JP5601896B2 - Idle stop car drive - Google Patents

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Description

本発明は、アイドルストップ車(ハイブリッド車を含む)の駆動装置、特にスタータ機能と発電機能とを有するモータジェネレータを搭載した駆動装置に関するものである。   The present invention relates to a drive device for an idle stop vehicle (including a hybrid vehicle), and more particularly to a drive device equipped with a motor generator having a starter function and a power generation function.

近年、車両停止時にエンジンを自動停止させ、停車中の無駄な燃料消費や排出ガスの発生を抑えるアイドルストップを実施する車両として、アイドルストップ車(ハイブリッド車を含む)が知られている。アイドルストップ車では、エンジン停止中は空調用コンプレッサを回すことができないため、冷房性能が低下した場合はエンジンを自動的に再始動していた。このため、アイドルストップ時間が短くなり、燃費の低下を招いていた。   2. Description of the Related Art In recent years, idle stop vehicles (including hybrid vehicles) are known as vehicles that automatically stop the engine when the vehicle is stopped and perform idle stop that suppresses wasteful fuel consumption and emission of exhaust gas while the vehicle is stopped. In an idle stop vehicle, the air conditioning compressor cannot be turned on while the engine is stopped, so the engine was automatically restarted when the cooling performance deteriorated. For this reason, the idle stop time is shortened, resulting in a reduction in fuel consumption.

一方、モータを内蔵した電動コンプレッサを搭載した車両の場合には、アイドルストップを継続することも可能であるが、電動コンプレッサ自体が大型でかつ高コストであった。   On the other hand, in the case of a vehicle equipped with an electric compressor with a built-in motor, it is possible to continue idling stop, but the electric compressor itself is large and expensive.

特許文献1には、エンジンに対してトランスミッションとは反対側に突出するクランク軸の軸端に、無端ベルトを介して空調用コンプレッサを駆動するクランクプーリを固定し、クランクプーリの内部空間に、スタータ機能と発電機能とを有するモータジェネレータを配置したものが提案されている。   In Patent Document 1, a crank pulley that drives an air-conditioning compressor is fixed to an end of a crankshaft that protrudes on the opposite side to the transmission with respect to an engine, and a starter is installed in an internal space of the crank pulley. A motor generator having a function and a power generation function has been proposed.

しかしながら、特許文献1では、空調用コンプレッサがエンジンの回転と同期して回転するため、エンジン停止中にコンプレッサを駆動することはできない。このため、アイドルストップ中に空調を働かせたい場合(所定の車室内温度範囲を超えた時又はエアコンON操作時)であっても、エンジンを再始動するしか方法がなく、燃費の向上が図れなかった。   However, in Patent Document 1, since the air conditioning compressor rotates in synchronization with the rotation of the engine, the compressor cannot be driven while the engine is stopped. For this reason, even when air conditioning is desired during idle stop (when the vehicle interior temperature range is exceeded or the air conditioner is turned on), the only way to restart the engine is to improve fuel efficiency. It was.

特開2001−20838号公報JP 2001-20838 A

本発明の目的は、アイドルストップ中にエンジンを再始動することなく空調用コンプレッサを駆動することができ、燃費向上と空調機能とを両立させることができるアイドルストップ車の駆動装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a drive device for an idle stop vehicle that can drive an air conditioning compressor without restarting the engine during an idle stop and can achieve both a fuel efficiency improvement and an air conditioning function. is there.

前記目的を達成するため、本発明は、所定のエンジン停止条件の成立によりエンジンを自動停止すると共に、所定のエンジン始動条件の成立によりエンジンを再始動するアイドルストップ車であって、前記エンジンの一端側にトランスミッションが配置されたアイドルストップ車において、前記エンジンに対して前記トランスミッションとは反対側に突出するクランク軸の一端部に、ロータが連結されたモータジェネレータと、前記モータジェネレータのロータと前記クランク軸の一端部との間に設けられたモータクラッチと、前記ロータと動力伝達可能に連結された空調用コンプレッサと、前記エンジンの自動停止中に前記モータクラッチを切断し、前記モータジェネレータの駆動力により前記空調用コンプレッサを駆動するよう制御するモータ制御装置と、を備え、前記モータ制御装置は、前記エンジンの自動停止中に前記空調用コンプレッサの駆動のために前記モータジェネレータを駆動させる場合に、当該モータジェネレータの回転数を、前記トランスミッションのシフトポジションが非走行レンジのときには空調機能を優先した回転数とし、走行レンジのときには前記非走行レンジに比べて低い回転数に制御することを特徴とする、アイドルストップ車の駆動装置を提供する。
In order to achieve the above object, the present invention is an idle stop vehicle that automatically stops an engine when a predetermined engine stop condition is satisfied and restarts the engine when a predetermined engine start condition is satisfied. In an idle stop vehicle having a transmission disposed on a side thereof, a motor generator having a rotor connected to one end of a crankshaft projecting to the opposite side of the transmission with respect to the engine, the rotor of the motor generator, and the crank A motor clutch provided between one end of the shaft, an air-conditioning compressor coupled to the rotor so as to be able to transmit power, and the motor clutch being disconnected during the automatic stop of the engine, To control to drive the air conditioning compressor Comprising a chromatography motor controller, wherein the motor control device, when the driving motor generator for driving said air-conditioning compressor during the automatic stop of the engine, the rotational speed of the motor generator, the transmission Provided is a drive device for an idle stop vehicle characterized in that when the shift position of the vehicle is in the non-traveling range, the rotational speed is given priority to the air-conditioning function, and in the traveling range, the rotational speed is controlled to be lower than that in the non-traveling range. .

