JPH11235925A - Air conditioner driving device for electric automobile - Google Patents

Air conditioner driving device for electric automobile

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JPH11235925A
JPH11235925A JP3993498A JP3993498A JPH11235925A JP H11235925 A JPH11235925 A JP H11235925A JP 3993498 A JP3993498 A JP 3993498A JP 3993498 A JP3993498 A JP 3993498A JP H11235925 A JPH11235925 A JP H11235925A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
compressor
engine
motor
heat exchanger
vehicle
Prior art date
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Pending
Application number
JP3993498A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toyotaka Hirao
豊隆 平尾
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH11235925A publication Critical patent/JPH11235925A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To operate a compressor with high efficiency according to a heat load by constituting the compressor in a refrigerant loop formed to connect an indoor heat exchanger and an outdoor heat exchanger so as to be selectively derivable by an engine or a motor in a hybrid car. SOLUTION: In a parallel type hybrid car 21, while an engine 22 is mounted on the vehicle rear part, a drive unit 23 composed of a driving motor or the like is mounted on the vehicle front part. While an indoor heat exchanger 29, a heater core 30 and a blower 31 are arranged in front of a car room in a refrigerant loop of an air conditioner to cool/heat the car room, an outdoor heat exchanger 33 is arranged along the vehicle side surface rear part, but in this case, a compressor 36 is arranged in the vicinity of an engine 22. This compressor 36 can be selectively driven by the engine 22 or a motor 37. That is, efficient operation is guaranteed by respectively driving the compressor 36 by the motor 37 in a low speed area and by the engine 22 in a high speed area.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電気自動車、特に
エンジンとモータとにより駆動されるハイブリッド車に
あって、空調機の冷媒ループの圧縮機を小容量とし熱負
荷に応じて高効率にて運転するようにした電気自動車空
調機駆動装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric vehicle, particularly a hybrid vehicle driven by an engine and a motor. The compressor of a refrigerant loop of an air conditioner has a small capacity and has a high efficiency according to a heat load. The present invention relates to an electric vehicle air conditioner driving device to be driven.

【0002】[0002]

【従来の技術】最近、開発されている電気自動車のう
ち、エンジン駆動とモータ駆動とを使用するハイブリッ
ド車にあっては、モータ駆動の場合にはエンジンを停止
しまたエンジン駆動の場合にはモータを停止するという
駆動方式を採用する。殊に、高効率駆動のためにはアイ
ドリング時等の低回転数域ではモータ駆動、高回転数域
にてエンジン駆動を行なっている。
2. Description of the Related Art Among recently developed electric vehicles, in a hybrid vehicle using an engine drive and a motor drive, an engine is stopped when the motor is driven, and the motor is stopped when the engine is driven. Is stopped. In particular, for high-efficiency driving, the motor is driven in a low rotation speed range such as when idling, and the engine is driven in a high rotation speed range.

【0003】他方、車両には一般に車室の空調機が備え
られ、室内熱交換器と室外熱交換器とを冷媒ループにて
つなぎ、冷媒の相変化を利用したヒートポンプとして車
室内の冷暖房を行なうという空調機が備えられる。この
場合、冷媒ループには圧縮機が必要であり、動力により
圧縮機を駆動する必要が生ずる。
[0003] On the other hand, a vehicle is generally provided with an air conditioner in the cabin, connects an indoor heat exchanger and an outdoor heat exchanger by a refrigerant loop, and heats and cools the interior of the vehicle as a heat pump utilizing a phase change of the refrigerant. An air conditioner is provided. In this case, a compressor is required in the refrigerant loop, and it is necessary to drive the compressor by power.

【0004】しかしながら、この圧縮機の駆動について
は、現在のところ上述のハイブリッド車にあっても、従
来のガソリン車等と同様のエンジンによる駆動の域を出
ず、低速域でのモータ駆動時にあっても圧縮機の駆動
は、効率の悪いエンジン駆動によっているという状況で
ある。
[0004] However, regarding the drive of this compressor, at present, even in the above-mentioned hybrid vehicle, it does not come out of the drive range by the engine similar to that of the conventional gasoline-powered vehicle and the like. However, the compressor is driven by an inefficient engine drive.

【0005】このため、本出願人は、高効率の圧縮機駆
動のため圧縮機用モータとエンジンとを用いて低速域で
は圧縮機用モータにて圧縮機を駆動させ高速域ではエン
ジンにて圧縮機を駆動させることにより、高効率の圧縮
機運転を行なうという提案をした。
[0005] For this reason, the applicant of the present invention uses a compressor motor and an engine for driving the compressor with high efficiency, and drives the compressor with the compressor motor in the low speed range and compresses the engine with the engine in the high speed range. It has been proposed that the compressor be driven to operate the compressor with high efficiency.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、圧縮機
の高効率運転を行なって圧縮機の小容量化を図ったとこ
ろ、更なる改良として車室内の熱負荷に応じた圧縮機の
運転に対しても、高効率化が俎上にのせられた。
However, when the compressor was operated with high efficiency to reduce the capacity of the compressor, as a further improvement, the operation of the compressor in accordance with the heat load in the passenger compartment was improved. Also, high efficiency was discussed.

