン及び電気モータを併用して走行するハイブリッド自動車では、制動時における車両の運動エネルギーを利用するシステムが採用されている。そのようなシステムとして、制動時に電気モータを発電機として使用し、駆動輪と共に回転する電気モータが発生する電流を回生電力としてバッテリに充電して利用するシステムが採用されている。 Conventionally, in an electric vehicle that travels using an electric motor that generates driving force by battery power, and a hybrid vehicle that travels in combination with an engine that generates driving force by an internal combustion engine and an electric motor, A system that uses kinetic energy is adopted. As such a system, a system is used in which an electric motor is used as a generator at the time of braking, and a current generated by the electric motor rotating together with the drive wheels is charged to a battery as regenerative power.

例えば、特許文献１には、制動時に電動機（電気モータ）が発生する電流を発熱抵抗体とバッテリとに切り替えて送る構成を有する暖房装置が記載されている。そこで、冬季等の車室内を暖房する必要がある場合、電動機が発生する電流は発熱抵抗体に送られる。これにより、発熱抵抗体が発生した熱は蓄熱体に蓄熱され、その熱が車室の温度を上昇させる。一方、車室内を暖房する必要がない場合、電動機が発生する電流はバッテリに送られ、回生電力としてバッテリの充電に利用される。
また、特許文献２には、制動時等においてアクセルペダルを離した際に電気モータが発電機として機能し、その結果生じる回生電力を、バッテリに優先的に供給する構成を有するエネルギー回収装置が記載されている。また、バッテリが十分に充電されているとき、回生電力は、バッテリの温度を上げるための温調システム、ブレーキシステム或いはエアコンシステムに供給される。 For example, Patent Document 1 describes a heating apparatus having a configuration in which a current generated by an electric motor (electric motor) during braking is switched between a heating resistor and a battery. Therefore, when it is necessary to heat the passenger compartment in winter or the like, the current generated by the electric motor is sent to the heating resistor. Thereby, the heat generated by the heating resistor is stored in the heat storage body, and the heat increases the temperature of the passenger compartment. On the other hand, when there is no need to heat the passenger compartment, the current generated by the electric motor is sent to the battery and used as regenerative power for charging the battery.
Patent Document 2 describes an energy recovery device having a configuration in which an electric motor functions as a generator when the accelerator pedal is released during braking or the like, and regenerative power generated as a result is preferentially supplied to a battery. Has been. Further, when the battery is sufficiently charged, the regenerative power is supplied to a temperature control system, a brake system, or an air conditioner system for increasing the temperature of the battery.

実開昭５８−７２９０１号公報Japanese Utility Model Publication No. 58-72901 特開平７−１４３６０９号公報JP 7-143609 A

しかしながら、特許文献１に記載された暖房装置及び特許文献２に記載されたエネルギー回収装置では、いずれも、制動時における車両の運動エネルギーにより電気モータを回転させて発電し、この発生した電力が暖房装置等に利用されている。すなわち、制動時の車両の運動エネルギーが電流に変換されて利用されている。そして、この電気モータによるエネルギーの変換には、多くのエネルギーが消費されるため、供給された運動エネルギーに対するエネルギー効率は高くはない。
さらに、外気温が低く、暖房装置に最大の暖房能力が要求される場合、暖房装置自体のエネルギー効率も低下する。
よって、暖房装置に最大の暖房能力が要求される場合、特許文献１及び２に記載される装置において、制動時の車両の運動エネルギーを暖房に利用する際のエネルギー効率は、さらに低いものとなるという問題がある。 However, in both the heating device described in Patent Document 1 and the energy recovery device described in Patent Document 2, the electric motor is rotated by the kinetic energy of the vehicle during braking to generate electric power, and the generated electric power is heated. It is used for devices. That is, the kinetic energy of the vehicle at the time of braking is converted into an electric current and used. And since much energy is consumed for the conversion of energy by this electric motor, the energy efficiency with respect to the supplied kinetic energy is not high.
Furthermore, when the outside air temperature is low and the heating device is required to have the maximum heating capacity, the energy efficiency of the heating device itself is also reduced.
Therefore, when the maximum heating capacity is required for the heating device, in the devices described in Patent Documents 1 and 2, the energy efficiency when using the kinetic energy of the vehicle during braking for heating becomes even lower. There is a problem.

この発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、車両の制動時に、最大暖房能力を要する際、エネルギー効率を向上させることができる暖房装置及び暖房方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such problems, and an object of the present invention is to provide a heating device and a heating method capable of improving energy efficiency when maximum heating capacity is required when braking a vehicle. And

この発明に係る車両用のサブ暖房装置は、電気モータの回転を動力伝達経路を介して車輪に伝達すると共に暖房装置を有する車両に設けられる車両用のサブ暖房装置であって、内部を流体が流通し、動力伝達経路から伝達される回転によって発熱して、発生した熱を流体と熱交換するビスカスヒータと、動力伝達経路とビスカスヒータとを断接するクラッチ手段と、ビスカスヒータの内部に連通し、ビスカスヒータから排出される流体を空気と熱交換させるサブ熱交換器とを備え、クラッチ手段は、外気温が所定の温度以下であり、且つ、車両の制動時に、動力伝達経路とビスカスヒータとを接続し、動力伝達経路の回転をビスカスヒータに伝達することを特徴とするものである。 A sub-heating device for a vehicle according to the present invention is a sub-heating device for a vehicle provided in a vehicle having a heating device while transmitting rotation of an electric motor to wheels via a power transmission path, and a fluid is contained inside the heating device. A viscous heater that circulates and generates heat due to the rotation transmitted from the power transmission path and exchanges the generated heat with the fluid; a clutch means that connects and disconnects the power transmission path and the viscous heater; and communicates with the inside of the viscous heater. And a sub heat exchanger for exchanging heat with the fluid discharged from the viscous heater with air, and the clutch means has an outside air temperature not higher than a predetermined temperature, and when braking the vehicle, the power transmission path, the viscous heater, And the rotation of the power transmission path is transmitted to the viscous heater.

これにより、サブ暖房装置は、制動時における車輪の回転を動力伝達経路を介してビスカスヒータに直接伝達してビスカスヒータを稼動・発熱させ、ビスカスヒータ内で加熱された流体をサブ熱交換器において空気と熱交換させ、加熱された空気により車両内を暖房するものである。また、暖房装置に最大の暖房能力が要求されるような外気温が所定の温度以下である低い状態では、暖房装置による暖房は、エネルギー効率が低いものとなる。このような場合、暖房装置に加えてサブ暖房装置により暖房を行うことにより、暖房装置は、その暖房能力を最大暖房能力より減じたエネルギー効率の高い状態で稼動する。さらに、サブ暖房装置は、制動時における車両の運動エネルギーをビスカスヒータに直接伝達して熱に変換するものであるため、エネルギー効率が高いものである。従って、暖房装置及びサブ暖房装置による暖房は、暖房装置のみによる暖房よりエネルギー効率を向上させる。また、ビスカスヒータは、稼動される際、動力伝達経路の回転に対する抵抗を生じ、この抵抗は車輪に対してブレーキ効果を有する。よって、サブ暖房装置は、制動に要するエネルギーを低減することができる。 As a result, the sub-heating device directly transmits the rotation of the wheel during braking to the viscous heater via the power transmission path to operate and generate heat, and the fluid heated in the viscous heater is transferred to the sub-heat exchanger. Heat is exchanged with air, and the inside of the vehicle is heated by the heated air. In addition, in a low state where the outside air temperature is a predetermined temperature or less so that the heating device is required to have the maximum heating capacity, heating by the heating device has low energy efficiency. In such a case, by performing heating by the sub-heating device in addition to the heating device, the heating device operates in a state of high energy efficiency in which the heating capacity is reduced from the maximum heating capacity. Further, the sub-heating device is highly energy efficient because it directly transmits the kinetic energy of the vehicle during braking to the viscous heater and converts it into heat. Therefore, heating by the heating device and the sub-heating device improves energy efficiency compared to heating by only the heating device. Further, when the viscous heater is operated, a resistance to rotation of the power transmission path is generated, and this resistance has a braking effect on the wheel. Therefore, the sub-heating device can reduce energy required for braking.

ブレーキ倍力装置をさらに有する車両において、クラッチ手段が動力伝達経路とビスカスヒータとを接続している時、ブレーキ倍力装置による制動力が減少されてもよい。これにより、ビスカスヒータによる制動力にあわせて、ブレーキ倍力装置による制動がその制動力を減じるように調整されるため、ブレーキ倍力装置を作動するエネルギーが低減される。
クラッチ手段が動力伝達経路とビスカスヒータとを接続している時、暖房装置の暖房能力が減少されてもよい。これにより、サブ暖房装置による暖房は、間欠的に行われ、また、制動時における車両の速度に連動して暖房能力が変化する。このため、サブ暖房装置の暖房能力にあわせて、暖房装置の暖房能力を減じるように調整することによって、所望する全体の暖房能力が平準化されて提供される。また、暖房装置のエネルギー効率が向上する。 In a vehicle further including a brake booster, the braking force by the brake booster may be reduced when the clutch means connects the power transmission path and the viscous heater. Accordingly, the braking by the brake booster is adjusted so as to reduce the braking force in accordance with the braking force by the viscous heater, so that the energy for operating the brake booster is reduced.
When the clutch means connects the power transmission path and the viscous heater, the heating capacity of the heating device may be reduced. Thereby, the heating by the sub-heating device is intermittently performed, and the heating capacity changes in conjunction with the speed of the vehicle at the time of braking. For this reason, according to the heating capability of a sub-heating device, it adjusts so that the heating capability of a heating device may be reduced, and the desired whole heating capability is leveled and provided. Moreover, the energy efficiency of the heating device is improved.

内燃機関をさらに有する車両において、暖房装置は、熱交換器を備え、内燃機関の内部には冷却水が流通し、内燃機関との熱交換により加熱された冷却水の経路が、ビスカスヒータをサブ熱交換器に連通する経路に連通し、サブ熱交換器が、熱交換器を兼ねて、加熱された冷却水を空気と熱交換させてもよい。
また、内燃機関を有しない電気駆動車両において、暖房装置は、熱交換器を備え、走行ユニット用冷却水の経路がビスカスヒータをサブ熱交換器に連通する経路に連通し、サブ熱交換器が、熱交換器を兼ねて、加熱された走行ユニット用冷却水を空気と熱交換させてもよい。 In a vehicle further including an internal combustion engine, the heating device includes a heat exchanger, the cooling water flows through the internal combustion engine, and a path of the cooling water heated by heat exchange with the internal combustion engine is a sub-type of the viscous heater. The sub heat exchanger communicates with a path communicating with the heat exchanger, and the sub heat exchanger may also serve as the heat exchanger to exchange heat with the heated cooling water.
Further, in an electrically driven vehicle that does not have an internal combustion engine, the heating device includes a heat exchanger, a path for coolant for the traveling unit communicates with a path that communicates the viscous heater with the sub heat exchanger, and the sub heat exchanger includes The heated cooling water for the traveling unit may also be used as a heat exchanger to exchange heat with air.