エンジン始動時には、モータクラッチを締結し、モータジェネレータを駆動することで、エンジンが始動される。つまり、モータジェネレータをエンジン始動用モータとして利用できる。一方、アイドルストップ中でかつエアコンON時には、従来ではコンプレッサが駆動されないため、空調を働かせることができないが、本発明ではモータクラッチを切断してエンジンとコンプレッサとの間を遮断し、モータジェネレータによりコンプレッサを駆動することで、空調機能を働かせることができる。そのため、エンジンを再始動することなく空調用コンプレッサを駆動することができ、アイドルストップ時間を長くでき、燃費を向上させることができる。また、モータジェネレータがエンジン始動用モータとアイドルストップ時のエアコン駆動用モータとを兼ねるとともに、モータジェネレータがクランク軸と同軸上に設けられているので、小型で安価な駆動装置を実現することができる。   When starting the engine, the engine is started by engaging the motor clutch and driving the motor generator. That is, the motor generator can be used as an engine starting motor. On the other hand, during idle stop and when the air conditioner is ON, since the compressor is not driven in the past, the air conditioner cannot be operated. By driving the air conditioning function can be activated. Therefore, the air conditioning compressor can be driven without restarting the engine, the idle stop time can be lengthened, and fuel consumption can be improved. In addition, the motor generator serves as both the engine starting motor and the air conditioner driving motor during idle stop, and the motor generator is provided coaxially with the crankshaft, so that a small and inexpensive driving device can be realized. .

減速走行時には、モータジェネレータにより発電(回生)した電力をバッテリやキャパシタ等の蓄電装置に蓄えることができるので、蓄電装置の消耗を抑制することができる。また、発進時や加速走行時にモータジェネレータによりエンジン動力をアシストすれば、エンジンを最高効率回転数で駆動することが可能になり、燃費を向上させることが可能になる。   During deceleration traveling, the electric power generated (regenerated) by the motor generator can be stored in a power storage device such as a battery or a capacitor, so that consumption of the power storage device can be suppressed. Further, when the engine power is assisted by the motor generator at the time of starting or accelerating running, the engine can be driven at the highest efficiency rotation speed, and the fuel efficiency can be improved.

モータクラッチとしては、一般に空調用コンプレッサに装備されているエアコン用クラッチと同様な電磁クラッチを用いることができる。電磁クラッチは小型に構成できるので、モータジェネレータのロータとクランク軸の端部との間にコンパクトに配置できる。なお、電磁クラッチ以外に油圧クラッチを用いることもできる。   As the motor clutch, an electromagnetic clutch similar to an air conditioner clutch generally provided in an air conditioning compressor can be used. Since the electromagnetic clutch can be made small, it can be arranged compactly between the rotor of the motor generator and the end of the crankshaft. A hydraulic clutch can be used in addition to the electromagnetic clutch.

モータ制御装置は、エンジンの自動停止中にモータジェネレータを駆動させる場合に、モータジェネレータの回転数をトランスミッションのシフトポジションに応じて切り替えてもよい。例えば、DレンジやRレンジ等の走行レンジにおいては、Nレンジのような非走行レンジのときよりもモータジェネレータの回転数を低く設定してもよい。走行レンジでの回転数が高いと、発進時にモータ回転数を0に落とすのに時間がかかり、タイムラグが発生するからである。一方、非走行レンジからの発進においてはタイムラグが長くなっても問題がなく、むしろ空調機能を優先した高い回転数とするのが望ましいからである。   The motor control device may switch the rotation speed of the motor generator according to the shift position of the transmission when the motor generator is driven while the engine is automatically stopped. For example, in the travel range such as the D range and the R range, the motor generator may be set to have a lower rotational speed than in the non-travel range such as the N range. This is because if the rotational speed in the travel range is high, it takes time to reduce the motor rotational speed to 0 at the time of start, and a time lag occurs. On the other hand, in starting from the non-traveling range, there is no problem even if the time lag becomes long, but rather it is desirable to set a high rotational speed giving priority to the air conditioning function.