【0007】従来にあっては、熱負荷に応じた圧縮機の
運転は、一般に次のような手段がある。 (運転台数制御方式)例えば、能力1の圧縮機と能力
0.5の圧縮機との2台を用いてこれら2種の圧縮機を
適宜運転又は停止することにより、圧縮機の運転台数を
制御して熱負荷に対応させようとする方式である。しか
し、この方式は圧縮機の占有面積が増大し、高コストに
なるという問題がある。
Conventionally, the operation of a compressor according to a heat load generally includes the following means. (Number of operating units control system) For example, the number of operating compressors is controlled by appropriately operating or stopping these two types of compressors by using two compressors of a capacity 1 and a capacity 0.5. This is a method that attempts to cope with the heat load. However, this method has a problem that the area occupied by the compressor increases and the cost increases.

【0008】(バイパス方式)圧縮機による吐出圧縮ガ
スを冷媒ループに回すことなく圧縮機の吸入側にバイパ
スさせ、いわゆる漏れを生ぜしめることで、熱負荷に対
応させようとするものである。この方式は一旦圧縮した
ガスを漏らすので、圧縮動力が低減せず効率がきわめて
悪いという問題がある。
[0008] (Bypass system) In order to cope with a heat load, a compressed gas discharged from a compressor is bypassed to a suction side of the compressor without being passed to a refrigerant loop, and a so-called leak is generated. Since this method leaks gas once compressed, there is a problem that the compression power is not reduced and the efficiency is extremely low.

【0009】(スクロールバイパス方式)スクロール圧
縮機等においては、圧縮途中のガスを吸入側にバイパス
する吸入バイパスの能力制御が行なわれるが、吸入ガス
バイパス方式特有の吐出ガス温度上昇やバイパス開始ま
での圧縮に要した動力の損失が生ずる。
(Scroll Bypass System) In a scroll compressor or the like, the capacity of a suction bypass for bypassing the gas in the middle of compression to the suction side is controlled. The power required for compression is lost.

【0010】本発明は、上述の問題点に鑑み、ハイブリ
ッド車にあって冷媒ループを構成する圧縮機を熱負荷に
応じて高効率で運転すると共に低コストにて得るように
した電気自動車用空調機駆動装置を提供する。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-mentioned problems, the present invention provides an air conditioner for an electric vehicle in which a compressor constituting a refrigerant loop in a hybrid vehicle is operated at a high efficiency according to a heat load and at a low cost. Machine drive device is provided.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成する本
発明は、次の発明特定事項を有する。 (1) 第1の発明は、エンジンと駆動用モータとで駆
動されるハイブリッド車にあって車室内の室内熱交換器
と室外熱交換器との間で冷媒ループを有するものにおい
て、上記冷媒ループの圧縮機は、上記エンジンと圧縮機
用モータとに選択的に連結される連結機構を有すると共
に、変速機を有することを特徴とする。
The present invention that achieves the above object has the following matters specifying the invention. (1) A first invention relates to a hybrid vehicle driven by an engine and a driving motor, wherein the hybrid vehicle has a refrigerant loop between an indoor heat exchanger and an outdoor heat exchanger in a vehicle compartment. Is characterized by having a coupling mechanism selectively connected to the engine and the compressor motor, and a transmission.

【0012】(2) 第2の発明は、第1の発明にあっ
て、上記変速機の変速比は等比となるように備えたこと
を特徴とする。
(2) A second invention is based on the first invention, characterized in that the transmission is provided such that the transmission has an equal gear ratio.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】ここで、図1〜図8を参照して本
発明の実施の形態の一例を説明する。図1は、ハイブリ
ッド車における熱システムのレイアウトを示す平面図で
ある。図1に示すハイブリッド車21は所謂パラレル式
のハイブリッド車であり、車両後部にはエンジン22が
搭載され、車両前部には駆動用モータ等からなるドライ
ブユニット23が搭載されている。また、車両後部には
トランスミッション38、バッテリ24及び発電機25
が搭載され、車両前部にはインバータ26が搭載されて
いる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Here, an example of an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a plan view showing a layout of a heat system in a hybrid vehicle. A hybrid vehicle 21 shown in FIG. 1 is a so-called parallel type hybrid vehicle, in which an engine 22 is mounted on a rear portion of the vehicle, and a drive unit 23 including a driving motor and the like is mounted on a front portion of the vehicle. The transmission 38, the battery 24, and the generator 25 are located at the rear of the vehicle.
, And an inverter 26 is mounted on the front of the vehicle.

【0014】従って、このハイブリッド車21では、後
輪27はトランスミッション38を介してエンジン22
により回転駆動され、前輪28はドライブユニット23
により回転駆動される。ドライブユニット23の駆動用
モータは、バッテリ24からインバータ26を介して電
力が供給されると共に、このインバータ26等によって
回転速度等が制御されるようになっている。また、エン
ジン22の作動時には、発電機25がエンジン22によ
り回転駆動されて発電し、この発電電力がバッテリ24
に供給されて充電されると共にインバータ26を介して
駆動用モータにも供給されるようになっている。
Therefore, in this hybrid vehicle 21, the rear wheel 27 is connected to the engine 22 via the transmission 38.
The front wheel 28 is driven by the drive unit 23
Is driven to rotate. The drive motor of the drive unit 23 is supplied with electric power from the battery 24 via the inverter 26, and the rotation speed and the like are controlled by the inverter 26 and the like. When the engine 22 is operating, the generator 25 is rotated and driven by the engine 22 to generate electric power.
, And is supplied to the drive motor via the inverter 26.

