JP2010513771A - 車両エアコン用カップリング組立体、それを使用する車両及びエンジン組立体の制御方法 - Google Patents
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Abstract
有害な排気ガス等の排出を大幅に低減可能にすると共に、装置の小型化が可能な車両エアコン用カップリング組立体、それを使用する車両、及びエンジン組立体の制御方法を提供する。
【解決手段】
サーマルエンジン付き車両のエアコンユニット用コンプレッサ(3)のハイブリッド駆動を、サーマルエンジン(1)及びコンプレッサ(3)に機械的にカップリング可能な回転電気マシン(2)を含むカップリング組立体により実施するようにする。係合解除可能な第1カップリング手段(6)が、回転電気マシン(2)をサーマルエンジン(1)と選択的に連結するために設けられ、かつ係合解除可能な第2カップリング手段(8)が、回転電気マシン(2)をコンプレッサ(3)と選択的に連結するために設けられている。
【選択図】図1
Description
モータモードで動作する電気回転マシンと、
コンプレッサをサーマルエンジンにカップリングする第1の係合解除可能なカップリング手段と、
コンプレッサを電気回転マシンとカップリングする第2の係合解除可能なカップリング手段とを含んでいる。
−第1及び第2の係合解除可能なカップリング手段が独立制御可能である場合には、コンプレッサの回転を、サーマルエンジンから電気モータに切り替えるか、又はその逆とし、既に空調している車内を、十分な期間だけ十分快適レベルに維持する。
−回転電気マシンがモータモードで動作するようにして、機械エネルギーをサーマルエンジンに提供し、サーマルエンジンを始動させ、電気モータをスタータとする。
−回転電気マシンは、車両のエアコンユニットに付加されるように構成されている。
−回転電気マシンは、トランスミッションユニットを介して、サーマルエンジンにカップリングされるよう構成されている。
−回転電気マシンは、トランスミッションユニットを介して、コンプレッサに連結されるように構成されている。
−トランスミッションユニットは、エピサイクリック(又は遊星)ギアトレイン、固定減速比トランスミッション、連続可変減速比トランスミッション、ギアボックスの少なくとも1つを含んでいる。
−トランスミッションユニットは、出力軸に連結された環状ギア、サンギア及びプラネット(又は遊星)ギアを含む遊星ギアトレインであり、環状ギアは回転電気マシンのロータ(又は回転子)を形成し、サンギアは、コンプレッサに機械的に連結するように構成されている。
−車両を駆動するサーマルエンジン
−回転電気マシン、及び
−車両のエアコンユニットのコンプレッサ
を含むサーマルエンジン車両用のエンジン組立体の制御方法に関する。
−サーマルエンジンがコンプレッサに機械パワーを提供する第1動作モード、及び
−回転電気マシンがサーマルエンジンと機械的に独立しているモータモードで動作時に機械パワーをコンプレッサに提供する第2動作モード
を含んでいる。この第2動作モードは、サーマルエンジンが停止位置にある車両の停止時に使用される。
(a)機械パワーを回転電気マシンからサーマルエンジンに提供し、サーマルエンジンに機械的にカップリングされた回転電気マシンにより、サーマルエンジンを始動させる。
(b)サーマルエンジンからコンプレッサに機械パワーを提供する。
(c)機械パワーを単独で回転電気マシンからコンプレッサに、サーマルエンジンの停止状態時に提供する。
−最初の始動時に、電気マシン2は、サーマルエンジン1が始動する間に係合解除される。
−サーマルエンジン1の「停止」ステージ中に、電気マシン2は好ましくはサーマルエンジン1が停止する前に始動する。これは、コンプレッサ3が再始動する必要がないのであり、ダイナミック摩擦トルクよりも大きな静止摩擦トルク有する。これにより、電気エネルギーは節約され、かつ電気マシン2を過度に大きくする必要がないことを意味する。電気マシン2は、所定期間、即ちバッテリの充電状態の1−2分間のみ動作し、サーマルエンジン1を再始動させるのに十分なエネルギーを保持する。もし、充電が不十分又はサーマルエンジン1の停止時間が所定時間を超過すると、電気マシン2及びコンプレッサ3は停止する(その場合には、エアコンは停止する)か、又はサーマルエンジン1が再始動し、かつ電気マシン2は停止する(この場合には、エアコンは動作を継続する)。
−再始動すると、電気マシン2は、サーマルエンジン1が始動する前に停止し、残りのエネルギーを使用して、サーマルエンジン1を再始動させられるようにする。しかし、サーマルエンジン1の始動時に、又はバッテリの充電状態の後に、電気マシン2を完全に停止させてもよい。
2 回転電気マシン(電気モータ)
3 コンプレッサ
4 クランクシャフト
5、13、14 ピニオン