以上のように、本発明によれば、アイドルストップ中でかつエアコン作動時に、モータクラッチを切断してエンジンとコンプレッサとの動力伝達を遮断し、モータジェネレータによりコンプレッサを駆動するよう制御したので、アイドルストップ中でも空調機能を働かせることができる。つまり、エンジンを再始動せずに空調機能を働かせることができ、アイドルストップ時間を長くでき、燃費向上と空調機能とを両立させることができる。   As described above, according to the present invention, during idle stop and when the air conditioner is operating, the motor clutch is disconnected to cut off power transmission between the engine and the compressor, and the motor generator is controlled to drive the compressor. The air conditioning function can be activated even during a stop. That is, the air conditioning function can be operated without restarting the engine, the idle stop time can be extended, and both the fuel efficiency improvement and the air conditioning function can be achieved.

本発明に係るアイドルストップ車の駆動装置の第1実施例の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a first embodiment of a drive device for an idle stop vehicle according to the present invention. FIG. 本発明に係る駆動装置の第1実施例の詳細構造図である。1 is a detailed structural diagram of a first embodiment of a drive device according to the present invention; 本発明に係る駆動装置のモータクラッチの構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the motor clutch of the drive device which concerns on this invention. 本発明に係る駆動装置を制御するための制御系システム図である。FIG. 2 is a control system diagram for controlling the drive device according to the present invention. 本発明に係る駆動装置の動作を説明するためのフローチャート図である。It is a flowchart for demonstrating operation | movement of the drive device which concerns on this invention. 本発明に係る駆動装置の第2実施例の詳細構造図である。FIG. 5 is a detailed structural diagram of a second embodiment of the driving apparatus according to the present invention.

−実施例1−
図1は本発明にかかるアイドルストップを実施する車両であるアイドルストップ車の駆動装置の一例の基本構造を示し、図2はその具体的構造を示す。エンジン1の一端側にはトランスミッション2が固定され、エンジン1に対してトランスミッション2とは反対側にモータジェネレータ10が配置されている。モータジェネレータ10が配置されたエンジン1の一方側の外側壁に空調用コンプレッサ40が固定されている。なお、従来の車両ではエンジンのトランスミッション側に配置されているスタータモータは省略されている。また、本実施形態では、エンジンのみを駆動源とした車両を示しているが、ハイブリッド車(HV車)であってもよい。
Example 1
FIG. 1 shows a basic structure of an example of a drive device for an idle stop vehicle, which is a vehicle for carrying out an idle stop according to the present invention, and FIG. 2 shows a specific structure thereof. A transmission 2 is fixed to one end side of the engine 1, and a motor generator 10 is disposed on the opposite side of the transmission 1 from the engine 1. An air conditioning compressor 40 is fixed to an outer wall on one side of the engine 1 where the motor generator 10 is disposed. In the conventional vehicle, the starter motor disposed on the transmission side of the engine is omitted. In the present embodiment, a vehicle using only the engine as a drive source is shown, but a hybrid vehicle (HV vehicle) may be used.

図2に示すモータジェネレータ10はインナーロータ方式であり、永久磁石を持つロータ12と、ロータ12の外周面に対向するようにコイルを持つステータ13とを備えており、ロータ12はロータ軸11の外周に固定されている。ロータ軸11とクランク軸3との間に、図3に示すモータクラッチ20が設けられている。エンジン1の側壁にはモータハウジング14が固定されており、このハウジング14の内周面にステータ13が固定されている。ハウジング14の先端部はロータ軸11の外周に沿うように縮径され、ロータ軸11はその縮径部にボールベアリング15を介して回転自在に支持されている。モータクラッチ20はハウジング14の中に収容されている。   The motor generator 10 shown in FIG. 2 is an inner rotor type, and includes a rotor 12 having permanent magnets and a stator 13 having coils so as to face the outer peripheral surface of the rotor 12. It is fixed to the outer periphery. A motor clutch 20 shown in FIG. 3 is provided between the rotor shaft 11 and the crankshaft 3. A motor housing 14 is fixed to the side wall of the engine 1, and a stator 13 is fixed to the inner peripheral surface of the housing 14. The distal end portion of the housing 14 is reduced in diameter along the outer periphery of the rotor shaft 11, and the rotor shaft 11 is rotatably supported by the reduced diameter portion via a ball bearing 15. The motor clutch 20 is accommodated in the housing 14.