【0015】また、このハイブリッド車21には、図1
に示すように熱システムの各コンポートネントが次のよ
うに配置されている。
The hybrid vehicle 21 has a structure shown in FIG.
The components of the thermal system are arranged as follows.

【0016】車室の冷暖房を行なう車両用空調装置の冷
媒ループ内において、室内熱交換器29、ヒータコア3
0及びブロア(モータ駆動)31は、車室32の前方に
配置されている。そして、車両用空調装置の室外熱交換
器33は車両走行時に負圧となる車両側面後部に沿って
配置されており、排気孔35は車両側面後部に設けられ
ている。また、室外熱交換器33の内側には、モータ3
4aによって回転駆動される送風機34が配置されてい
る。従って、送風機34により室外熱交換器33に送風
された空気は、排気孔35から車両側面後部の外側に排
出される。なお、送風機34による空気の吸入方向は、
暖房運転時にエンジン22やバッテリ24等の排熱を有
効に利用するため、暖房運転時と冷房運転時とで切り換
えるようになっている。
In the refrigerant loop of the vehicle air conditioner for cooling and heating the passenger compartment, the indoor heat exchanger 29 and the heater core 3
The 0 and the blower (motor drive) 31 are arranged in front of the cabin 32. The outdoor heat exchanger 33 of the vehicle air conditioner is disposed along the rear portion of the vehicle side surface, which becomes a negative pressure during traveling of the vehicle, and the exhaust hole 35 is provided at the rear portion of the vehicle side surface. The motor 3 is provided inside the outdoor heat exchanger 33.
A blower 34 that is driven to rotate by 4a is arranged. Therefore, the air blown to the outdoor heat exchanger 33 by the blower 34 is discharged from the exhaust hole 35 to the outside of the rear portion of the vehicle side surface. The direction of air suction by the blower 34 is as follows.
In order to effectively use the exhaust heat of the engine 22, the battery 24, and the like during the heating operation, the mode is switched between the heating operation and the cooling operation.

【0017】更に、図1にあって、車両用空調装置の圧
縮機36はエンジン22の近傍に配置されており、エン
ジン22や圧縮機用モータ37によって選択的に回転駆
動される。この構造等については詳細に後述する。
Further, in FIG. 1, the compressor 36 of the vehicle air conditioner is disposed near the engine 22, and is selectively rotated by the engine 22 and the compressor motor 37. This structure and the like will be described later in detail.

【0018】また、冷媒ループではないが、冷却水ルー
プが別に備えられており、車両後部には、エンジン用ラ
ジエータ(熱交換器)39が配置されると共に、このエ
ンジン用ラジエータ39に隣接して送風機40(モータ
40aによって回転駆動される)が配置されている。車
両前部には、電気機器用ラジエータ(熱交換器)41と
バッテリ用ラジエータ(熱交換器)42とが隣接して配
置されると共に、バッテリ用ラジエータ42に隣接して
送風機43(モータ43aによって回転駆動される)が
配置されている。また、車両後端には、モータ45によ
って開閉するシャッタ44が設けられている。
Although not a refrigerant loop, a cooling water loop is separately provided. An engine radiator (heat exchanger) 39 is disposed at the rear of the vehicle, and is adjacent to the engine radiator 39. A blower 40 (rotated and driven by a motor 40a) is provided. A radiator (heat exchanger) 41 for electric equipment and a radiator (heat exchanger) 42 for battery are arranged adjacent to the front of the vehicle, and a blower 43 (motor 43a) is arranged adjacent to the radiator 42 for battery. (Which is driven to rotate). Further, a shutter 44 that is opened and closed by a motor 45 is provided at the rear end of the vehicle.

【0019】図2は熱システムの系統図を示している。
図2中、太線は冷媒ループ、細線は冷却水(ロングライ
フクーラント(LLC)等)ループである。
FIG. 2 shows a system diagram of the heat system.
In FIG. 2, a thick line indicates a refrigerant loop, and a thin line indicates a cooling water (long life coolant (LLC) or the like) loop.

【0020】車両用空調装置の冷媒ループAは、ヒート
ポンプとして作用するものであり、四方弁51によって
冷媒の流路を切り換えることにより、冷房運転時と暖房
運転時とを行うようになっている。
The refrigerant loop A of the vehicle air conditioner functions as a heat pump, and performs a cooling operation and a heating operation by switching the flow path of the refrigerant by the four-way valve 51.

【0021】即ち、冷房運転時には、冷媒が圧縮機3
6、四方弁51、室外熱交換器33、絞り弁52、室内
熱交換器29、四方弁51、アキュムレータ53、圧縮
機36の順に流れる。このときには室内熱交換器29が
吸熱器(エバポレータ)、室外熱交換器33が放熱器
(コンデンサ)となり、車室32内は冷房される。一
方、暖房運手時には、冷媒が圧縮機36、四方弁51、
室内熱交換器29、絞り弁52、室外熱交換器33、四
方弁51、アキュムレータ53、圧縮機36の順に流れ
る。このときには室外熱交換器33が吸熱器(エバポレ
ータ)、室内熱交換器29が放熱器(コンデンサ)とな
り、車室32内が暖房される。
That is, during the cooling operation, the refrigerant is supplied to the compressor 3
6. The four-way valve 51, the outdoor heat exchanger 33, the throttle valve 52, the indoor heat exchanger 29, the four-way valve 51, the accumulator 53, and the compressor 36 flow in this order. At this time, the indoor heat exchanger 29 functions as a heat absorber (evaporator), and the outdoor heat exchanger 33 functions as a radiator (condenser). On the other hand, during the heating operation, the refrigerant is supplied to the compressor 36, the four-way valve 51,
It flows in the order of the indoor heat exchanger 29, the throttle valve 52, the outdoor heat exchanger 33, the four-way valve 51, the accumulator 53, and the compressor 36. At this time, the outdoor heat exchanger 33 functions as a heat absorber (evaporator), and the indoor heat exchanger 29 functions as a radiator (condenser).