また、この発明に係る車両用の暖房方法は、電気モータの回転を動力伝達経路を介して車輪に伝達すると共に動力伝達経路に対して断接可能なビスカスヒータを有する車両用の暖房方法であって、外気温が所定の温度以下であり、且つ、車両の制動時に、動力伝達経路とビスカスヒータとを接続して、動力伝達経路の回転をビスカスヒータに伝達し、動力伝達経路から伝達される回転によってビスカスヒータが発生する熱を利用して暖房を行うことを特徴とするものである。 The heating method for a vehicle according to the present invention is a heating method for a vehicle having a viscous heater that transmits rotation of an electric motor to a wheel via a power transmission path and can be connected to and disconnected from the power transmission path. Thus, when the outside air temperature is equal to or lower than a predetermined temperature and the vehicle is braked, the power transmission path and the viscous heater are connected, and the rotation of the power transmission path is transmitted to the viscous heater and transmitted from the power transmission path. Heating is performed using heat generated by the viscous heater by rotation.

この発明によれば、車両の制動時に、最大暖房能力を要する際、エネルギー効率を向上させることが可能になる。 According to the present invention, energy efficiency can be improved when maximum heating capacity is required during braking of the vehicle.

この発明の実施の形態１に係るサブ暖房装置及びその周辺の構成を示す平面図である。It is a top view which shows the subheating apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention, and the structure of the periphery. 図１のビスカスヒータの構成を示す断面側面図である。It is a cross-sectional side view which shows the structure of the viscous heater of FIG. ビスカスヒータの動作温度領域を示す図である。It is a figure which shows the operating temperature area | region of a viscous heater. 制動時おける車速の経時変化を示す図である。It is a figure which shows the time-dependent change of the vehicle speed in the time of braking. 制動時おけるマグネットクラッチの作動状況の経時変化を示す図である。It is a figure which shows the time-dependent change of the operating condition of the magnet clutch in the time of braking. 制動時おけるメイン暖房装置の作動状況の経時変化を示す図である。It is a figure which shows the time-dependent change of the operating condition of the main heating apparatus in the time of braking. 制動時おけるブレーキブースタ（真空ポンプ）の作動状況の経時変化を示す図である。It is a figure which shows the time-dependent change of the operating condition of the brake booster (vacuum pump) in the time of braking. 制動時おける電力回生状況の経時変化を示す図である。It is a figure which shows the time-dependent change of the electric power regeneration condition in the time of braking. この発明の実施の形態２に係るサブ暖房装置の構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of the subheating apparatus which concerns on Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態３に係るサブ暖房装置の構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of the subheating apparatus which concerns on Embodiment 3 of this invention.

以下に、この発明の実施の形態について、添付図に基づいて説明する。
実施の形態１．
図１及び２を用いて、この発明の実施の形態１に係るサブ暖房装置１０１を備える車両における、サブ暖房装置１０１及びその周辺の構成を示す。なお、この実施の形態において、このサブ暖房装置１０１を備える車両は電気自動車とする。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
Embodiment 1 FIG.
1 and 2 show a configuration of sub-heating device 101 and its surroundings in a vehicle including sub-heating device 101 according to Embodiment 1 of the present invention. In this embodiment, the vehicle provided with this sub-heating device 101 is an electric vehicle.

図１を参照すると、車両１は、駆動輪２に動力を伝達するための電気モータであるモータジェネレータ（以下、モータと称す）４を備えている。モータ４は、車両１においてバッテリ（電池）５と電気的に接続され、バッテリ５より電力供給を受けて駆動するが、その一方、モータ４は、そのモータ軸４ａが回転力を受けて回転されることにより発電し、バッテリ５を充電することもできる。また、モータ４は、モータ軸４ａが変速機６に連結されており、変速機６は、ドライブシャフト７を介して、ブレーキ装置３ａ及び車輪、すなわち駆動輪２に連結されている。よって、ドライブシャフト７、変速機６及びモータ軸４ａは、これらを介してモータ４の動力を駆動輪２に伝達する動力伝達経路を構成している。 Referring to FIG. 1, a vehicle 1 includes a motor generator (hereinafter referred to as a motor) 4 that is an electric motor for transmitting power to drive wheels 2. The motor 4 is electrically connected to a battery (battery) 5 in the vehicle 1 and is driven by power supply from the battery 5. On the other hand, the motor 4 is rotated by its motor shaft 4 a receiving a rotational force. It is possible to generate electricity and charge the battery 5. The motor 4 has a motor shaft 4 a connected to a transmission 6, and the transmission 6 is connected to a brake device 3 a and wheels, that is, drive wheels 2 via a drive shaft 7. Therefore, the drive shaft 7, the transmission 6, and the motor shaft 4a constitute a power transmission path through which the power of the motor 4 is transmitted to the drive wheels 2.

ブレーキ装置３ａは、油圧配管３ｆを介して油圧を発生するための装置であるブレーキマスターシリンダ３ｂに接続されており、ブレーキマスターシリンダ３ｂの発生する油圧によってブレーキ装置３ａが動作し、その動作量が制御されて駆動輪２を制動する。また、ブレーキマスターシリンダ３ｂは、ブレーキブースタ３ｃに連結され、さらに、ブレーキブースタ３ｃにはブレーキペダル３ｄが連結されている。なお、ブレーキペダル３ｄには、ブレーキペダル３ｄのストローク量を検出するストロークセンサ３ｈが設けられている。ストロークセンサ３ｈは、コントローラ２０と電気的に接続されており、検出したブレーキペダル３ｄのストローク量を示す信号をコントローラ２０に送る。なお、コントローラ２０は、モータ４の駆動など車両１の全体を制御するためのものであり、例えば、ＥＣＵなどである。 The brake device 3a is connected to a brake master cylinder 3b which is a device for generating hydraulic pressure via a hydraulic pipe 3f. The brake device 3a is operated by the hydraulic pressure generated by the brake master cylinder 3b, and the amount of operation is The drive wheel 2 is braked by being controlled. The brake master cylinder 3b is connected to a brake booster 3c, and a brake pedal 3d is connected to the brake booster 3c. The brake pedal 3d is provided with a stroke sensor 3h that detects the stroke amount of the brake pedal 3d. The stroke sensor 3h is electrically connected to the controller 20, and sends a signal indicating the detected stroke amount of the brake pedal 3d to the controller 20. The controller 20 is for controlling the entire vehicle 1 such as driving of the motor 4, and is, for example, an ECU.

また、ブレーキブースタ３ｃには、配管３ｇを介して真空ポンプ３ｅが接続されており、真空ポンプ３ｅは、コントローラ２０と電気的に接続されている。そして、ブレーキブースタ３ｃは、真空ポンプ３ｅの発生する負圧を利用して、ブレーキペダル３ｄから入力される踏力を増大してブレーキマスターシリンダ３ｂに伝達するブレーキ倍力装置となっている。
よって、ブレーキペダル３ｄからの入力量及び入力量に対する車両１の加速度（減速度）等から、コントローラ２０によって真空ポンプ３ｅの作動が制御されてブレーキブースタ３ｃ内の負圧が制御される。さらに、それによって、ブレーキマスターシリンダ３ｂへ入力される力が制御されて、ブレーキマスターシリンダ３ｂの発生する油圧、つまり、ブレーキ装置３ａの制動力が制御される。 In addition, a vacuum pump 3e is connected to the brake booster 3c via a pipe 3g, and the vacuum pump 3e is electrically connected to the controller 20. The brake booster 3c is a brake booster that uses the negative pressure generated by the vacuum pump 3e to increase the pedal force input from the brake pedal 3d and transmit it to the brake master cylinder 3b.
Therefore, the operation of the vacuum pump 3e is controlled by the controller 20 based on the input amount from the brake pedal 3d and the acceleration (deceleration) of the vehicle 1 with respect to the input amount, thereby controlling the negative pressure in the brake booster 3c. Further, the force input to the brake master cylinder 3b is thereby controlled, and the hydraulic pressure generated by the brake master cylinder 3b, that is, the braking force of the brake device 3a is controlled.

また、モータ４のモータ軸４ａには、モータ軸４ａと一体に回転するプーリー１０が設けられており、プーリー１０は、Ｖベルト１０ａを介して、マグネットクラッチ１１に連結されている。さらに、マグネットクラッチ１１には、ビスカスヒータ１２が連結されている。よって、モータ軸４ａによるプーリー１０の回転は、Ｖベルト１０ａを介して、マグネットクラッチ１１に伝達され、さらには、マグネットクラッチ１１を介してビスカスヒータ１２に伝達される。なお、マグネットクラッチ１１は、コントローラ２０に電気的に接続され、コントローラ２０の制御によって作動して、プーリー１０から伝達される回転をビスカスヒータ１２に伝達或いは遮断するようになっている。すなわち、マグネットクラッチ１１は、モータ軸４ａとビスカスヒータ１２とを断接するクラッチ手段を構成している。 The motor shaft 4a of the motor 4 is provided with a pulley 10 that rotates integrally with the motor shaft 4a. The pulley 10 is connected to the magnet clutch 11 through a V-belt 10a. Further, a viscous heater 12 is connected to the magnet clutch 11. Therefore, the rotation of the pulley 10 by the motor shaft 4 a is transmitted to the magnet clutch 11 via the V belt 10 a and further transmitted to the viscous heater 12 via the magnet clutch 11. The magnet clutch 11 is electrically connected to the controller 20 and is operated under the control of the controller 20 to transmit or block the rotation transmitted from the pulley 10 to the viscous heater 12. That is, the magnet clutch 11 constitutes clutch means for connecting and disconnecting the motor shaft 4 a and the viscous heater 12.

ここで、図２を用いて、ビスカスヒータ１２の構成の一例を説明する。なお、図２において、図面上の左方向を前方、右方向を後方とし、図面上の上方向を上方、下方向を下方とする。
ビスカスヒータ１２は、前部ハウジング本体１２２及び前部プレート１２３から構成される前部ハウジング１２１と、後部プレート１２５及び後部ハウジング本体１２６から構成される後部ハウジング１２４とによって外殻を構成されている。そして、前部ハウジング１２１及び後部ハウジング１２４の内部では、前部プレート１２３及び後部プレート１２５により、発熱室１３０が形成されている。
また、前部ハウジング本体１２２にはボス１２２ａが前方に突出して形成され、このボス１２２ａ内には駆動シャフト１３３が軸受装置１３２によって回転可能に支持されて設けられている。また、駆動シャフト１３３の後端には、発熱室１３０内で回転可能な平板形状のロータ１３４が固定されている。
また、駆動シャフト１３３及び前部プレート１２３の間には、この間を塞いで発熱室１３０を密封する軸封装置１３１が設けられている。 Here, an example of the configuration of the viscous heater 12 will be described with reference to FIG. In FIG. 2, the left direction on the drawing is the front, the right direction is the rear, the upper direction on the drawing is the upper side, and the lower direction is the lower side.
The viscous heater 12 has an outer shell composed of a front housing 121 composed of a front housing body 122 and a front plate 123 and a rear housing 124 composed of a rear plate 125 and a rear housing body 126. A heat generation chamber 130 is formed by the front plate 123 and the rear plate 125 inside the front housing 121 and the rear housing 124.
A boss 122a is formed on the front housing body 122 so as to protrude forward, and a drive shaft 133 is rotatably supported by the bearing device 132 in the boss 122a. A flat plate-shaped rotor 134 that is rotatable in the heat generating chamber 130 is fixed to the rear end of the drive shaft 133.
A shaft seal device 131 is provided between the drive shaft 133 and the front plate 123 to seal the heat generation chamber 130 by closing the space between the drive shaft 133 and the front plate 123.