ロータ軸11の軸端部はフレーム14から突出し、その突出端部にプーリ16が固定されている。プーリ16には無端ベルト17が巻きかけられており、このベルト17は空調用コンプレッサ40の出力軸41に固定されたプーリ42にも巻きかけられている。空調用コンプレッサ40には、周知のように電磁クラッチよりなるエアコンクラッチ43が装備されている。図2では、エアコンクラッチ43から突出する出力軸41の先端部にプーリ42が固定された例を示したが、例えばエアコンクラッチ43の外周部に設けられたロータがプーリ42を兼ねていてもよい。なお、無端ベルト17は、コンプレッサ40以外の補機(オイルポンプ、ウオータポンプなど)のプーリに巻きかけられていてもよい。また、モータジェネレータ10としては、磁石レスモータやACモータ等の種々のモータを用いてもよい。   A shaft end portion of the rotor shaft 11 protrudes from the frame 14, and a pulley 16 is fixed to the protruding end portion. An endless belt 17 is wound around the pulley 16, and the belt 17 is also wound around a pulley 42 fixed to the output shaft 41 of the air conditioning compressor 40. The air conditioning compressor 40 is equipped with an air conditioner clutch 43 made of an electromagnetic clutch, as is well known. FIG. 2 shows an example in which the pulley 42 is fixed to the tip of the output shaft 41 protruding from the air conditioner clutch 43. For example, a rotor provided on the outer periphery of the air conditioner clutch 43 may also serve as the pulley 42. . The endless belt 17 may be wound around a pulley of an auxiliary machine (such as an oil pump or a water pump) other than the compressor 40. As the motor generator 10, various motors such as a magnetless motor and an AC motor may be used.

図3は、モータクラッチ20の一例の構造を示す。クランク軸3の端部には凹部3aが形成され、この凹部3aにロータ軸11の一端部が挿入され、その隙間にニードルベアリング21が配置されている。そのため、ロータ軸11の一端部はクランク軸3によって相対回転自在に支持されている。エンジン1の側壁には、電磁コイル22を巻装したフィールドコア23が固定されている。クランク軸3の端部外周には円盤状のロータ24が固定され、このロータ24はフィールドコア23に近接して配置されている。ロータ軸11の段差部にはハブ25が嵌合され、ロックナット26によってロータ軸11に締結されている。ハブ25のフランジ部にはストッパプレート27が固定され、ストッパプレート27の背面側には複数個のダンパカバー28が固定されている。各ダンパカバー28内にダンパゴム29が固定されている。ダンパゴム29の中心には伝達ピン30の一端部が固定され、伝達ピン30の他端部はダンパカバー28、ストッパプレート27を貫通してアーマチュア31に固定されている。アーマチュア31の摩擦面は所定のギャップをおいてロータ24の摩擦面と対向している。   FIG. 3 shows an exemplary structure of the motor clutch 20. A recess 3a is formed at the end of the crankshaft 3. One end of the rotor shaft 11 is inserted into the recess 3a, and a needle bearing 21 is disposed in the gap. Therefore, one end of the rotor shaft 11 is supported by the crankshaft 3 so as to be relatively rotatable. A field core 23 around which an electromagnetic coil 22 is wound is fixed to the side wall of the engine 1. A disc-shaped rotor 24 is fixed to the outer periphery of the end of the crankshaft 3, and the rotor 24 is disposed in the vicinity of the field core 23. A hub 25 is fitted to the step portion of the rotor shaft 11 and fastened to the rotor shaft 11 by a lock nut 26. A stopper plate 27 is fixed to the flange portion of the hub 25, and a plurality of damper covers 28 are fixed to the back side of the stopper plate 27. A damper rubber 29 is fixed in each damper cover 28. One end of the transmission pin 30 is fixed to the center of the damper rubber 29, and the other end of the transmission pin 30 is fixed to the armature 31 through the damper cover 28 and the stopper plate 27. The friction surface of the armature 31 faces the friction surface of the rotor 24 with a predetermined gap.

前記構造のモータクラッチ20において、電磁コイル22に通電すると、ダンパゴム29のばね力に抗してアーマチュア31がロータ24に磁気吸着され、クランク軸3とロータ軸11とが連結される。電磁コイル22への通電を停止すると、ダンパゴム29のばね力によってアーマチュア31がロータ24から離れ、ストッパプレート27側へ戻るので、クランク軸3とロータ軸11とのトルク伝達は遮断される。   In the motor clutch 20 having the above structure, when the electromagnetic coil 22 is energized, the armature 31 is magnetically attracted to the rotor 24 against the spring force of the damper rubber 29, and the crankshaft 3 and the rotor shaft 11 are connected. When energization of the electromagnetic coil 22 is stopped, the armature 31 is separated from the rotor 24 by the spring force of the damper rubber 29 and returns to the stopper plate 27 side, so that torque transmission between the crankshaft 3 and the rotor shaft 11 is interrupted.