【0022】冷却水ループとしては、エンジン冷却水ル
ープB、バッテリ冷却水ループC及び電気機器冷却水ル
ープDが設けられている。
As the cooling water loop, an engine cooling water loop B, a battery cooling water loop C, and an electric equipment cooling water loop D are provided.

【0023】これらのうち、エンジン冷却水ループBで
は、ポンプ54によってエンジン冷却水が主にエンジン
22とエンジン用ラジエータ39との間で循環すると共
に、エンジン冷却水の一部が、絞り弁55を介して車両
用空調装置のヒータコア30にも流れ、且つ、絞り弁5
6を介してバッテリ暖機用熱交換器57にも流れるよう
になっている。なお、エンジン22からエンジン用ラジ
エータ39までのエンジン冷却水通路には、絞り弁56
及びバッテリ暖機用熱交換器57をバイパスする別の絞
り弁65が設けられており、この絞り弁65と絞り弁5
6との間の流量調節を行うことよってバッテリ暖機用熱
交換器57での放熱調節が可能となっている。
Among them, in the engine cooling water loop B, the engine cooling water is mainly circulated between the engine 22 and the engine radiator 39 by the pump 54, and a part of the engine cooling water flows through the throttle valve 55. Through the heater core 30 of the vehicle air conditioner through the throttle valve 5
6 also flows to the battery warm-up heat exchanger 57. A throttle valve 56 is provided in the engine cooling water passage from the engine 22 to the engine radiator 39.
And another throttle valve 65 that bypasses the heat exchanger 57 for warming up the battery.
By adjusting the flow rate between 6 and 6, the heat radiation in the battery warm-up heat exchanger 57 can be adjusted.

【0024】バッテリ冷却水ループCでは、バッテリ2
4を冷却する場合と暖機する場合とでバッテリ冷却水の
流れが切り換えられる。即ち、バッテリ24を冷却する
場合には、バッテリ用ラジエータ42をバイパスする絞
り弁58は閉じ且つ絞り弁59は開けた状態で、ポンプ
60によってバッテリ冷却水がバッテリ24とバッテリ
用ラジエータ42との間で循環する。なお、このときに
は絞り弁56を閉じてエンジン冷却水がバッテリ暖機用
熱交換機57に流れないようにする。一方、バッテリ2
4を暖機する場合には、絞り弁56を開けてエンジン冷
却水がバッテリ暖機用熱交換機57に流れるようにする
と共に絞り弁58を開け且つ絞り弁59を閉じた状態
で、ポンプ60によってバッテリ冷却水が、バッテリ用
ラジエータ42をバイパスし、バッテリ24とバッテリ
暖機用熱交換機57との間で循環する。なお、バッテリ
暖機用熱交換器57の放熱調整は、絞り弁56と絞り弁
65との間の流量調節によって行われる。
In the battery cooling water loop C, the battery 2
The flow of the battery cooling water is switched between cooling the battery 4 and warming it up. That is, when cooling the battery 24, the throttle valve 58 that bypasses the battery radiator 42 is closed and the throttle valve 59 is opened, and the pump 60 causes the battery cooling water to flow between the battery 24 and the battery radiator 42. Circulates in At this time, the throttle valve 56 is closed to prevent the engine cooling water from flowing to the battery warming heat exchanger 57. On the other hand, battery 2
When warming up the throttle valve 4, the throttle valve 56 is opened to allow the engine cooling water to flow to the battery warming heat exchanger 57, and the throttle valve 58 is opened and the throttle valve 59 is closed. Battery cooling water bypasses the battery radiator 42 and circulates between the battery 24 and the battery warm-up heat exchanger 57. The heat radiation adjustment of the battery warm-up heat exchanger 57 is performed by adjusting the flow rate between the throttle valve 56 and the throttle valve 65.

【0025】電気機器冷却水ループDでは、ポンプ62
によって電気機器冷却水が各種の電気機器(ドライブユ
ニット等)61と電気機器用ラジエータ41との間で循
環する。
In the electric equipment cooling water loop D, the pump 62
Accordingly, the electric device cooling water circulates between various electric devices (drive units and the like) 61 and the electric device radiator 41.

【0026】このようにして、車両用空調装置では室内
熱交換器29(冷媒ループA)による冷暖房及びエンジ
ン冷却水(ヒータコア30)による暖房が行われ、エン
ジン冷却水ループBではエンジン冷却、バッテリ冷却水
ループCではバッテリ冷却及びエンジン冷却水によるバ
ッテリ暖機、電気機器冷却水ループDでは電気機器冷却
が行われることになる。
Thus, in the vehicle air conditioner, cooling and heating by the indoor heat exchanger 29 (refrigerant loop A) and heating by engine cooling water (heater core 30) are performed, and in the engine cooling water loop B, engine cooling and battery cooling are performed. In the water loop C, battery cooling and battery warm-up by engine cooling water are performed, and in the electric device cooling water loop D, electric device cooling is performed.