さらに、前部ハウジング１２１において、前部ハウジング本体１２２の内面と前部プレート１２３の前端面との間に、発熱室１３０に隣接する前部ウォータジャケットＦＷが形成されている。また、後部ハウジング１２４において、後部プレート１２５の後端面と後部ハウジング本体１２６の内面との間に、発熱室１３０に隣接する後部ウォータジャケットＲＷが形成されている。さらに、前部ウォータジャケットＦＷと後部ウォータジャケットＲＷとは、複数設けられた流体路１３６により連通している。
また、後部ハウジング本体１２６の後面には、外部から流体を取り入れるための入水ポート１３５、及び外部に流体を送り出すための図示しない出水ポートが隣接して形成され、入水ポート１３５及び出水ポートは後部ウォータジャケットＲＷに連通している。さらに、発熱室１３０の壁面とロータ１３４の外面との間隙には、粘性流体としてシリコンオイルが充填されている。 Further, in the front housing 121, a front water jacket FW adjacent to the heat generating chamber 130 is formed between the inner surface of the front housing body 122 and the front end surface of the front plate 123. In the rear housing 124, a rear water jacket RW adjacent to the heat generating chamber 130 is formed between the rear end surface of the rear plate 125 and the inner surface of the rear housing body 126. Furthermore, the front water jacket FW and the rear water jacket RW communicate with each other through a plurality of fluid paths 136.
In addition, a water inlet port 135 for taking in fluid from the outside and a water outlet port (not shown) for sending fluid to the outside are formed adjacent to the rear surface of the rear housing body 126. The water inlet port 135 and the water outlet port are rear water ports. It communicates with the jacket RW. Further, the gap between the wall surface of the heat generating chamber 130 and the outer surface of the rotor 134 is filled with silicon oil as a viscous fluid.

また、ビスカスヒータ１２の前部ハウジング本体１２２の前方側には、マグネットクラッチ１１が連結されている。マグネットクラッチ１１は、最も前方側に板状のクラッチハブ１１１を有し、その後方に略円筒形状のクラッチプーリー１１２を有し、そして、クラッチプーリー１１２の内側に略円筒形状のステーターコイル１１４を有している。
クラッチハブ１１１は、ビスカスヒータ１２の駆動シャフト１３３の先端と接続部１１１ａにおいて連結されており、駆動シャフト１３３及びクラッチハブ１１１は互いに固定されて一体に回転するようになっている。そして、クラッチハブ１１１は、接続部１１１ａを支点として図面上の矢印に示すように前後方向に可撓性を有している。 The magnet clutch 11 is connected to the front side of the front housing body 122 of the viscous heater 12. The magnet clutch 11 has a plate-shaped clutch hub 111 on the frontmost side, a substantially cylindrical clutch pulley 112 on the rear side, and a substantially cylindrical stator coil 114 on the inner side of the clutch pulley 112. is doing.
The clutch hub 111 is connected to the tip of the drive shaft 133 of the viscous heater 12 at the connection portion 111a, and the drive shaft 133 and the clutch hub 111 are fixed to each other and rotate together. The clutch hub 111 has flexibility in the front-rear direction as indicated by arrows on the drawing with the connecting portion 111a as a fulcrum.

また、クラッチプーリー１１２は、前部ハウジング本体１２２のボス１２２ａを取り囲むようにして、クラッチハブ１１１に対してその後方側で対向して設けられている。そして、クラッチプーリー１１２は、ボス１２２ａに対して、軸受１１３によって支持されて回転可能に設けられている。さらに、クラッチプーリー１１２は、Ｖベルト１０ａを介してプーリー１０（図１参照）と連結されており、プーリー１０が回転するとクラッチプーリー１１２も回転するようになっている。
また、クラッチプーリー１１２の後端には環状をした凹部１１２ａが形成されており、凹部１１２ａの内部には、前部ハウジング本体１２２のボス１２２ａを取り囲むようにしてステーターコイル１１４が設けられている。そして、ステーターコイル１１４は、固定金具１１４ａによって前部ハウジング本体１２２に固定されている。さらに、ステーターコイル１１４は、コントローラ２０（図１参照）に電気的に接続されており、コントローラ２０の制御によって電流が供給される。 The clutch pulley 112 is provided on the rear side of the clutch hub 111 so as to surround the boss 122a of the front housing body 122. The clutch pulley 112 is rotatably supported by the bearing 113 with respect to the boss 122a. Further, the clutch pulley 112 is connected to the pulley 10 (see FIG. 1) via the V-belt 10a, and the clutch pulley 112 is also rotated when the pulley 10 is rotated.
An annular recess 112a is formed at the rear end of the clutch pulley 112, and a stator coil 114 is provided inside the recess 112a so as to surround the boss 122a of the front housing body 122. The stator coil 114 is fixed to the front housing body 122 by a fixing bracket 114a. Further, the stator coil 114 is electrically connected to the controller 20 (see FIG. 1), and current is supplied under the control of the controller 20.

よって、コントローラ２０（図１参照）の制御によりステーターコイル１１４に電流が供給されると、ステーターコイル１１４は磁力を発生する。そして、この磁力によりクラッチハブ１１１は、ステーターコイル１１４に引き付けられ、接続部１１１ａを支点として後方向となる図面上の矢印のＯＮ方向に撓んでクラッチプーリー１１２に圧着する。このとき、マグネットクラッチ１１は接続状態（ＯＮ状態）となり、クラッチハブ１１１及び駆動シャフト１３３はクラッチプーリー１１２と一体に回転するようになる。これにより、モータ軸４ａと共にプーリー１０（図１参照）が回転するとき、Ｖベルト１０ａを介して、クラッチプーリー１１２、クラッチハブ１１１、及び駆動シャフト１３３が一体に回転する。 Therefore, when current is supplied to the stator coil 114 under the control of the controller 20 (see FIG. 1), the stator coil 114 generates magnetic force. The clutch hub 111 is attracted to the stator coil 114 by this magnetic force, and is bent in the ON direction indicated by an arrow on the drawing in the rear direction with the connecting portion 111a as a fulcrum to be pressure-bonded to the clutch pulley 112. At this time, the magnet clutch 11 is in the connected state (ON state), and the clutch hub 111 and the drive shaft 133 rotate together with the clutch pulley 112. Thereby, when the pulley 10 (refer FIG. 1) rotates with the motor shaft 4a, the clutch pulley 112, the clutch hub 111, and the drive shaft 133 rotate integrally via the V belt 10a.

また、駆動シャフト１３３が回転するとき、ロータ１３４も一緒に回転するが、ビスカスヒータ１２内では、発熱室１３０内でのロータ１３４の回転により、内部のシリコンオイルが、発熱室１３０の壁面とロータ１３４の外面との間隙でせん断され、さらに、このせん断により発熱する。この発熱は、後部ウォータジャケットＲＷ内の流体と熱交換され、加熱された流体が図示しない出水ポートより外部に送り出される。なお、ビスカスヒータ１２による流体の加熱能力は、ロータ１３４、すなわち、駆動シャフト１３３の回転数にほぼ比例する。
また、コントローラ２０（図１参照）の制御によりステーターコイル１１４に供給されていた電流が遮断されると、ステーターコイル１１４の発生する磁力が消滅する。このため、図面上の矢印のＯＮ方向に撓んでいたクラッチハブ１１１は、矢印のＯＦＦ方向に戻り、クラッチプーリー１１２に対するクラッチハブ１１１の圧着は解除される。このとき、マグネットクラッチ１１は切断状態（ＯＦＦ状態）となり、モータ軸４ａと共にプーリー１０（図１参照）が回転しても、Ｖベルト１０ａを介して、クラッチプーリー１１２のみが回転する。 Further, when the drive shaft 133 rotates, the rotor 134 also rotates together. However, in the viscous heater 12, due to the rotation of the rotor 134 in the heat generating chamber 130, the internal silicon oil causes the wall surface of the heat generating chamber 130 and the rotor to rotate. It is sheared by the gap with the outer surface of 134, and further, heat is generated by this shearing. This heat is exchanged with the fluid in the rear water jacket RW, and the heated fluid is sent out through a water outlet port (not shown). Note that the fluid heating ability of the viscous heater 12 is substantially proportional to the rotational speed of the rotor 134, that is, the drive shaft 133.
Further, when the current supplied to the stator coil 114 is interrupted by the control of the controller 20 (see FIG. 1), the magnetic force generated by the stator coil 114 disappears. Therefore, the clutch hub 111 that has been bent in the ON direction indicated by the arrow in the drawing returns to the OFF direction indicated by the arrow, and the pressure bonding of the clutch hub 111 to the clutch pulley 112 is released. At this time, the magnet clutch 11 is in a disconnected state (OFF state), and even if the pulley 10 (see FIG. 1) rotates together with the motor shaft 4a, only the clutch pulley 112 rotates via the V belt 10a.

図１に戻り、ビスカスヒータ１２は、循環水として水が流通する水回路の一部を構成し、その図示しない出水ポートが水配管１５を介してヒータコア１４に接続されており、ヒータコア１４は、水配管１６を介して水ポンプ１３に接続されている。なお、ヒータコア１４は、内部を循環水が流通するようになっており、循環水と周囲の空気とを熱交換するサブ熱交換器である。
また、水ポンプ１３は、水配管１７を介してビスカスヒータ１２の入水ポート１３５（図２参照）に接続されている。
さらに、水ポンプ１３は、コントローラ２０に電気的に接続されており、コントローラ２０の制御によって作動又は停止する。
よって、ビスカスヒータ１２、ヒータコア１４、水ポンプ１３、及び水配管１５〜１７は、内部を循環水が流通する１つの水回路によるサブ暖房装置１０１を構成している。なお、水ポンプ１３を稼動させることによって、図面上の破線矢印により示されるように、水ポンプ１３から、ビスカスヒータ１２、ヒータコア１４、そして水ポンプ１３へと、循環水が循環する。 Returning to FIG. 1, the viscous heater 12 constitutes a part of a water circuit through which water circulates as circulating water, and a water outlet port (not shown) is connected to the heater core 14 via a water pipe 15. The water pump 16 is connected to the water pump 13 through the water pipe 16. The heater core 14 is a sub heat exchanger in which the circulating water circulates inside and heat exchanges between the circulating water and the surrounding air.
The water pump 13 is connected to a water inlet port 135 (see FIG. 2) of the viscous heater 12 via a water pipe 17.
Further, the water pump 13 is electrically connected to the controller 20 and is activated or stopped under the control of the controller 20.
Therefore, the viscous heater 12, the heater core 14, the water pump 13, and the water pipes 15 to 17 constitute a sub-heating device 101 with one water circuit through which circulating water flows. By operating the water pump 13, the circulating water circulates from the water pump 13 to the viscous heater 12, the heater core 14, and the water pump 13 as indicated by the broken-line arrows on the drawing.