図4は、本発明に係るアイドルストップ車の制御系のシステム図である。車両制御ECU50は、エンジン制御ECU51、エアコン制御ECU52、変速制御ECU53、モータ制御ECU54、バッテリ制御ECU55を統括制御している。エンジン制御ECU51は、後述するようにアイドルストップ制御を含む各種エンジン制御を実施すると共に、エアコンクラッチ43を制御する機能を有する。アイドルストップ制御は、周知のように、所定のエンジン停止条件(例えばブレーキON、車速0など)の成立によりエンジンを自動停止すると共に、所定のエンジン始動条件(例えばブレーキOFF、アクセルONなど)の成立によりエンジンを再始動する。エアコン制御ECU52は、エアコンスイッチがONの場合に、設定温度と実際の室内温度とに応じて空調用コンプレッサ40を制御し、自動的に温度調整を行う機能を有する。変速制御ECU53は、トランスミッション2を制御して運転状態に応じて自動的に変速制御を実施する。   FIG. 4 is a system diagram of a control system for an idle stop vehicle according to the present invention. The vehicle control ECU 50 performs overall control of an engine control ECU 51, an air conditioner control ECU 52, a transmission control ECU 53, a motor control ECU 54, and a battery control ECU 55. The engine control ECU 51 performs various engine controls including idle stop control as will be described later, and has a function of controlling the air conditioner clutch 43. As is well known, the idle stop control automatically stops the engine when a predetermined engine stop condition (for example, brake ON, vehicle speed 0, etc.) is satisfied, and satisfies a predetermined engine start condition (for example, brake OFF, accelerator ON, etc.). To restart the engine. The air conditioner control ECU 52 has a function of controlling the air conditioning compressor 40 in accordance with the set temperature and the actual room temperature and automatically adjusting the temperature when the air conditioner switch is ON. The shift control ECU 53 controls the transmission 2 and automatically performs shift control according to the driving state.

モータ制御ECU54は、モータジェネレータ10とモータクラッチ20とを制御する機能を有する。通常時はモータクラッチ20を締結(ON)しておき、アイドルストップ中にエアコンを作動させる時のみモータクラッチ20を解放(OFF)し、モータジェネレータ10を駆動する。ここでは、モータジェネレータ10と電気的に接続された蓄電装置としてのバッテリ56は、通常の車載用バッテリ(12V)と同じバッテリでもよい。また、さらにバッテリを追加して複数のバッテリにより構成してもよい。この場合、3つ直列接続して36Vのバッテリを構成してもよい。バッテリ制御ECU55はバッテリ56の容量を常時モニターしており、必要に応じてバッテリ56からモータジェネレータ10へ電力を供給すると共に、モータジェネレータ10で発電した電力をバッテリ56に蓄えるよう制御することができる。   The motor control ECU 54 has a function of controlling the motor generator 10 and the motor clutch 20. During normal operation, the motor clutch 20 is engaged (ON), and the motor clutch 20 is released (OFF) only when the air conditioner is operated during idle stop, and the motor generator 10 is driven. Here, battery 56 as a power storage device electrically connected to motor generator 10 may be the same battery as a normal vehicle-mounted battery (12V). Further, a battery may be added to form a plurality of batteries. In this case, three batteries may be connected in series to form a 36V battery. The battery control ECU 55 constantly monitors the capacity of the battery 56, and can supply power from the battery 56 to the motor generator 10 as needed, and can control to store the power generated by the motor generator 10 in the battery 56. .

表1は、始動時、減速走行時、発進/加速時、アイドルストップ時におけるモータジェネレータ10、モータクラッチ20、及び各動作を示したものである。   Table 1 shows the motor generator 10, the motor clutch 20, and each operation at the time of starting, decelerating traveling, starting / acceleration, and idling stop.