【0027】さて、このような熱システムを有する本例
にあって、冷媒ループAの圧縮機36は、図1に示すよ
うにエンジン22と圧縮機用モータ37とによって選択
的に駆動される。すなわち、図3に示すように圧縮機用
モータ37の回転軸に備えられたプーリ37a及びエン
ジン22の回転軸に備えられたプーリ22aは、ベルト
を介して圧縮機36の回転軸に備えた2段クラッチ36
1に連結されており、2段クラッチ361の切換えによ
って圧縮機36はエンジン22によって駆動されまた圧
縮機用モータ37によって駆動される。
Now, in this example having such a heat system, the compressor 36 of the refrigerant loop A is selectively driven by the engine 22 and the compressor motor 37 as shown in FIG. That is, as shown in FIG. 3, the pulley 37a provided on the rotating shaft of the compressor motor 37 and the pulley 22a provided on the rotating shaft of the engine 22 are provided on the rotating shaft of the compressor 36 via a belt. Step clutch 36
The compressor 36 is driven by the engine 22 and by a compressor motor 37 by switching the two-stage clutch 361.

【0028】ここで、2段クラッチ361の概要を図4
にて示す。エンジン22からの回転力と圧縮機用モータ
37からの回転力を選択的に圧縮機36の軸に伝達させ
るため、圧縮機36のシャフト362に対してエンジン
22からのベルトが嵌まるプーリ313及び圧縮機用モ
ータ37からのベルトが嵌まるプーリ364が存在し、
シャフト362に対して各プーリ363,364は軸受
365,366により独立して回転可能に備えられ、そ
れぞれの励磁コイル367,368の通電にてアーマチ
ャ369,370が軸方向に動くようになっている。
Here, an outline of the two-stage clutch 361 is shown in FIG.
Indicated by In order to selectively transmit the rotational force from the engine 22 and the rotational force from the compressor motor 37 to the shaft of the compressor 36, a pulley 313 into which a belt from the engine 22 fits on a shaft 362 of the compressor 36 and There is a pulley 364 to which the belt from the compressor motor 37 fits,
Each of the pulleys 363 and 364 is independently rotatable with respect to the shaft 362 by bearings 365 and 366, and the armatures 369 and 370 move in the axial direction when the respective excitation coils 367 and 368 are energized. .

【0029】すなわち、板バネ371,372にてハブ
373,374側に片寄るアーマチャ369,370
は、励磁コイル367,368の通電にて発生した磁力
によりプーリ363,364に押し付けられる。図4
中、半截した上側はアーマチャ369,370がプーリ
363,364に押付けられた状態、下側はアーマチャ
369,370がプーリ363,364に対してフリー
となった状態を示す。この結果、励磁コイル367,3
68の励磁にてアーマチャ369,370がプーリ36
3,364と一体となり、アーマチャ369,370に
連結されたシャフト362を回転可能とさせ、非励磁で
は板バネ371,372にてアーマチャ369,370
がプーリ363,364と離れてプーリ363,364
に対してシャフト362がフリーの状態となる。こうし
て、励磁コイル367又は368の励磁にてプーリ36
3又は364がアーマチャ369又は370を介してシ
ャフト362に選択的に連結される。
That is, the armatures 369 and 370 are biased toward the hubs 373 and 374 by the leaf springs 371 and 372.
Are pressed against the pulleys 363 and 364 by the magnetic force generated by the energization of the exciting coils 367 and 368. FIG.
The upper half of the figure shows a state where the armatures 369 and 370 are pressed against the pulleys 363 and 364, and the lower side shows a state where the armatures 369 and 370 are free with respect to the pulleys 363 and 364. As a result, the exciting coils 367, 3
Armatures 369 and 370 are driven by pulley 36
The shaft 362 connected to the armatures 369 and 370 is made rotatable integrally with the armatures 369 and 370.
Are separated from the pulleys 363 and 364
The shaft 362 is in a free state. Thus, the excitation coil 367 or 368 excites the pulley 36
3 or 364 is selectively coupled to shaft 362 via armature 369 or 370.

【0030】上述のようにして圧縮機36は、エンジン
22と圧縮機用モータ37とのそれぞれの回転力にて、
選択的に駆動されるが、この駆動に当っては、モータと
エンジンとの効率の良い駆動を利用するために、図5に
示すような特徴に沿う制御を行なう。つまり、エンジン
22の特性としては、アイドリング時等の低回転数域
(低速域)にて効率が悪く、他方高速域にて高効率とな
る。他方、駆動モータは低回点数にて高効率特性を示
す。したがって、車両の駆動について、低速域にて駆動
モータを運転し、高速になった場合エンジン駆動に切換
わるようになっている。これと同様に、低速にて駆動モ
ータとは別の圧縮機用モータ37を駆動して圧縮機36
を高速運転し、高速にてエンジン22により圧縮機36
を駆動すれば、常に高速高効率運転ができる。したがっ
て、圧縮機36を常に高速回転することになるので、圧
縮機容量の小形化が図れる。また、高速域でのエンジン
駆動時の圧縮機の能力過剰程度も小さくなる。
As described above, the compressor 36 is driven by the respective rotational forces of the engine 22 and the compressor motor 37.
The drive is selectively performed. In this drive, control is performed according to the characteristics shown in FIG. 5 in order to use the efficient drive between the motor and the engine. That is, as the characteristics of the engine 22, the efficiency is low in a low rotation speed range (low speed range) such as at the time of idling, and the efficiency is high in a high speed range. On the other hand, the drive motor exhibits high efficiency characteristics at a low number of times. Therefore, in driving the vehicle, the drive motor is driven in a low speed range, and when the speed is increased, the drive is switched to the engine drive. Similarly, at a low speed, a compressor motor 37 different from the drive motor is driven to
Is operated at high speed and the compressor 36 is driven by the engine 22 at high speed.
, Driving can always be performed at high speed and high efficiency. Therefore, the compressor 36 is always rotated at a high speed, so that the compressor capacity can be reduced. Further, the degree of excessive capacity of the compressor when the engine is driven in a high-speed range is also reduced.