また、ヒータコア１４は、電動ファン１８を備える空調ユニット３１内に配置されている。そして、空調ユニット３１は、図示しない車室内に延びている。また、電動ファン１８は、車室側を下流側とするとヒータコア１４の上流側に配置されており、ヒータコア１４を介して空調ユニット３１内の空気を、車室内に送る。
よって、ビスカスヒータ１２及び水ポンプ１３を稼動させることにより、ビスカスヒータ１２において加熱された内部の循環水は、水ポンプ１３によってヒータコア１４に送られ、ヒータコア１４において周囲の空気と熱交換して放熱し、それにより冷却された循環水が再びビスカスヒータ１２に戻されて加熱される。そして、ヒータコア１４での熱交換により加熱された空気は、電動ファン１８によって図示しない車室内に送られ、車室の温度を上昇する。 The heater core 14 is disposed in an air conditioning unit 31 including the electric fan 18. The air conditioning unit 31 extends into a vehicle compartment (not shown). The electric fan 18 is disposed upstream of the heater core 14 when the passenger compartment side is the downstream side, and sends air in the air conditioning unit 31 to the passenger compartment via the heater core 14.
Therefore, by operating the viscous heater 12 and the water pump 13, the internal circulating water heated in the viscous heater 12 is sent to the heater core 14 by the water pump 13, and heat is exchanged with the surrounding air in the heater core 14 to dissipate heat. Then, the circulating water cooled thereby is returned to the viscous heater 12 and heated. And the air heated by the heat exchange in the heater core 14 is sent to the vehicle interior (not shown) by the electric fan 18 to increase the temperature of the vehicle interior.

また、サブ暖房装置１０１には、外気温を測定するための温度センサ１９が設けられており、温度センサ１９は、コントローラ２０と電気的に接続され、測定した外気温情報を示す信号をコントローラ２０に送る。そして、コントローラ２０は、温度センサ１９より送られた外気温情報に基づき、後述に示すようにして、マグネットクラッチ１１をＯＮ状態として、ビスカスヒータ１２を作動させる。 In addition, the sub-heating device 101 is provided with a temperature sensor 19 for measuring the outside air temperature. The temperature sensor 19 is electrically connected to the controller 20, and a signal indicating the measured outside air temperature information is transmitted to the controller 20. Send to. Then, based on the outside air temperature information sent from the temperature sensor 19, the controller 20 turns on the magnet clutch 11 and operates the viscous heater 12 as will be described later.

また、空調ユニット３１には凝縮器として機能するエバポレータ３６が設けられており、エバポレータ３６は、ヒータコア１４の下流側に配置されている。
エバポレータ３６は、冷媒配管４１を介して膨張弁３５に接続され、また、冷媒配管４２を介して圧縮機３３に接続されている。さらに、膨張弁３５は、冷媒配管４０を介して蒸発器として機能するコンデンサ３４に接続されている。そして、コンデンサ３４は、冷媒配管３９を介して圧縮機３３に接続されている。よって、圧縮機３３、コンデンサ３４、膨張弁３５、エバポレータ３６、及び冷媒配管３９〜４２は、内部を冷媒が流通する閉回路を形成し、この閉回路は車両１の主暖房装置であるメイン暖房装置３０を構成している。なお、圧縮機３３は、可変容量型圧縮機であり、コントローラ２０と電気的に接続され、コントローラ２０の制御によってその吐出容量を変化させる。 The air conditioning unit 31 is provided with an evaporator 36 that functions as a condenser, and the evaporator 36 is disposed on the downstream side of the heater core 14.
The evaporator 36 is connected to the expansion valve 35 via a refrigerant pipe 41 and is connected to the compressor 33 via a refrigerant pipe 42. Further, the expansion valve 35 is connected to a capacitor 34 that functions as an evaporator via a refrigerant pipe 40. The capacitor 34 is connected to the compressor 33 via the refrigerant pipe 39. Therefore, the compressor 33, the condenser 34, the expansion valve 35, the evaporator 36, and the refrigerant pipes 39 to 42 form a closed circuit through which the refrigerant flows, and this closed circuit is a main heating that is a main heating device of the vehicle 1. The apparatus 30 is comprised. The compressor 33 is a variable capacity compressor, and is electrically connected to the controller 20 and changes its discharge capacity under the control of the controller 20.

次に、メイン暖房装置３０の動作を説明する。
まず、圧縮機３３は、冷媒配管４２から吸入した冷媒を高温高圧状態にして冷媒配管３９に吐出し、圧縮機３３から吐出された高温高圧の冷媒は、エバポレータ３６に送られる。送られた冷媒は、エバポレータ３６において、周囲の空気と熱交換することによって、放熱して空気を加熱すると共に、凝縮する。そして、凝縮した冷媒は、膨張弁３５に送られ、膨張弁３５において減圧された後、コンデンサ３４に送られる。コンデンサ３４に送られた冷媒は、コンデンサ３４において、外気と熱交換することによって吸熱し、気化する。そして、この気化した冷媒は、再び圧縮機３３に送られ、圧縮機３３において再び高温高圧にされた後、吐出される。
また、エバポレータ３６において冷媒と熱交換することによって加熱された周囲の空気は、電動ファン１８によって図示しない車室内に送られ、車室の温度を上昇する。 Next, the operation of the main heating device 30 will be described.
First, the compressor 33 changes the refrigerant sucked from the refrigerant pipe 42 to a high-temperature and high-pressure state and discharges it to the refrigerant pipe 39, and the high-temperature and high-pressure refrigerant discharged from the compressor 33 is sent to the evaporator 36. In the evaporator 36, the sent refrigerant exchanges heat with ambient air to dissipate heat to heat the air and condense. Then, the condensed refrigerant is sent to the expansion valve 35, decompressed by the expansion valve 35, and then sent to the capacitor 34. The refrigerant sent to the condenser 34 absorbs heat and vaporizes by exchanging heat with the outside air in the condenser 34. Then, the vaporized refrigerant is sent again to the compressor 33, and after being made high temperature and high pressure again in the compressor 33, it is discharged.
The ambient air heated by exchanging heat with the refrigerant in the evaporator 36 is sent to the vehicle interior (not shown) by the electric fan 18 to increase the temperature of the vehicle interior.

よって、メイン暖房装置３０は、上述のような一連のサイクルを繰り返して行い、図示しない車室内を暖房するヒートポンプとして機能する。なお、メイン暖房装置３０による暖房能力は、コントローラ２０により圧縮機３３の吐出容量を増減することによって増減される。
また、図示しない車室内を暖房する場合、メイン暖房装置３０が中心に使用され、サブ暖房装置１０１は補助的に使用される。 Therefore, the main heating device 30 performs a series of cycles as described above and functions as a heat pump that heats a vehicle interior (not shown). Note that the heating capacity of the main heating device 30 is increased or decreased by increasing or decreasing the discharge capacity of the compressor 33 by the controller 20.
Moreover, when heating the vehicle interior which is not shown in figure, the main heating apparatus 30 is mainly used and the subheating apparatus 101 is used auxiliary.

次に、図１〜８を用いて、この発明の実施の形態１に係るサブ暖房装置１０１を備える車両における、サブ暖房装置１０１及びその周辺の動作を示す。
まず、図３を参照すると、サブ暖房装置１０１による暖房は、メイン暖房装置３０による暖房の最大能力（１００％能力）を必要とするような、低い外気温（Ｔａ℃以下）である場合であり、且つ、車両１の制動時に行われる。なお、Ｔａ℃は、例えば、０℃以下であることが望ましい。（図１参照） Next, using FIGS. 1-8, the operation | movement of the sub-heating apparatus 101 and its periphery in the vehicle provided with the sub-heating apparatus 101 which concerns on Embodiment 1 of this invention is shown.
First, referring to FIG. 3, the heating by the sub-heating device 101 is a case of a low outside air temperature (Ta ° C. or less) that requires the maximum heating capacity (100% capability) by the main heating device 30. And it is performed when the vehicle 1 is braked. Note that Ta ° C. is preferably 0 ° C. or less, for example. (See Figure 1)

そこで、図１を参照すると、車両１を減速又は停止するために運転者がブレーキペダル３ｄに入力を与えると、ストロークセンサ３ｈによりブレーキペダル３ｄの入力及びストローク量を示す信号が、コントローラ２０に送られる。同時に、コントローラ２０によってバッテリ５からのモータ４への電力供給が停止される。
このとき、コントローラ２０には、車両１に設けられた温度センサ１９の検出した温度の信号値も送られており、コントローラ２０は、検出された外気温がＴａ℃以下である場合、マグネットクラッチ１１を通電し、マグネットクラッチ１１がＯＮ状態となる。 Therefore, referring to FIG. 1, when the driver gives an input to the brake pedal 3d to decelerate or stop the vehicle 1, a signal indicating the input of the brake pedal 3d and the stroke amount is sent to the controller 20 by the stroke sensor 3h. It is done. At the same time, the power supply from the battery 5 to the motor 4 is stopped by the controller 20.
At this time, a signal value of the temperature detected by the temperature sensor 19 provided in the vehicle 1 is also sent to the controller 20, and when the detected outside air temperature is equal to or lower than Ta ° C., the controller 20 Is energized, and the magnet clutch 11 is turned on.

また、車両１の制動開始から停止するまでの間、駆動輪２は減速しつつも回転を続け、その回転がドライブシャフト７及び変速機６を介してモータ軸４ａに伝達されるため、モータ軸４ａは、駆動輪２と同様にして、減速しつつも回転を続ける。
モータ軸４ａの回転が、プーリー１０、Ｖベルト１０ａ及びＯＮ状態のマグネットクラッチ１１を介して、ビスカスヒータ１２に伝達され、ビスカスヒータ１２が稼動する。また、同時に、コントローラ２０により、サブ暖房装置１０１の水ポンプ１３が通電される。そして、ビスカスヒータ１２及び水ポンプ１３が稼動されることによりサブ暖房装置１０１による暖房が行われる。よって、サブ暖房装置１０１は、制動時における車両１の運動エネルギーを利用して稼動し、暖房を行う。 In addition, the drive wheel 2 continues to rotate while decelerating from the start of braking to the stop of the vehicle 1, and the rotation is transmitted to the motor shaft 4 a via the drive shaft 7 and the transmission 6. 4a, like the drive wheel 2, continues to rotate while decelerating.
The rotation of the motor shaft 4a is transmitted to the viscous heater 12 via the pulley 10, the V belt 10a, and the magnet clutch 11 in the ON state, and the viscous heater 12 is operated. At the same time, the controller 20 energizes the water pump 13 of the sub-heating device 101. And by the viscous heater 12 and the water pump 13 being operated, heating by the sub-heating device 101 is performed. Therefore, the sub-heating device 101 operates by using the kinetic energy of the vehicle 1 at the time of braking and performs heating.