Figure 0005601896
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エンジン始動時には、モータクラッチ20を締結(ON)した状態でモータジェネレータ10を駆動し、クランク軸3を回転させてエンジン1を始動させる。減速走行時においては、モータクラッチ20を締結(ON)し、エンジン1によりモータジェネレータ10を回転させて発電し、その発電した電力をバッテリ56に蓄えることができる。また、発進時や加速走行時には、必要に応じて駆動アシストのためにモータジェネレータ10を駆動してもよい(モータクラッチ20はON)。これによって、エンジンを最高効率回転数で駆動することが可能になり、燃費効率が向上する。所定のエンジン停止条件が成立すると、エンジン1を自動停止(アイドルストップ)させるが、アイドルストップ時に、エアコン性能低下などの所定の条件が成立すれば、モータクラッチ20をOFFしてエンジン1とコンプレッサ40との間を遮断し、モータジェネレータ10によりコンプレッサ40を駆動する。そのため、エンジンを再始動することなく空調機能を働かせることができる。なお、アイドルストップ時にエアコン性能低下などの条件が未成立であれば、モータジェネレータ10を停止させるので、モータクラッチ20はON/OFFいずれでもよい。したがって、コンプレッサ40は駆動されず、エアコンは停止する。   When starting the engine, the motor generator 10 is driven with the motor clutch 20 engaged (ON), and the crankshaft 3 is rotated to start the engine 1. During deceleration travel, the motor clutch 20 is engaged (ON), the motor generator 10 is rotated by the engine 1 to generate electric power, and the generated electric power can be stored in the battery 56. Further, when starting or accelerating, the motor generator 10 may be driven for driving assistance as necessary (the motor clutch 20 is ON). As a result, the engine can be driven at the highest efficiency speed, and fuel efficiency is improved. When a predetermined engine stop condition is satisfied, the engine 1 is automatically stopped (idle stop). When a predetermined condition such as a decrease in air conditioner performance is satisfied at the time of idle stop, the motor clutch 20 is turned off and the engine 1 and the compressor 40 are turned off. And the compressor 40 is driven by the motor generator 10. Therefore, the air conditioning function can be activated without restarting the engine. If conditions such as a decrease in air conditioner performance are not satisfied during idle stop, the motor generator 10 is stopped, so the motor clutch 20 may be either ON or OFF. Therefore, the compressor 40 is not driven and the air conditioner stops.

上記のように、モータクラッチ20を設けることにより、1個のモータジェネレータ10で次の5つの機能を実現することが可能になる。
(1)スタータ機能
(2)オルタネータ機能
(3)エネルギー回生機能
(4)駆動アシスト機能
(5)アイドルストップ時のエアコン作動機能
As described above, by providing the motor clutch 20, the following five functions can be realized by one motor generator 10.
(1) Starter function (2) Alternator function (3) Energy regeneration function (4) Drive assist function (5) Air conditioner operation function at idle stop

図5は、本発明にかかるアイドルストップ制御の一例を示すフローチャート図である。制御がスタートすると、エンジン停止条件が成立したかどうかを判定し(ステップS1)、エンジン停止条件が成立しておれば、エンジン1を自動停止させる(ステップS2)。次に、エアコン性能が低下したかどうかを判定する(ステップS3)。すなわち、エアコンスイッチON状態で、予め設定した温度に対し室内温度が所定値以上離れた場合には、エアコン性能が低下したと判定し、モータクラッチ20をOFFし(ステップS4)、モータジェネレータ10を一定回転数に制御し(ステップS5)、かつエアコンクラッチ43をONする(ステップS6)。これによって、モータジェネレータ10によりコンプレッサ40を駆動し、空調機能を働かせることができる。この一定回転数とは、空調機能を働かせることができる最低回転数近傍でよく、エンジン再始動時にモータジェネレータ10の回転数を0に戻す際のタイムラグを低減するため、低い回転数(例えば200〜400rpm)とするのがよい。ステップS3でエアコンスイッチOFF又はエアコン性能が低下していないと判定した場合には、後述するエンジン始動条件の判定(ステップS7)へ進む。   FIG. 5 is a flowchart showing an example of idle stop control according to the present invention. When the control is started, it is determined whether or not an engine stop condition is satisfied (step S1). If the engine stop condition is satisfied, the engine 1 is automatically stopped (step S2). Next, it is determined whether the air conditioner performance has deteriorated (step S3). In other words, when the air conditioner switch is on and the room temperature deviates from a preset temperature by a predetermined value or more, it is determined that the air conditioner performance has deteriorated, the motor clutch 20 is turned off (step S4), and the motor generator 10 is turned off. The rotation speed is controlled to be constant (step S5), and the air conditioner clutch 43 is turned on (step S6). Thus, the compressor 40 can be driven by the motor generator 10 to activate the air conditioning function. This constant rotational speed may be near the minimum rotational speed at which the air-conditioning function can be activated. In order to reduce the time lag when returning the rotational speed of the motor generator 10 to 0 when the engine is restarted, a low rotational speed (for example, 200 to 400 rpm). If it is determined in step S3 that the air conditioner switch is OFF or the air conditioner performance has not deteriorated, the process proceeds to determination of an engine start condition (step S7) described later.