【0031】こうして、圧縮機36の圧縮機用モータ3
7とエンジン22とによる高効率運転ができるが、図3
に示す構成においては圧縮機36の回転軸には更に変速
機66が備えられている。この変速機66は、熱負荷つ
まり車室の温度状況に応じた空調制御を行なうためのも
ので、圧縮機36の回転数を室内温度に応じて可変とす
るものである。このために、低速にてモータ駆動を行な
い高速にてエンジン駆動を行なう場合につき、それぞれ
最適な温度調節を行なうための圧縮機36の回転数制御
を行なっている。
Thus, the compressor motor 3 of the compressor 36
7 and the engine 22 enable highly efficient operation.
In the configuration shown in (1), a transmission 66 is further provided on the rotating shaft of the compressor 36. The transmission 66 is for performing air-conditioning control in accordance with the heat load, that is, the temperature condition of the vehicle compartment, and makes the rotation speed of the compressor 36 variable according to the room temperature. For this reason, when the motor is driven at a low speed and the engine is driven at a high speed, the rotation speed of the compressor 36 is controlled for optimal temperature adjustment.

【0032】ここで、変速機66としては、無段階の変
速機例えば流体継手や摩擦車装置あるいは段階的に変速
する変速歯車装置や変速ベルト装置など汎用のものが用
いられ得る。したがって、圧縮機用モータ37やエンジ
ン22による高効率運転にあって、変速機66による可
変速により熱負荷に応じた圧縮機36の運転が可能とな
る。
Here, as the transmission 66, a general-purpose transmission such as a continuously variable transmission, for example, a fluid coupling, a friction wheel device, a speed-changing gear device or a speed-changing belt device that changes speed stepwise can be used. Therefore, in the high-efficiency operation by the compressor motor 37 and the engine 22, the variable speed by the transmission 66 enables the operation of the compressor 36 according to the heat load.

【0033】なお、ここで変速機66による変速比は、
車室内の熱負荷ひいては圧縮機36の容量との関係にて
等比にするのが良い。すなわち、図6は車室内の熱負荷
に対応した圧縮機36の冷媒循環量G(kg/h)を縦軸
に、エバポレータの蒸発温度ET(℃)を横軸にとった
特性であり、凝縮温度CT(℃)及びエバポレータの吸
入空気温度Ta(℃)をパラメータとしたときの特性を
示している。この図6から判明するように冷媒循環量G
に対する蒸発温度ETは、凝縮温度CTを一定とする
と、2次曲線的に変化し、凝縮温度CTが上昇すると蒸
発温度ET特性の間隔すなわち冷媒循環量Gは、不等間
隔に低下するという特性を有する。
The gear ratio of the transmission 66 is as follows.
It is preferable to make the ratios equal in relation to the heat load in the passenger compartment and the capacity of the compressor 36. That is, FIG. 6 is a characteristic in which the vertical axis indicates the refrigerant circulation amount G (kg / h) of the compressor 36 corresponding to the heat load in the vehicle compartment, and the horizontal axis indicates the evaporation temperature ET (° C.) of the evaporator. The characteristics are shown when temperature CT (° C.) and evaporator intake air temperature Ta (° C.) are used as parameters. As can be seen from FIG.
When the condensing temperature CT is constant, the evaporating temperature ET changes in a quadratic curve. When the condensing temperature CT rises, the interval of the evaporating temperature ET characteristic, that is, the refrigerant circulation amount G decreases at irregular intervals. Have.

【0034】また、吸込空気温度Ta(℃)をパラメー
タとした場合、冷媒循環量G(kg/h)と蒸発温度ET
(℃)とは左下りの直線となり、エバポレータの吸込空
気温度Taが上昇すると、冷媒循環量Gは不等間隔にて
上昇するという特性を有する。この結果、冷却負荷は、
吸込空気温度Taと蒸発温度ETとの温度差にて決ま
り、吸込空気温度Taが高くなると大きくなるという特
性となっている。
When the intake air temperature Ta (° C.) is used as a parameter, the refrigerant circulation amount G (kg / h) and the evaporation temperature ET
(° C.) is a straight line going down to the left, and has a characteristic that when the suction air temperature Ta of the evaporator rises, the refrigerant circulation amount G rises at irregular intervals. As a result, the cooling load is
The characteristic is determined by the temperature difference between the suction air temperature Ta and the evaporation temperature ET, and increases as the suction air temperature Ta increases.