ここで、メイン暖房装置３０による暖房能力の１００％を必要とするＴａ℃以下の外気温であり、且つ、時速Ｖ_１ｋｍで走行する車両１を停止させるために制動する場合における、サブ暖房装置１０１及びその周辺の動作を説明する。
まず、図１及び図４のグラフ（ａ）を参照すると、図４のグラフ（ａ）に示すように、時速Ｖ_１ｋｍで走行する車両１は、時間ｔａで制動が開始され、時間ｔｂで停止する。そして、制動が行われる時間ｔａ〜ｔｂの間、モータ４が停止される。
このとき、マグネットクラッチ１１は、コントローラ２０の制御により、ＯＦＦ状態からＯＮ状態とされるが、図５のグラフ（ａ）に示されるように、時間ｔａ〜ｔｂの間、ＯＮ状態が維持され、車両１の制動が完了する時間ｔｂで再びＯＦＦ状態とされる。よって、時間ｔａ〜ｔｂの間のみ、ビスカスヒータ１２及び水ポンプ１３、すなわちサブ暖房装置１０１が稼動される。 Here, the sub-heating device in the case of braking in order to stop the vehicle 1 that has an outside air temperature of Ta ° C. or less that requires 100% of the heating capacity of the main heating device 30 and that travels at a speed of V ₁ km per hour. 101 and its peripheral operations will be described.
First, referring to the graph (a) in FIG. 1 and FIG. 4, as shown in the graph (a) in FIG. 4, the vehicle 1 traveling at a speed of V ₁ km starts braking at time ta, and at time tb. Stop. And the motor 4 is stopped during the time ta-tb when braking is performed.
At this time, the magnet clutch 11 is turned from the OFF state to the ON state by the control of the controller 20, but as shown in the graph (a) of FIG. 5, the ON state is maintained during the time ta to tb. The vehicle is turned off again at time tb when braking of the vehicle 1 is completed. Therefore, the viscous heater 12 and the water pump 13, that is, the sub-heating device 101 are operated only during the time ta to tb.

また、上述に示すように、サブ暖房装置１０１による暖房は、制動時のみに行われるため間欠的な作動となる。これにより、車両１に対する暖房能力を平準化させるため、サブ暖房装置１０１によるサブ暖房と、メイン暖房装置３０によるメイン暖房とが併用される。
そこで、図１及び図６のグラフ（ａ）を参照すると、図６のグラフ（ａ）に示すように、時間ｔａ〜ｔｂの間では、メイン暖房装置３０によるメイン暖房は、その暖房能力を変化させながら行われる。すなわち、時間ｔａ〜ｔｂの間では、サブ暖房装置１０１による暖房が行われるため、サブ暖房装置１０１の暖房能力にメイン暖房装置３０の暖房能力を加えたものが、所望の暖房能力であるメイン暖房装置３０の暖房の最大能力（１００％能力）となるように、メイン暖房装置３０の暖房能力がコントローラ２０の制御によって調整される。 Moreover, since the heating by the sub-heating device 101 is performed only at the time of braking as described above, the operation is intermittent. Thereby, in order to equalize the heating capability with respect to the vehicle 1, the sub-heating by the sub-heating device 101 and the main heating by the main heating device 30 are used in combination.
Therefore, referring to the graph (a) in FIG. 1 and FIG. 6, as shown in the graph (a) in FIG. 6, the main heating by the main heating device 30 changes its heating capacity between times ta and tb. To be done. That is, since heating by the sub-heating device 101 is performed between the times ta and tb, the heating capability of the main heating device 30 added to the heating capability of the sub-heating device 101 is the desired heating capability. The heating capability of the main heating device 30 is adjusted by the control of the controller 20 so that the maximum heating capability (100% capability) of the device 30 is obtained.

なお、ビスカスヒータ１２による循環水の加熱能力は、その駆動シャフト１３３（図２参照）の回転数にほぼ比例するため、モータ軸４ａの回転数、さらには、車両１の速度にほぼ比例する。このため、サブ暖房装置１０１の暖房能力も車両１の速度にほぼ比例する。
よって、図４のグラフ（ａ）に示されるように、車両１が比例的に減速するに伴って、サブ暖房装置１０１の暖房能力も比例的に減少する。このため、時間ｔａで１００％からＤａ％に落とされたメイン暖房装置３０の暖房能力は、サブ暖房装置１０１の暖房能力の減少に対して、反比例的に引き上げられ、時間ｔｂで１００％とされる。 Note that the heating capacity of the circulating water by the viscous heater 12 is substantially proportional to the rotational speed of the drive shaft 133 (see FIG. 2), and therefore substantially proportional to the rotational speed of the motor shaft 4 a and further to the speed of the vehicle 1. For this reason, the heating capacity of the sub-heating device 101 is also substantially proportional to the speed of the vehicle 1.
Therefore, as the graph (a) of FIG. 4 shows, as the vehicle 1 decelerates proportionally, the heating capacity of the sub-heating device 101 also decreases proportionally. For this reason, the heating capacity of the main heating device 30 dropped from 100% to Da% at the time ta is increased in inverse proportion to the decrease in the heating capacity of the sub-heating device 101, and is set to 100% at the time tb. The

また、駆動輪２の回転によるモータ軸４ａの回転がビスカスヒータ１２を稼動させる際、ビスカスヒータ１２のロータ１３４（図２参照）及びシリコンオイル間にはせん断抵抗が発生するが、このせん断抵抗はモータ軸４ａの回転に対する抵抗となり、駆動輪２に対して回転速度を減少させる作用を有する。よって、時間ｔａ〜ｔｂの間において、ビスカスヒータ１２が駆動輪２に対してブレーキ効果を有し、サブブレーキとして作用する。
さらに、モータ４は、モータ軸４ａが回転される際、その回転に対する抵抗を生じ、駆動輪２に対して回転速度を減少させる作用を有する。すなわち、モータ４が駆動輪２に対してブレーキ効果を有し、サブブレーキとして作用する。
そこで、図１及び図７のグラフ（ａ）を参照すると、ビスカスヒータ１２を非作動状態として、真空ポンプ３ｅの発生する負圧を利用したブレーキブースタ３ｃを使用するメインブレーキのみによって、時間ｔａ〜ｔｂ間で車両１を停止させる場合、真空ポンプ３ｅは、その最大能力のＰａ％の能力を発生する必要がある。 Further, when the rotation of the motor shaft 4a due to the rotation of the drive wheel 2 operates the viscous heater 12, a shear resistance is generated between the rotor 134 (see FIG. 2) of the viscous heater 12 and the silicon oil. It acts as a resistance against the rotation of the motor shaft 4a, and acts to reduce the rotational speed of the drive wheels 2. Accordingly, during the time ta to tb, the viscous heater 12 has a braking effect on the drive wheels 2 and acts as a sub brake.
Further, when the motor shaft 4 a is rotated, the motor 4 has a function of causing a resistance to the rotation and reducing the rotation speed of the drive wheel 2. That is, the motor 4 has a braking effect on the drive wheels 2 and acts as a sub brake.
Therefore, referring to the graph (a) in FIG. 1 and FIG. 7, only when the main heater uses the brake booster 3c using the negative pressure generated by the vacuum pump 3e with the viscous heater 12 in the non-operating state, the time ta˜ When the vehicle 1 is stopped between tb, the vacuum pump 3e needs to generate Pa% of its maximum capacity.

一方、ビスカスヒータ１２の作動状態では、ビスカスヒータ１２及びモータ４のブレーキ効果を差し引いて真空ポンプ３ｅの能力が調整され、真空ポンプ３ｅは、Ｐａ％より小さいＰｂ％の能力で稼動する。よって、車両１が所望の制動力を得ることができるように、ビスカスヒータ１２及びモータ４による制動力にあわせて、真空ポンプ３ｅの能力が調整される。
なお、図面上では真空ポンプ３ｅの能力が時間ｔａ〜ｔｂを通して一定とされているが、加速センサ等により検出された実際の減速度と、ブレーキペダル３ｄのストロークセンサ３ｈの検出値から算出した目標減速度とをモニタしながら、これらを合わせるようにしてコントローラ２０によって、真空ポンプ３ｅの能力が細かく調整される。 On the other hand, in the operating state of the viscous heater 12, the capacity of the vacuum pump 3e is adjusted by subtracting the braking effect of the viscous heater 12 and the motor 4, and the vacuum pump 3e operates with a capacity of Pb% smaller than Pa%. Therefore, the capability of the vacuum pump 3e is adjusted according to the braking force by the viscous heater 12 and the motor 4 so that the vehicle 1 can obtain a desired braking force.
In the drawing, the capacity of the vacuum pump 3e is constant throughout the time ta to tb, but the target calculated from the actual deceleration detected by the acceleration sensor and the detected value of the stroke sensor 3h of the brake pedal 3d. While monitoring the deceleration, the controller 20 finely adjusts the capacity of the vacuum pump 3e so as to match them.

また、図１及び図８のグラフ（ａ）を参照すると、図８のグラフ（ａ）に示すように、時間ｔａ〜ｔｂの間において、駆動輪２の回転によりモータ軸４ａが回転するが、モータ軸４ａの回転は、モータ４に発電させて発生した電力をバッテリ５に充電する電力回生には使用されず、プーリー１０を介したビスカスヒータ１２の稼動にのみ使用される。
従って、上述のようにして、外気温がＴａ℃以下であり、時速Ｖ_１ｋｍで走行する車両１を制動停止させる際、コントローラ２０によって、マグネットクラッチ１１がＯＮ状態とされ、メイン暖房装置３０によるメイン暖房能力、真空ポンプ３ｅを使用したメインブレーキ能力、モータ４による電力回生が制御される。
なお、外気温がＴａ℃以下となるメイン暖房能力を１００％必要とする状態では、制動時にマグネットクラッチ１１をＯＦＦ状態としてモータ４に発電させ、発生した電力を利用してメイン暖房装置３０のみを稼動させて暖房を行うより、マグネットクラッチ１１をＯＮ状態として、サブ暖房装置１０１及びメイン暖房装置３０を併用して暖房を行う方が、車両１の運動エネルギーの利用を含めた車両１全体のエネルギー効率が高くなる。 Further, referring to the graph (a) in FIG. 1 and FIG. 8, as shown in the graph (a) in FIG. 8, the motor shaft 4 a is rotated by the rotation of the driving wheel 2 during the time ta to tb. The rotation of the motor shaft 4 a is not used for power regeneration for charging the battery 5 with the electric power generated by the motor 4 and is used only for operating the viscous heater 12 via the pulley 10.
Therefore, as described above, when braking the vehicle 1 whose outside air temperature is Ta ° C. or less and traveling at the speed of V ₁ km / h, the controller 20 turns the magnet clutch 11 on, and the main heating device 30 The main heating capacity, the main brake capacity using the vacuum pump 3e, and the power regeneration by the motor 4 are controlled.
Note that, in a state where the main heating capacity where the outside air temperature is Ta ° C. or less is required 100%, the magnet clutch 11 is turned off at the time of braking to cause the motor 4 to generate power, and only the main heating device 30 is used using the generated power. Rather than operating and heating, the energy of the vehicle 1 as a whole, including the use of kinetic energy of the vehicle 1, is better when the magnet clutch 11 is in the ON state and the sub-heating device 101 and the main heating device 30 are used together for heating. Increases efficiency.