6、8 カップリング手段(係合解除可能なカップリング装置)
7 トランスミッションユニット
9、11、12 ギア
10 ステータ巻線
Claims (14)
- 車両のエアコンユニットのサーマルエンジン(1)とコンプレッサ(3)を結合する車両エアコン用カップリング組立体において、
モータモードで動作可能な回転電気マシン(2)と、前記コンプレッサを前記サーマルエンジンに結合する係合解除可能な第1カップリング手段(6)と、前記コンプレッサを前記回転電気マシンに結合する係合解除可能な第2カップリング手段(8)とを備えることを特徴とする車両エアコン用カップリング組立体。 - 前記電気マシンは、1.5kW以下のパワーを有することを特徴とする請求項1に記載の車両エアコン用カップリング組立体。
- 前記第1及び第2カップリング手段(6)は、独立して制御可能であることを特徴とする請求項1又は2に記載の車両エアコン用カップリング組立体。
- 前記回転電気マシン(2)は、モータモードで動作でき、前記サーマルエンジンを始動させるのに好適な機械エネルギーを前記サーマルエンジンに提供しうることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の車両エアコン用カップリング組立体。
- 前記回転電気マシンは、発電機モードで動作可能であり、前記サーマルエンジン(1)により提供される機械パワーを、電気パワーに変換するものであることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の車両エアコン用カップリング組立体。
- 前記回転電気マシン(2)は、車両のエアコンユニットに取り付け可能に公正されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の車両エアコン用カップリング組立体。
- 前記回転電気マシン(2)は、トランスミッションユニット(7)を介して、前記サーマルエンジン(1)に結合されるよう構成されていることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の車両エアコン用カップリング組立体。
- 前記回転電気マシンは、トランスミッションユニット(7)を介して、前記コンプレッサ(3)に結合するよう構成されていることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の車両エアコン用カップリング組立体。
- 前記トランスミッションユニット(7)は、遊星ギアトレイン、固定減速比トランスミッション、連続可変減速比トランスミッション、及びギアボックスの中の少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項7又は8に記載の車両エアコン用カップリング組立体。
- 前記トランスミッションユニット(7)は、環状ギア(9)、サンギア(12)及び出力シャフトに連結されたプラネットギア(11)を含み、前記環状ギア(11)は、前記回転電気マシンのロータを形成し、前記サンギア(9)は、前記コンプレッサに機械的に結合されている遊星ギアトレイン(11)であることを特徴とする請求項7に記載の車両エアコン用カップリング組立体。
- サーマルエンジン(1)及びコンプレッサ(3)付きエアコンユニットを有し、かつ請求項1〜10のいずれかに記載の車両エアコン用カップリング組立体を有することを特徴とする車両。
- 車両駆動用サーマルエンジン(1)、回転電気マシン(2)、及び車両のエアコンユニットのコンプレッサ(3)を含み、サーマルエンジン車両用のエンジン組立体を制御するエンジン組立体の制御方法において、
前記サーマルエンジン(1)は、前記コンプレッサ(3)に機械パワーを提供する第1動作モードと、モータモードで動作する前記回転電気マシン(2)が、前記サーマルエンジン(1)と独立して、前記コンプレッサ(3)に機械パワーを提供する第2動作モードとを含むことを特徴とするエンジン組立体の制御方法。 - (a)前記回転電気マシン(2)から前記サーマルエンジン(1)に前記回転電気マシン(2)により、前記サーマルエンジン(1)を始動させる機械パワーを提供するステップと、
(b)前記サーマルエンジン(1)から、前記コンプレッサ(3)に機械パワーを提供するステップと、
(c)前記回転電気マシン(2)のみから、前記コンプレッサ(3)に機械パワーを提供するステップとの一連のステップを含むことを特徴とする請求項12に記載のエンジン組立体の制御方法。 - 前記ステップ(c)は、第1期間中連続して反復され、前記第1期間の間の期間は、前記第1期間より大きいことを特徴とする請求項12又は13に記載のエンジン組立体の制御方法。
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