【0035】以上の結果、冷媒循環量Gの凝縮温度CT
及び蒸発温度ET特性は非線形であるという特色を有
し、冷媒循環量Gは圧縮機36の冷媒吐出量であり回転
速度に対応するので、回転速度特性を非線形にすれば熱
負荷と一致する特性が得られる。つまり、温度制御を安
定化させることができる。
As a result, the condensing temperature CT of the refrigerant circulation amount G
And the evaporation temperature ET characteristic is non-linear. Since the refrigerant circulation amount G is the refrigerant discharge amount of the compressor 36 and corresponds to the rotation speed, if the rotation speed characteristic is made non-linear, the characteristic coincides with the heat load. Is obtained. That is, the temperature control can be stabilized.

【0036】この非線形特性と単純に近似する要求特性
としては等比変化があげられ、例えば複数断nの変速機
の場合にはR=(1+r)n とするとき等比変化とな
る。ここで、Rは最大変速比、1+rは変速比、nは変
速段数である。この場合、変速機が多段のものでも無段
のものでも等比変化とするように設定され、多段ではn
=3〜4が一般的な範囲であり、1+r=2が実用的な
比である。すなわち、(2)4 ,(2)3 ,(2)2
(2)1 換言すれば、16,8,4,2というような等
比にて変速を行なうのがよく、例えば4段では実際上1
00,50,25,12.5のような比となる。このこと
は、例えば等差比、100,75,50,25のような
比のように変化が少ない100,75,50のような箇
所はなく全般にわたって同じ比率で変化し、圧縮機とし
て明確な回転数変化となって現われ、翻えって圧縮機の
容量変化範囲を広くすることができる。
A required characteristic that is simply approximated to the non-linear characteristic is a change in equi-ratio. For example, in the case of a transmission with a plurality of disconnections n, the change in equi-ratio is obtained when R = (1 + r) n . Here, R is the maximum gear ratio, 1 + r is the gear ratio, and n is the number of gears. In this case, the transmission is set so as to have an equal ratio change regardless of whether the transmission is a multi-stage or a non-stage.
= 3 to 4 is a general range, and 1 + r = 2 is a practical ratio. That is, (2) 4 , (2) 3 , (2) 2 ,
(2) 1 In other words, it is preferable that the gears be shifted at an equal ratio such as 16, 8, 4, 2, for example.
Ratios such as 00, 50, 25, 12.5. This means that there is no small change such as 100, 75, 50, such as an isometric ratio, or a ratio such as 100, 75, 50, 25. It appears as a change in the number of revolutions, and in turn, the compressor capacity change range can be widened.

【0037】このような圧縮機の等比変化は、低速のモ
ータ駆動、変速のエンジン駆動双方共必要であるが、特
にエンジン駆動の場合には、エンジン回転数の変化が大
きくしかも極端な減速が必要なことからも極めて有用で
ある。
Such a change in the equal ratio of the compressor is necessary for both low-speed motor drive and variable-speed engine drive. Particularly, in the case of engine drive, the change in engine speed is large and extreme deceleration is required. It is extremely useful because it is necessary.

【0038】図3の構成は、圧縮機モータ37の回転力
とエンジン22の回転力とを2段クラッチ361にて選
択的に伝達するものであるが、図7の構成は、エンジン
22の回転軸にクラッチ221を備え、このクラッチ2
21と圧縮機モータ37の回転軸のプーリ37bをベル
トにてつなぎ、更に圧縮機モータ37の回転軸のプーリ
37cを圧縮機36のプーリ36aにつなげたもので、
エンジン22のクラッチ221の入切によって、エンジ
ン22の回転力を圧縮機用モータ37の回転軸(この場
合は空回りをする)を介して圧縮機36に伝達したり、
圧縮機用モータ37の回転力のみを圧縮機36に伝達す
るようにしている。かかる構成によってもエンジン22
の回転力と圧縮機モータ37の回転力を選択的に圧縮機
に伝達でき、しかも変速機66にて熱負荷に応じた回転
数とすることができる。
The configuration shown in FIG. 3 selectively transmits the torque of the compressor motor 37 and the torque of the engine 22 by the two-stage clutch 361, whereas the structure of FIG. The shaft is provided with a clutch 221 and this clutch 2
21 and a pulley 37b of a rotary shaft of the compressor motor 37 are connected by a belt, and a pulley 37c of a rotary shaft of the compressor motor 37 is further connected to a pulley 36a of the compressor 36.
When the clutch 221 of the engine 22 is turned on and off, the rotational force of the engine 22 is transmitted to the compressor 36 via the rotating shaft of the compressor motor 37 (in this case, idle),
Only the rotational force of the compressor motor 37 is transmitted to the compressor 36. With such a configuration, the engine 22
And the rotational force of the compressor motor 37 can be selectively transmitted to the compressor, and the speed of the transmission 66 can be adjusted according to the heat load.