次に、外気温がＴａ℃より高く、メイン暖房装置３０による暖房能力を１００％必要としない場合であり、且つ、時速Ｖ_１ｋｍで走行する車両１を停止させるために制動する場合における、サブ暖房装置１０１及びその周辺の動作を説明する。
まず、図１及び図４のグラフ（ｂ）を参照すると、図４のグラフ（ｂ）に示すように、時速Ｖ_１ｋｍで走行する車両１は、時間ｔａ〜ｔｂの間で制動停止され、この間、モータ４は停止される。このとき、図５のグラフ（ｂ）に示すようにマグネットクラッチ１１は、ＯＦＦ状態が維持される。
よって、サブ暖房装置１０１は作動されず、メイン暖房装置３０によるメイン暖房のみが行われる。そして、図６のグラフ（ｂ）を参照すると、メイン暖房装置３０によるメイン暖房能力は、制動前、制動中、及び制動後を通して、所望される暖房能力であり、１００％より小さいＤｂ％の能力で維持される。 Next, when the outside air temperature is higher than Ta ° C. and the heating capacity by the main heating device 30 is not required 100%, and the vehicle 1 that travels at a speed of V ₁ km is braked to stop, The operation of the heating apparatus 101 and its surroundings will be described.
First, referring to the graph (b) in FIG. 1 and FIG. 4, as shown in the graph (b) in FIG. 4, the vehicle 1 traveling at a speed of V ₁ km is braked and stopped between times ta and tb. During this time, the motor 4 is stopped. At this time, as shown in the graph (b) of FIG. 5, the magnet clutch 11 is maintained in the OFF state.
Therefore, the sub-heating device 101 is not operated, and only the main heating by the main heating device 30 is performed. Referring to the graph (b) of FIG. 6, the main heating capacity of the main heating device 30 is a desired heating capacity before braking, during braking, and after braking, and a capacity of Db% smaller than 100%. Maintained at.

また、図８のグラフ（ｂ）に示すように、制動中である時間ｔａ〜ｔｂの間において、駆動輪２の回転により回転するモータ軸４ａの回転はすべて、モータ４による電力回生に使用され、発電された電力（回生電力）はバッテリ５に充電される。
さらに、モータ４は、電力回生時に発電機として機能するが、この際、モータ軸４ａの回転に対する抵抗を生じるため、駆動輪２に対して回転速度を減少させるブレーキ効果を有し、サブブレーキとして作用する。 Further, as shown in the graph (b) of FIG. 8, during the time ta to tb during braking, all the rotation of the motor shaft 4 a that is rotated by the rotation of the drive wheel 2 is used for power regeneration by the motor 4. The generated power (regenerative power) is charged in the battery 5.
Further, the motor 4 functions as a generator during power regeneration. At this time, the motor 4 has a resistance against rotation of the motor shaft 4a, and therefore has a braking effect to reduce the rotational speed with respect to the drive wheels 2, and serves as a sub brake Works.

そこで、図１及び図７のグラフ（ｂ）を参照すると、図７のグラフ（ｂ）に示すように、真空ポンプ３ｅを使用したメインブレーキのみによって、時間ｔａ〜ｔｂ間で車両１を停止させる場合には、真空ポンプ３ｅの能力は、その最大能力のＰａ％が必要である。しかしながら、電力回生時では、所望の制動力からモータ４のブレーキ効果を差し引いて真空ポンプ３ｅの能力が調整され、真空ポンプ３ｅは、Ｐａ％より小さいＰｃ％の能力で稼動する。すなわち、車両１が所望の制動力を得ることができるように、モータ４による制動力にあわせて、真空ポンプ３ｅの能力が調整される。
なお、サブブレーキとしてモータ４のみが作用する場合の真空ポンプ３ｅの能力Ｐｃ％は、図７のグラフ（ａ）に示すモータ４及びビスカスヒータ１２がサブブレーキとして作用する場合の真空ポンプ３ｅの能力Ｐｂ％より大きくなっている。よって、ビスカスヒータ１２の稼動時の方が、真空ポンプ３ｅに必要とされる能力が低減されるため、真空ポンプ３ｅの稼動に関するエネルギーが省力化される。 Therefore, referring to the graph (b) in FIG. 1 and FIG. 7, as shown in the graph (b) in FIG. 7, the vehicle 1 is stopped between the times ta and tb only by the main brake using the vacuum pump 3e. In some cases, the capacity of the vacuum pump 3e needs to be Pa% of its maximum capacity. However, at the time of power regeneration, the capacity of the vacuum pump 3e is adjusted by subtracting the braking effect of the motor 4 from the desired braking force, and the vacuum pump 3e operates with a capacity of Pc% smaller than Pa%. That is, the capacity of the vacuum pump 3e is adjusted in accordance with the braking force of the motor 4 so that the vehicle 1 can obtain a desired braking force.
Note that the capacity Pc% of the vacuum pump 3e when only the motor 4 acts as the sub brake is the capacity of the vacuum pump 3e when the motor 4 and the viscous heater 12 shown in the graph (a) of FIG. 7 act as the sub brake. It is larger than Pb%. Therefore, since the capacity required for the vacuum pump 3e is reduced when the viscous heater 12 is in operation, energy related to the operation of the vacuum pump 3e is saved.

従って、上述のようにして、外気温がＴａ℃より高く、メイン暖房装置３０による暖房能力を１００％必要とせず、時速Ｖ_１ｋｍで走行する車両１を制動停止させる際、コントローラ２０によって、マグネットクラッチ１１はＯＦＦ状態のまま維持され、メイン暖房装置３０によるメイン暖房能力、真空ポンプ３ｅを使用したメインブレーキ能力、モータ４による電力回生が制御される。 Therefore, as described above, when the vehicle 1 running at V ₁ km / h is braked and stopped, the controller 20 causes the magnet to be magnetized by the controller 20 when the outside air temperature is higher than Ta ° C. and the heating capacity of the main heating device 30 is not required 100%. The clutch 11 is maintained in the OFF state, and main heating capability by the main heating device 30, main braking capability using the vacuum pump 3e, and power regeneration by the motor 4 are controlled.

このように、実施の形態１に係るサブ暖房装置１０１は、モータジェネレータ４の回転をモータ軸４ａを介して駆動輪２に伝達すると共にメイン暖房装置３０を有する車両１に設けられる車両用のサブ暖房装置である。さらに、サブ暖房装置１０１は、内部を循環水が流通し、モータ軸４ａから伝達される回転によって発熱して、発生した熱を循環水と熱交換するビスカスヒータ１２と、モータ軸４ａとビスカスヒータ１２とを断接するマグネットクラッチ１１と、ビスカスヒータ１２の内部に連通し、ビスカスヒータ１２から排出される循環水を空気と熱交換させるヒータコア１４とを備え、マグネットクラッチ１１は、外気温が所定の温度以下であり、且つ、車両１の制動時に、モータ軸４ａとビスカスヒータと１２を接続し、モータ軸４ａの回転をビスカスヒータ１２に伝達する。 As described above, the sub-heating device 101 according to the first embodiment transmits the rotation of the motor generator 4 to the drive wheels 2 via the motor shaft 4 a and is a vehicle sub-device provided in the vehicle 1 having the main heating device 30. It is a heating device. Further, the sub-heating device 101 has a viscous heater 12 through which circulating water circulates and generates heat by the rotation transmitted from the motor shaft 4a, and exchanges the generated heat with the circulating water, and the motor shaft 4a and the viscous heater. The magnet clutch 11 is connected to the inside of the viscous heater 12 and is connected to the inside of the viscous heater 12, and the heater core 14 is configured to exchange heat with circulating air discharged from the viscous heater 12. The magnetic clutch 11 has a predetermined outside air temperature. The motor shaft 4 a is connected to the viscous heater 12 when the vehicle 1 is braked, and the rotation of the motor shaft 4 a is transmitted to the viscous heater 12.

これによって、サブ暖房装置１０１は、制動時における駆動輪２の回転をモータ軸４ａを介してビスカスヒータ１２に直接伝達してビスカスヒータ１２を稼動・発熱させ、ビスカスヒータ１２内で加熱された循環水をヒータコア１４において空気と熱交換させ、加熱された空気により車両１内を暖房するものである。また、メイン暖房装置３０に最大の暖房能力が要求されるような外気温が所定の温度以下である低い状態では、メイン暖房装置３０による暖房は、エネルギー効率が低いものとなる。このような場合、メイン暖房装置３０に加えてサブ暖房装置１０１により暖房を行うことにより、メイン暖房装置３０は、その暖房能力を最大暖房能力より減じたエネルギー効率の高い状態で稼動することができる。さらに、サブ暖房装置１０１は、制動時における車両１の運動エネルギーをビスカスヒータ１２に直接伝達して熱に変換するものであるため、エネルギー効率が高いものである。従って、メイン暖房装置３０及びサブ暖房装置１０１による暖房は、メイン暖房装置３０のみによる暖房よりエネルギー効率を向上させることができる。また、ビスカスヒータ１２は、稼動される際、モータ軸４ａの回転に対する抵抗を生じる。そして、この抵抗は駆動輪２に対してブレーキ効果を有する。よって、サブ暖房装置１０１は、制動に要するエネルギーを低減することができる。 As a result, the sub-heating device 101 directly transmits the rotation of the driving wheel 2 during braking to the viscous heater 12 via the motor shaft 4 a to operate and generate heat for the viscous heater 12, and the circulation heated in the viscous heater 12. Water is heat-exchanged with air in the heater core 14, and the inside of the vehicle 1 is heated by the heated air. Moreover, in the low state where the outside air temperature where the maximum heating capacity is required for the main heating device 30 is a predetermined temperature or less, the heating by the main heating device 30 has low energy efficiency. In such a case, by performing heating by the sub-heating device 101 in addition to the main heating device 30, the main heating device 30 can operate in a state of high energy efficiency in which the heating capacity is reduced from the maximum heating capacity. . Furthermore, since the sub-heating device 101 directly transmits the kinetic energy of the vehicle 1 during braking to the viscous heater 12 and converts it into heat, the sub-heating device 101 has high energy efficiency. Therefore, heating by the main heating device 30 and the sub-heating device 101 can improve energy efficiency as compared with heating by the main heating device 30 alone. Further, when the viscous heater 12 is operated, a resistance against rotation of the motor shaft 4a is generated. This resistance has a braking effect on the drive wheels 2. Therefore, the sub-heating device 101 can reduce energy required for braking.