次に、エンジン始動条件が成立したかどうかを判定し(ステップS7)、成立していなければ、ステップS3に戻る。エンジン始動条件が成立しておれば、モータジェネレータ10の目標回転数を0にセットし(ステップS8)、モータ回転数が一定値(0近傍の値)より小さいかどうかを判定する(ステップS9)。モータ回転数を0に制御する理由は、モータジェネレータ10が回転している時にモータクラッチ20を締結すると、クラッチの耐久性を低下させたり、ショックが発生する可能性があるからである。モータ回転数がほぼ0になれば、モータクラッチ20をONし(ステップS10)、モータジェネレータ10とエンジン1とを接続する。そして、モータジェネレータ10を駆動してエンジン1を始動させ(ステップS11)、次にエンジン始動判定を実施し(ステップS12)、始動が完了しておれば、リターンする。   Next, it is determined whether or not the engine start condition is satisfied (step S7). If not satisfied, the process returns to step S3. If the engine start condition is satisfied, the target rotational speed of the motor generator 10 is set to 0 (step S8), and it is determined whether or not the motor rotational speed is smaller than a certain value (a value near 0) (step S9). . The reason for controlling the motor speed to 0 is that if the motor clutch 20 is engaged while the motor generator 10 is rotating, the durability of the clutch may be reduced or a shock may occur. When the motor rotation speed becomes almost zero, the motor clutch 20 is turned on (step S10), and the motor generator 10 and the engine 1 are connected. Then, the motor generator 10 is driven to start the engine 1 (step S11). Next, the engine start determination is performed (step S12). If the start is completed, the process returns.

前記制御において、アイドルストップ中にエアコンを作動させるためにモータジェネレータ10を駆動させる場合、トランスミッション2のシフトポジションに応じてエアコン制御最高回転数(モータジェネレータの回転数)を変化させてもよい。例えば、Dレンジ=500rpm、Nレンジ=1200rpmのようにDレンジの最高回転数をNレンジの最高回転数より低く設定してもよい。Dレンジで回転数が高いと、発進時にモータ回転数を0に落とすのに時間がかかり、タイムラグが発生するからである。一方、Nレンジでは空調機能を優先した高い回転数としているが、Nレンジからの発進ではタイムラグが長くなっても、駆動制御で遅くしているので、問題がないからである。すなわち、DレンジやRレンジ等の走行レンジにおいては、Nレンジのような非走行レンジのときよりもモータジェネレータ10の最高回転数を低く切り替えて設定される。なお、上記モータジェネレータ10の回転数は最高回転数に限らず、目標回転数であってもよい。また、上記シフトポジションに応じたモータジェネレータ10の最高回転数は、図5のステップS2の時に設定され、ステップS5で当該最高回転数に切り替えられてもよい。すなわち、上記最高回転数の設定タイミングは、エンジン1の自動停止時からモータジェネレータ10の駆動開始時までのいつでもよい。   In the above control, when the motor generator 10 is driven to operate the air conditioner during idle stop, the maximum air conditioner control rotation speed (rotation speed of the motor generator) may be changed according to the shift position of the transmission 2. For example, the maximum rotation speed of the D range may be set lower than the maximum rotation speed of the N range, such as D range = 500 rpm and N range = 1200 rpm. This is because if the rotational speed is high in the D range, it takes time to reduce the motor rotational speed to 0 at the time of start, resulting in a time lag. On the other hand, in the N range, the high rotation speed is given priority to the air conditioning function. However, when starting from the N range, even if the time lag is long, there is no problem because the drive control slows down. That is, in the travel range such as the D range and the R range, the maximum rotational speed of the motor generator 10 is switched to be set lower than that in the non-travel range such as the N range. The rotational speed of the motor generator 10 is not limited to the maximum rotational speed, and may be a target rotational speed. Further, the maximum rotational speed of motor generator 10 corresponding to the shift position may be set at step S2 in FIG. 5 and switched to the maximum rotational speed at step S5. That is, the setting timing of the maximum rotational speed may be any time from when the engine 1 is automatically stopped to when the motor generator 10 starts to be driven.

−実施例2−
図6は、モータジェネレータ10の第2実施例を示し、第1実施例(図2)と同一部分には同一符号を付して重複説明を省略する。このモータジェネレータ60はアウターロータ方式であり、コイルを持つステータ61と、ステータ61の外周面に対向するように永久磁石を持つロータ62とを備えている。ステータ61はリテーナ63によってエンジン1の側壁に固定されており、ステータ61の内周部はベアリング64を介してロータ軸11を回転自在に支持している。ロータ62はロータハウジング65の内周面に固定されており、ロータハウジング65の一端部は縮径され、ロータ軸11に固定されている。この実施例では、ロータ62がモータジェネレータ60の外周面に露出しているので、ロータ62の外周にプーリ16を直接形成し、このプーリ16にベルト17を巻きかけることもできる。これにより、軸方向寸法を短縮できる。
-Example 2-
FIG. 6 shows a second embodiment of the motor generator 10, and the same parts as those in the first embodiment (FIG. 2) are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. The motor generator 60 is of an outer rotor type, and includes a stator 61 having a coil and a rotor 62 having a permanent magnet so as to face the outer peripheral surface of the stator 61. The stator 61 is fixed to the side wall of the engine 1 by a retainer 63, and the inner peripheral portion of the stator 61 supports the rotor shaft 11 via a bearing 64 so as to be rotatable. The rotor 62 is fixed to the inner peripheral surface of the rotor housing 65, and one end portion of the rotor housing 65 is reduced in diameter and fixed to the rotor shaft 11. In this embodiment, since the rotor 62 is exposed on the outer peripheral surface of the motor generator 60, the pulley 16 can be directly formed on the outer periphery of the rotor 62 and the belt 17 can be wound around the pulley 16. Thereby, an axial direction dimension can be shortened.