【0039】更に、図8に示す構成は、クラッチの代り
に遠心力スイッチを備えた例を示している。つまり、エ
ンジン22及び圧縮機用モータ37のそれぞれの回転軸
に遠心力スイッチ22s,37sを備え、各回転軸の回
転にて遠心力が働くとスイッチが入ることで回転軸にプ
ーリ22a,37aが連結されるもので、エンジン22
の駆動あるいは圧縮機用モータ37の駆動に伴って、回
転力がプーリ36b,36cを介して圧縮機36に伝達
されるものである。この場合も、エンジン22あるいは
圧縮機用モータ37の選択的な駆動により、いずれかの
回転力を圧縮機36に伝達することができ、変速機66
にて熱負荷に応じた回転数とすることができる。なお、
遠心力スイッチ37s,22sは各個独立して切り換え
られればよいので、代わりに電磁クラッチを用いても独
立して切り換えることができる。
Further, the configuration shown in FIG. 8 shows an example in which a centrifugal switch is provided instead of the clutch. That is, centrifugal force switches 22s and 37s are provided on the rotating shafts of the engine 22 and the compressor motor 37, respectively. When centrifugal force is applied by rotation of each rotating shaft, the switches are turned on, and the pulleys 22a and 37a are attached to the rotating shaft. Connected to the engine 22
The rotational force is transmitted to the compressor 36 via the pulleys 36b and 36c in accordance with the driving of the compressor 36 or the driving of the compressor motor 37. In this case as well, by selectively driving the engine 22 or the compressor motor 37, any rotational force can be transmitted to the compressor 36, and the transmission 66
The rotation speed can be set according to the heat load. In addition,
Since the centrifugal switches 37s and 22s only need to be switched independently of each other, they can be switched independently by using an electromagnetic clutch instead.

【0040】[0040]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、次
の効果を有する。 (1) 第1の発明では、エンジンと駆動用モータとで
駆動されるハイブリッド車にあって車室内の室内熱交換
器と室外熱交換器との間で冷媒ループを有するものにお
いて、上記冷媒ループの圧縮機は、上記エンジンと圧縮
機用モータとに選択的に連結される連結機構を有すると
共に、変速機を有することを特徴とすることにより、圧
縮機を高効率で運転できると共に熱負荷に応じて圧縮機
容量を適切に変化することができ、かつ変速機の設置の
みにて低コストで済む。
According to the present invention as described above, the following effects can be obtained. (1) In the first invention, in a hybrid vehicle driven by an engine and a drive motor, the hybrid vehicle having a refrigerant loop between an indoor heat exchanger and an outdoor heat exchanger in a vehicle compartment, The compressor has a coupling mechanism selectively connected to the engine and the compressor motor, and has a transmission, so that the compressor can be operated with high efficiency and the heat load is reduced. Accordingly, the capacity of the compressor can be appropriately changed, and the cost can be reduced only by installing the transmission.

【0041】(2) 第2の発明では、第2の発明に加
えて、上記変速機の変速比が等比となるように備えたこ
とを特徴とすることにより、上述の効果に加え、冷媒ル
ープの特性に応じた容量制御が可能となる。
(2) In the second invention, in addition to the second invention, the transmission is provided so that the speed ratio of the transmission is equal to that of the transmission. Capacity control according to the characteristics of the loop can be performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明によるハイブリッド車における熱システ
ムの一例のレイアウトを示す平面図。
FIG. 1 is a plan view showing a layout of an example of a heat system in a hybrid vehicle according to the present invention.

【図2】本発明によるハイブリッド車における熱システ
ムの一例の系統概略図。
FIG. 2 is a schematic system diagram of an example of a heat system in a hybrid vehicle according to the present invention.

【図3】圧縮機の駆動系の一例を示す構成図。FIG. 3 is a configuration diagram showing an example of a drive system of the compressor.

【図4】2段クラッチの断面構成図。FIG. 4 is a sectional configuration diagram of a two-stage clutch.

【図5】エンジン効率を現す特性線図。FIG. 5 is a characteristic diagram showing engine efficiency.

【図6】冷媒循環量−蒸発温度の特性を示す線図。FIG. 6 is a diagram showing characteristics of a refrigerant circulation amount-evaporation temperature.

【図7】圧縮機の駆動系の他の例を示す構成図。FIG. 7 is a configuration diagram showing another example of the drive system of the compressor.

【図8】圧縮機の駆動系のその他の例を示す構成図。FIG. 8 is a configuration diagram showing another example of the drive system of the compressor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

22 エンジン 29 室内熱交換器 33 室外熱交換器 36 圧縮機 37 圧縮機用モータ 22a,36a,36b,36c,363,364,3
7a プーリ 221,361 クラッチ 66 圧縮機
22 Engine 29 Indoor Heat Exchanger 33 Outdoor Heat Exchanger 36 Compressor 37 Compressor Motor 22a, 36a, 36b, 36c, 363, 364, 3
7a Pulley 221,361 Clutch 66 Compressor

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 エンジンと駆動用モータとで駆動される
バイブリッド車にあって車室内の室内熱交換器と室外熱
交換器との間で冷媒ループを有するものにおいて、 上記冷媒ループの圧縮機は、上記エンジンと圧縮機用モ
ータとに選択的に連結される連結機構を有すると共に、
変速機を有することを特徴とする電気自動車用空調機駆
動装置。
1. A hybrid vehicle that is driven by an engine and a drive motor and has a refrigerant loop between an indoor heat exchanger and an outdoor heat exchanger in a vehicle compartment, wherein the compressor of the refrigerant loop Has a connection mechanism selectively connected to the engine and the compressor motor,
An air conditioner driving device for an electric vehicle, comprising a transmission.
【請求項2】 上記変速機の変速比は、等比となるよう
に備えたことを特徴とする請求項1記載の電気自動車用
空調機駆動装置。
2. The air conditioner driving device for an electric vehicle according to claim 1, wherein the transmission has a speed ratio that is equal.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1122117A2 (en) * 2000-01-31 2001-08-08 Voith Turbo GmbH & Co. KG Method for providing power to auxiliary devices in electrical drive systems and electrical drive system
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