また、マグネットクラッチ１１がＯＮ状態である時、ビスカスヒータ１２による制動力にあわせて、ブレーキブースタ３ｃによる制動がその制動力を減じるように調整されるため、ブレーキブースタ３ｃ、すなわち真空ポンプ３ｅを作動するエネルギーを低減することができる。
また、サブ暖房装置１０１による暖房は、間欠的に行われ、また、制動時における車両１の速度に連動して暖房能力が変化する。このため、サブ暖房装置１０１の暖房能力にあわせて、メイン暖房装置３０の暖房能力を減じるように調整することによって、所望する全体の暖房能力を平準化して提供することができる。さらに、暖房能力を減じることによりメイン暖房装置３０のエネルギー効率が向上する。 Further, when the magnet clutch 11 is in the ON state, the brake booster 3c, that is, the vacuum pump 3e is operated because the braking by the brake booster 3c is adjusted to reduce the braking force according to the braking force by the viscous heater 12. Energy to be reduced.
Further, heating by the sub-heating device 101 is performed intermittently, and the heating capacity changes in conjunction with the speed of the vehicle 1 during braking. For this reason, by adjusting so that the heating capability of the main heating device 30 may be reduced in accordance with the heating capability of the sub-heating device 101, the desired overall heating capability can be leveled and provided. Furthermore, the energy efficiency of the main heating device 30 is improved by reducing the heating capacity.

また、マグネットクラッチ１１がＯＮ状態である時、モータ４への電力供給を停止し、モータ軸４ａを介して回転されるモータ４により発電を行わない、すなわち電力回生を行わないことによって、サブ暖房装置１０１の能力を向上させることができる。さらに、これにより、メイン暖房装置３０に必要とされる能力の低減量が増大されるため、メイン暖房装置３０のエネルギー効率を向上させることができる。
また、モータ４のモータ軸４ａにプーリー１０を設け、プーリー１０及びマグネットクラッチ１１をＶベルト１０ａを介して連結することによって、モータ４及びモータ軸４ａに対してビスカスヒータ１２は並列に配置され、その配置は自由度を有するようになるため、省スペース化を図ることができる。さらに、モータ軸４ａの回転が、プーリー１０及びＶベルト１０ａを介してマグネットクラッチ１１に直接伝達され、さらには、マグネットクラッチ１１を介してビスカスヒータに１２直接伝達されるため、エネルギーの損失を低減した回転の伝達が可能になる。 Further, when the magnet clutch 11 is in the ON state, the power supply to the motor 4 is stopped, and no power is generated by the motor 4 rotated via the motor shaft 4a, that is, no power regeneration is performed. The capability of the apparatus 101 can be improved. Furthermore, since this reduces the amount of reduction in the capacity required for the main heating device 30, the energy efficiency of the main heating device 30 can be improved.
Further, by providing the pulley 10 on the motor shaft 4a of the motor 4 and connecting the pulley 10 and the magnet clutch 11 via the V belt 10a, the viscous heater 12 is arranged in parallel to the motor 4 and the motor shaft 4a. Since the arrangement has a degree of freedom, space can be saved. Further, since the rotation of the motor shaft 4a is directly transmitted to the magnet clutch 11 via the pulley 10 and the V belt 10a, and further directly transmitted to the viscous heater 12 via the magnet clutch 11, energy loss is reduced. Rotation can be transmitted.

実施の形態２．
この発明の実施の形態２に係るサブ暖房装置１０２の構成は、実施の形態１におけるサブ暖房装置１０１の回路の途中に加熱器であるセラミックヒータ２２を設けたものとなる。
なお、以下の実施の形態において、前出した図における参照符号と同一の符号は、同一または同様な構成要素であるので、その詳細な説明は省略する。 Embodiment 2. FIG.
The configuration of the sub-heating device 102 according to Embodiment 2 of the present invention is such that a ceramic heater 22 that is a heater is provided in the middle of the circuit of the sub-heating device 101 in Embodiment 1.
In the following embodiments, the same reference numerals as those in the previous drawings are the same or similar components, and thus detailed description thereof is omitted.

図９を参照すると、ビスカスヒータ１２及びヒータコア１４を接続する水配管１５２ａ及び１５２ｂの間には、セラミックヒータ２２が設けられている。セラミックヒータ２２は、コントローラ２０（図１参照）と電気的に接続されており、コントローラ２０による制御のもと、バッテリ５（図１参照）から供給される電力によって稼動する。そして、ビスカスヒータ１２、ヒータコア１４、水ポンプ１３、並びに、水配管１５２ａ、１５２ｂ、１６及び１７は、サブ暖房装置１０２を構成し、セラミックヒータ２２、ヒータコア１４、水ポンプ１３、並びに、水配管１５２ａ、１５２ｂ、１６及び１７は、メイン暖房装置３０２を構成している。 Referring to FIG. 9, a ceramic heater 22 is provided between water pipes 152 a and 152 b that connect the viscous heater 12 and the heater core 14. The ceramic heater 22 is electrically connected to the controller 20 (see FIG. 1), and is operated by electric power supplied from the battery 5 (see FIG. 1) under the control of the controller 20. The viscous heater 12, the heater core 14, the water pump 13, and the water pipes 152a, 152b, 16 and 17 constitute the sub-heating device 102, and the ceramic heater 22, the heater core 14, the water pump 13, and the water pipe 152a. , 152b, 16 and 17 constitute the main heating device 302.

また、メイン暖房装置３０２において、水ポンプ１３を稼動させることによって、水ポンプ１３から、ビスカスヒータ１２、セラミックヒータ２２、ヒータコア１４、そして水ポンプ１３へと、内部の循環水が循環する。このとき、セラミックヒータ２２により加熱された循環水が、ヒータコア１４において空調ユニット３１内の空気と熱交換し、熱交換された空気が、電動ファン１８によって図示しない車室内に送られ、車室内の空気を昇温する。 Further, by operating the water pump 13 in the main heating device 302, the internal circulating water circulates from the water pump 13 to the viscous heater 12, the ceramic heater 22, the heater core 14, and the water pump 13. At this time, the circulating water heated by the ceramic heater 22 exchanges heat with the air in the air conditioning unit 31 in the heater core 14, and the heat-exchanged air is sent to the vehicle interior (not shown) by the electric fan 18, Raise the temperature of the air.

メイン暖房装置３０２は、実施の形態１のメイン暖房装置３０と同様にして、マグネットクラッチ１１をＯＮ状態とした場合、サブ暖房装置１０２と併用されて暖房を行う。すなわち、ビスカスヒータ１２による循環水の加熱能力にあわせて、コントローラ２０（図１参照）によりセラミックヒータ２２による循環水の加熱能力を調整し、暖房が行われる。また、マグネットクラッチ１１をＯＦＦ状態とした場合、メイン暖房装置３０２のみを使用して、暖房が行われる。
また、この発明の実施の形態２に係るサブ暖房装置１０２及びその周辺のその他の構成並びに動作は、実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。
このように、実施の形態２におけるサブ暖房装置１０２において、上記実施の形態１のサブ暖房装置１０１と同様な効果が得られる。 The main heating device 302 is used in combination with the sub-heating device 102 when the magnet clutch 11 is turned on, similarly to the main heating device 30 of the first embodiment. That is, according to the heating capacity of the circulating water by the viscous heater 12, the heating capacity is adjusted by adjusting the heating capacity of the circulating water by the ceramic heater 22 by the controller 20 (see FIG. 1). Further, when the magnet clutch 11 is turned off, heating is performed using only the main heating device 302.
Moreover, since the other structure and operation | movement of the sub-heating apparatus 102 which concerns on Embodiment 2 of this invention and its periphery are the same as that of Embodiment 1, description is abbreviate | omitted.
Thus, in sub-heating device 102 in the second embodiment, the same effect as in sub-heating device 101 in the first embodiment can be obtained.

実施の形態３．
この発明の実施の形態３に係るサブ暖房装置１０３の構成は、実施の形態１におけるサブ暖房装置１０１の回路の途中に、車両１のエンジン２３から延びる配管を接続するようにしたものとなる。なお、この実施の形態３において、このサブ暖房装置１０３を備える車両は、エンジン及び電気モータを併用して走行するハイブリッド自動車とする。 Embodiment 3 FIG.
The configuration of the sub-heating device 103 according to Embodiment 3 of the present invention is such that piping extending from the engine 23 of the vehicle 1 is connected in the middle of the circuit of the sub-heating device 101 in Embodiment 1. In the third embodiment, the vehicle including the sub-heating device 103 is a hybrid vehicle that travels using both an engine and an electric motor.

図１０を参照すると、車両１（図１参照）には、内燃機関であるエンジン２３が設けられており、エンジン２３の内部は、エンジン２３を冷却するための冷却水が流通するようになっている。
サブ暖房装置１０３において、ビスカスヒータ１２及びヒータコア１４を接続する水配管１５３ａ及び１５３ｂの接続部には、エンジン２３から延びる水配管２３ｂが接続されている。また、水ポンプ１３及びビスカスヒータ１２を接続する水配管１７３ａ及び１７３ｂの接続部には、エンジン２３から延びる水配管２３ａが接続されている。また、水配管２３ｂの途中には水配管２３ｂを開閉する開閉弁２３ｃが設けられ、開閉弁２３ｃは、コントローラ２０（図１参照）に電気的に接続され、コントローラ２０の制御により動作する。 Referring to FIG. 10, the vehicle 1 (see FIG. 1) is provided with an engine 23 that is an internal combustion engine, and cooling water for cooling the engine 23 circulates inside the engine 23. Yes.
In the sub-heating device 103, a water pipe 23 b extending from the engine 23 is connected to a connection portion between water pipes 153 a and 153 b that connect the viscous heater 12 and the heater core 14. Further, a water pipe 23 a extending from the engine 23 is connected to a connection portion of the water pipes 173 a and 173 b connecting the water pump 13 and the viscous heater 12. In addition, an on-off valve 23c for opening and closing the water pipe 23b is provided in the middle of the water pipe 23b. The on-off valve 23c is electrically connected to the controller 20 (see FIG. 1), and operates under the control of the controller 20.

開閉弁２３ｃを開弁すると、エンジン２３を冷却する際の熱交換により高温になったエンジン２３内の冷却水が、図面上の一点鎖線矢印により示されるように循環する。すなわち、冷却水は、水配管２３ａに連通する図示しない水ポンプによって、水配管２３ｂを経由して水配管１５３ｂに送られ、さらには、ヒータコア１４、水ポンプ１３、水配管２３ａを経由してエンジン２３に戻される。このとき、冷却水が、ヒータコア１４において空調ユニット３１内の空気と熱交換し、熱交換された空気が、電動ファン１８によって図示しない車室内に送られ、車室内の空気を昇温する。また、冷却水は、ヒータコア１４における熱交換により冷却された状態でエンジン２３に戻される。 When the on-off valve 23c is opened, the coolant in the engine 23 that has become hot due to heat exchange when the engine 23 is cooled circulates as indicated by the one-dot chain line arrow in the drawing. That is, the cooling water is sent to the water pipe 153b via the water pipe 23b by a water pump (not shown) communicating with the water pipe 23a, and further to the engine via the heater core 14, the water pump 13, and the water pipe 23a. 23 is returned. At this time, the cooling water exchanges heat with the air in the air conditioning unit 31 in the heater core 14, and the heat-exchanged air is sent to the vehicle interior (not shown) by the electric fan 18 to raise the temperature of the air in the vehicle interior. Further, the cooling water is returned to the engine 23 while being cooled by heat exchange in the heater core 14.