前記実施例は本発明のほんの数例を示すに過ぎず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更可能である。例えば、実施例ではモータジェネレータのロータ軸をクランク軸と同軸上に配置し、ロータ軸上にプーリを固定したが、モータジェネレータのロータにプーリを直接設けた場合には、ロータ軸を省略できる。その場合には、プーリ部分にモータクラッチを内蔵することもできる。また、モータクラッチをエンジンの側壁にそって設ける場合に限らず、エンジンから離れた位置に設けることもできる。   The embodiments described above are only a few examples of the present invention, and can be modified without departing from the spirit of the present invention. For example, in the embodiment, the rotor shaft of the motor generator is arranged coaxially with the crank shaft and the pulley is fixed on the rotor shaft. However, when the pulley is directly provided on the rotor of the motor generator, the rotor shaft can be omitted. In that case, a motor clutch can also be incorporated in the pulley portion. Further, the motor clutch is not limited to be provided along the side wall of the engine, but can be provided at a position away from the engine.

1 エンジン
2 トランスミッション
3 クランク軸
10 モータジェネレータ
11 ロータ軸
12 ロータ
13 ステータ
16 プーリ
17 無端ベルト
20 モータクラッチ
22 電磁コイル
23 フィールドコア
24 ロータ
31 アーマチュア
40 空調用コンプレッサ
42 プーリ
43 エアコンクラッチ
54 モータ制御ECU
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine 2 Transmission 3 Crankshaft 10 Motor generator 11 Rotor shaft 12 Rotor 13 Stator 16 Pulley 17 Endless belt 20 Motor clutch 22 Electromagnetic coil 23 Field core 24 Rotor 31 Armature 40 Air conditioning compressor 42 Pulley 43 Air conditioner clutch 54 Motor control ECU

Claims (1)

所定のエンジン停止条件の成立によりエンジンを自動停止すると共に、所定のエンジン始動条件の成立によりエンジンを再始動するアイドルストップ車であって、前記エンジンの一端側にトランスミッションが配置されたアイドルストップ車において、
前記エンジンに対して前記トランスミッションとは反対側に突出するクランク軸の一端部に、ロータが連結されたモータジェネレータと、
前記モータジェネレータのロータと前記クランク軸の一端部との間に設けられたモータクラッチと、
前記ロータと動力伝達可能に連結された空調用コンプレッサと、
前記エンジンの自動停止中に前記モータクラッチを切断し、前記モータジェネレータの駆動力により前記空調用コンプレッサを駆動するよう制御するモータ制御装置と、を備え、
前記モータ制御装置は、前記エンジンの自動停止中に前記空調用コンプレッサの駆動のために前記モータジェネレータを駆動させる場合に、当該モータジェネレータの回転数を、前記トランスミッションのシフトポジションが非走行レンジのときには空調機能を優先した回転数とし、走行レンジのときには前記非走行レンジに比べて低い回転数に制御することを特徴とする、アイドルストップ車の駆動装置。
An idle stop vehicle that automatically stops the engine when a predetermined engine stop condition is satisfied and restarts the engine when a predetermined engine start condition is satisfied, wherein the transmission is disposed at one end of the engine. ,
A motor generator in which a rotor is connected to one end of a crankshaft protruding from the engine on the opposite side of the transmission;
A motor clutch provided between the rotor of the motor generator and one end of the crankshaft;
An air conditioning compressor coupled to the rotor to transmit power;
A motor control device that controls to disengage the motor clutch during the automatic stop of the engine and to drive the air conditioning compressor by the driving force of the motor generator,
When the motor control device drives the motor generator for driving the air conditioning compressor during the automatic stop of the engine, the motor control device sets the rotation speed of the motor generator when the shift position of the transmission is in a non-traveling range. A driving apparatus for an idle stop vehicle , characterized in that the rotation speed is given priority to the air-conditioning function, and the rotation speed is controlled to be lower than that in the non-traveling range in the traveling range .
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