よって、メイン暖房装置３０３は、エンジン２３、ヒータコア１４、水ポンプ１３、水配管２３ｂ、１５３ｂ、１６、１７３ａ及び２３ａ、並びに、開閉弁２３ｃにより構成されている。なお、ヒータコア１４は、メイン暖房装置３０３の熱交換器及びサブ暖房装置１０３のサブ熱交換器を兼ねている。
メイン暖房装置３０３は、実施の形態１のメイン暖房装置３０と同様にして、マグネットクラッチ１１をＯＮ状態とした場合、サブ暖房装置１０３と併用されて暖房を行う。すなわち、ビスカスヒータ１２により加熱された循環水による暖房能力にあわせて、エンジン２３において加熱された冷却水による暖房能力を調整し、暖房が行われる。なお、エンジン２３の冷却水による暖房能力の調整は、コントローラ２０（図１参照）により開閉弁２３ｃの開度を調整することによって行われ、開度が大きくなるほど暖房能力が向上する。また、マグネットクラッチ１１をＯＦＦ状態とした場合、メイン暖房装置３０３のみを使用して、暖房が行われる。 Therefore, the main heating device 303 includes the engine 23, the heater core 14, the water pump 13, the water pipes 23b, 153b, 16, 173a and 23a, and the on-off valve 23c. The heater core 14 also serves as a heat exchanger for the main heating device 303 and a sub heat exchanger for the sub-heating device 103.
The main heating device 303 is used in combination with the sub-heating device 103 when the magnet clutch 11 is turned on, similarly to the main heating device 30 of the first embodiment. That is, heating is performed by adjusting the heating capacity of the cooling water heated in the engine 23 in accordance with the heating capacity of the circulating water heated by the viscous heater 12. In addition, adjustment of the heating capability by the cooling water of the engine 23 is performed by adjusting the opening degree of the on-off valve 23c by the controller 20 (refer FIG. 1), and a heating capability improves, so that an opening degree becomes large. In addition, when the magnet clutch 11 is turned off, heating is performed using only the main heating device 303.

また、本実施の形態３において、ブレーキブースタ３ｃには真空ポンプ３ｅが設けられず、エンジン２３の発生する負圧がブレーキブースタ３ｃに導入され、この負圧を利用してブレーキブースタ３ｃが作動される。よって、マグネットクラッチ１１をＯＮ状態とした場合、車両１（図１参照）が所望の制動力を得ることができるように、ビスカスヒータ１２及びモータ４によるサブブレーキ能力にあわせて、エンジン２３からブレーキブースタ３ｃに導入される負圧を調整しメインブレーキ能力が調整される。（図１参照）
また、この発明の実施の形態３に係るサブ暖房装置１０３及びその周辺のその他の構成並びに動作は、実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。 In the third embodiment, the brake booster 3c is not provided with the vacuum pump 3e, and the negative pressure generated by the engine 23 is introduced into the brake booster 3c, and the brake booster 3c is operated using this negative pressure. The Therefore, when the magnet clutch 11 is in the ON state, the brake is applied from the engine 23 in accordance with the sub-brake capability of the viscous heater 12 and the motor 4 so that the vehicle 1 (see FIG. 1) can obtain a desired braking force. The main brake capacity is adjusted by adjusting the negative pressure introduced into the booster 3c. (See Figure 1)
Further, since the sub-heating device 103 according to Embodiment 3 of the present invention and other configurations and operations in the vicinity thereof are the same as those in Embodiment 1, description thereof is omitted.

このように、実施の形態３におけるサブ暖房装置１０３において、上記実施の形態１のサブ暖房装置１０１と同様な効果が得られる。
また、サブ暖房装置１０３は、エンジン２３の冷間時など、メイン暖房装置３０３の暖房能力が不足する場合に稼動させることによって、所望の暖房能力を得ることを可能にする。
また、実施の形態３において、メイン暖房装置３０３の熱源として冷却水を利用し、さらに、この冷却水にはエンジン２３用のものを利用していたが、これに限定されるものではない。エンジン２３を有しないモータ４（図１参照）のみを駆動源とする電気駆動車両、すなわち電気自動車には、直流電力を交流電力に変換するインバータが設けられている。このインバータ及びバッテリ（電池）５（図１参照）等はそれぞれ、走行ユニットを構成している。そして、この走行ユニットは、冷却水によって冷却されるように構成されている。このため、電気自動車には、走行ユニットを冷却するための冷却水である走行ユニット用冷却水が流通する経路が設けられている。よって、電気自動車において、走行ユニット用冷却水をメイン暖房装置３０３の熱源として利用するように構成することができる。すなわち、実施の形態３と同様にして、走行ユニットにおいて熱交換して高温となった走行ユニット用冷却水が流通する経路を水配管１５３ａ及び１５３ｂの接続部に連通し、水配管１７３ａ及び１７３ｂの接続部に連通する経路を走行ユニットに戻すように構成することができる。（図１０参照） Thus, in sub-heating device 103 in Embodiment 3, the same effect as in sub-heating device 101 in Embodiment 1 is obtained.
In addition, the sub-heating device 103 can be operated when the heating capacity of the main heating device 303 is insufficient, such as when the engine 23 is cold, to obtain a desired heating capacity.
In the third embodiment, the cooling water is used as the heat source of the main heating device 303, and the cooling water for the engine 23 is used as the cooling water. However, the present invention is not limited to this. An electric drive vehicle that uses only the motor 4 (see FIG. 1) without the engine 23 as a drive source, that is, an electric vehicle, is provided with an inverter that converts DC power into AC power. Each of the inverter, the battery (battery) 5 (see FIG. 1), etc. constitutes a traveling unit. And this driving | running | working unit is comprised so that it may be cooled with cooling water. For this reason, the electric vehicle is provided with a path through which traveling unit cooling water, which is cooling water for cooling the traveling unit, circulates. Therefore, in the electric vehicle, the traveling unit cooling water can be used as a heat source of the main heating device 303. That is, in the same manner as in the third embodiment, a path through which the cooling water for the traveling unit that has become hot due to heat exchange in the traveling unit is communicated with the connection portion of the water pipes 153a and 153b, and the water pipes 173a and 173b are connected. A path communicating with the connection portion can be configured to return to the traveling unit. (See Figure 10)

また、実施の形態１〜３において、マグネットクラッチ１１がＯＮ状態とされてサブ暖房装置１０１〜１０３が作動されるのは、外気温が低い状態であったが、暖房の開始時などの最大の暖房能力が必要とされる場合、又は、バッテリ５の充電度が低い場合に、サブ暖房装置１０１〜１０３を作動させてもよい。
また、実施の形態１〜３において、マグネットクラッチ１１とモータ４のモータ軸４ａは、プーリー１０及びＶベルト１０ａを介して連結されていたが、これに限定されるものではなく、ギヤ構造を介して連結されてもよい。
また、実施の形態１〜３において、マグネットクラッチ１１は、モータ４のモータ軸４ａと並列に連結されていたが、これに限定されるものではなく、直列に連結されてもよい。
また、実施の形態１〜３において、マグネットクラッチ１１は、モータ４のモータ軸４ａと連結されていたが、これに限定されるものではなく、ドライブシャフト７に連結されてもよい。 In the first to third embodiments, the magnet clutch 11 is turned on and the sub-heating devices 101 to 103 are operated in a state where the outside air temperature is low. When heating capacity is required or when the degree of charge of the battery 5 is low, the sub-heating devices 101 to 103 may be operated.
In the first to third embodiments, the magnet clutch 11 and the motor shaft 4a of the motor 4 are connected via the pulley 10 and the V-belt 10a. However, the present invention is not limited to this. May be connected.
Moreover, in Embodiment 1-3, although the magnet clutch 11 was connected in parallel with the motor shaft 4a of the motor 4, it is not limited to this, You may connect in series.
In the first to third embodiments, the magnet clutch 11 is connected to the motor shaft 4 a of the motor 4, but is not limited to this, and may be connected to the drive shaft 7.

１車両、２駆動輪（車輪）、３ｃブレーキブースタ（ブレーキ倍力装置）、４モータジェネレータ（電気モータ）、４ａモータ軸（動力伝達経路）、１１マグネットクラッチ（クラッチ手段）、１２ビスカスヒータ、１４ヒータコア（サブ熱交換器、熱交換器）、２３エンジン（内燃機関）、２３ｂ水配管（加熱された冷却水の経路）、３０，３０２，３０３メイン暖房装置（暖房装置）、１０１，１０２，１０３サブ暖房装置、１５３ａ，１５３ｂ水配管（ビスカスヒータをサブ熱交換器に連通する経路）。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vehicle, 2 Drive wheel (wheel), 3c Brake booster (brake booster), 4 Motor generator (electric motor), 4a Motor shaft (power transmission path), 11 Magnet clutch (clutch means), 12 Viscous heater, 14 Heater core (sub heat exchanger, heat exchanger), 23 engine (internal combustion engine), 23b water pipe (heated cooling water path), 30, 302, 303 main heating device (heating device), 101, 102, 103 Sub-heating device, 153a, 153b Water piping (path for communicating the viscous heater to the sub-heat exchanger).

Claims

A sub-heating device for vehicles that is provided in a vehicle that transmits rotation of an electric motor to wheels via a power transmission path and has a heating device,
A viscous heater in which a fluid circulates inside and generates heat by rotation transmitted from the power transmission path, and exchanges heat generated with the fluid;
Clutch means for connecting and disconnecting the power transmission path and the viscous heater;
A sub heat exchanger that communicates with the inside of the viscous heater and exchanges heat between the fluid discharged from the viscous heater and air;
The clutch means includes
A sub-heating device for a vehicle, wherein an outside air temperature is equal to or lower than a predetermined temperature, and the power transmission path and the viscous heater are connected when the vehicle is braked, and the rotation of the power transmission path is transmitted to the viscous heater. .

In the vehicle further comprising a brake booster,
The sub-heating device according to claim 1, wherein when the clutch means connects the power transmission path and the viscous heater, a braking force by the brake booster is reduced.

The sub-heating device according to claim 1 or 2, wherein when the clutch means connects the power transmission path and the viscous heater, the heating capacity of the heating device is reduced.

In the vehicle further comprising an internal combustion engine,
The heating device includes a heat exchanger,
Cooling water flows through the internal combustion engine,
A path of cooling water heated by heat exchange with the internal combustion engine communicates with a path communicating the viscous heater with the sub heat exchanger;
The sub-heating device according to any one of claims 1 to 3, wherein the sub-heat exchanger also serves as the heat exchanger and exchanges heat between the heated cooling water and air.

In an electrically driven vehicle having no internal combustion engine,
The heating device includes a heat exchanger,
The traveling unit coolant path communicates with the path where the viscous heater communicates with the sub heat exchanger,
The sub-heater according to any one of claims 1 to 3, wherein the sub-heat exchanger also serves as the heat exchanger and exchanges heat between the traveling unit cooling water and air.

A heating method for a vehicle having a viscous heater that transmits rotation of an electric motor to a wheel via a power transmission path and can be connected to and disconnected from the power transmission path.
When the outside air temperature is below a predetermined temperature and the vehicle is braked,
The power transmission path and the viscous heater are connected, the rotation of the power transmission path is transmitted to the viscous heater, and heating is performed using the heat generated by the viscous heater by the rotation transmitted from the power transmission path. A vehicle heating method.