(57)【要約】【課題】アイドリングストップ後のエンジンの再始動が迅速に行われ、発電機としても使用されるエンジン始動用の電動モータを備えるエンジン装置を提供する。【解決手段】エンジン装置駆動軸１００は、液体燃料エンジン１０と、液体燃料エンジン１０の近傍に配置され、液体燃料エンジン始動用の電動モータ１と備える。電動モータ１は、複数の巻線を有するステータ２と、第１および第２のブラケット（５、６）に軸支される回転軸４を有し、ステータに対し回転自在に配置されるロータとを備えるスイッチトリラクタンスモータ１である。スイッチトリラクタンスモータ１に備えられた回転軸４は、第１のブラケット５から外部に突出し、液体燃料エンジン１０に備えられている駆動軸１１に連結される第１の出力部を備えている。【選択図】図１
2010196509.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動軸を備える液体燃料エンジンと、前記液体燃料エンジンの近傍に配置される前記液体燃料エンジン始動用の電動モータとを備えるエンジン装置において、
前記電動モータは、
複数の巻線を有するステータと、前記ステータの一端に配置される第１のブラケットと、前記ステータの他端に配置される第２のブラケットと、前記第１および第２のブラケットに軸支される回転軸を有し、前記ステータに対し回転自在に配置されるロータとを備えるスイッチトリラクタンスモータであり、前記スイッチトリラクタンスモータに備えられている前記回転軸は、第１のブラケットから外部に突出し、前記液体燃料エンジンに備えられている駆動軸に連結される前記第１の出力部を備えることを特徴とするエンジン装置。
【請求項２】
駆動軸を備える液体燃料エンジンと、前記液体燃料エンジンの近傍に配置される前記液体燃料エンジン始動用の電動モータ装置と、前記液体燃料エンジンの近傍に配置されるエアーコンディショナー用コンプレッサ装置とを備えるエンジン装置において、
前記電動モータ装置は、
複数の巻線を有するステータと、前記ステータの一端に配置される第１のブラケットと、前記ステータの他端に配置される第２のブラケットと、前記第１および第２のブラケットに軸支され、第１および第２のブラケットからそれぞれ外部に突出する第１および第の出力部を備える回転軸を有し、前記ステータに対し回転自在に配置されるロータとを備えるスイッチトリラクタンスモータと、
前記液体燃料エンジンに備えられている駆動軸に連結される第１の回転部材と、前記スイッチトリラクタンスモータに備えられている前記回転軸の前記第１の出力部に連結される第２の回転部材とを備え、前記スイッチトリラクタンスモータに備えられている前記第１のブラケットに一体的に取り付けられ、前記第１の回転部材と前記第２の回転部材との間の動力の伝達を制御する第１の電磁クラッチとを備え
エアーコンディショナー用コンプレッサ装置は、
軸部材を備えるコンプレッサと、
前記スイッチトリラクタンスモータに備えられている前記回転軸の第２の出力部に連結される第３の回転部材と、前記コンプレッサに備えられている前記軸部材に連結される第４の回転部材とを備え、前記コンプレッサに一体的に取り付けられ、前記３の回転部材と前記第４の回転部材との間の動力の伝達を制御する第２の電磁クラッチとを備えることを特徴とするエンジン装置。
【請求項３】
駆動軸を備える液体燃料エンジンの近傍に配置される前記液体燃料エンジン始動用の電動モータ装置において、
前記電動モータ装置は、
複数の巻線を有するステータと、前記ステータの一端に配置される第１のブラケットと、前記ステータの他端に配置される第２のブラケットと、前記第１および第２のブラケットに軸支され、第１のブラケットから外部に突出される第１の出力部を備える回転軸を有し、前記ステータに対し回転自在に配置されるロータとを備えスイッチトリラクタンスモータと、
前記スイッチトリラクタンスモータに備えられている前記第１のブラケットに一体的に取り付けられ、前記液体燃料エンジンに備えられている駆動軸に連結される第１の回転部材と、前記スイッチトリラクタンスモータに備えられている前記回転軸の前記第１の出力部に連結される第２の回転部材とを備え、前記１の回転部材と前記第２の回転部材との間の動力の伝達を制御する第１の電磁クラッチとを備えることを特徴とする電動モータ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、エンジン装置に関し、特に、アイドリングストップ車に備えられるエンジン装置、および電動モータ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球温暖化を防止するために、液体燃料エンジンを搭載した自動車から排出される排気ガスの排出量を削減する取り組みがなされている。この排気ガスの排出量を削減する取り組みとして、道路の交差点等における自動車の停車時に、液体燃料エンジンのアイドリング動作を停止するアイドリングストップ車が提案され、実用化が進んでいる。
【０００３】
上記のアイドリングストップ車は、出発地点から目標地点までの移動の間に、道路の交差点等にて停車するたびに、エンジンのアイドリング動作を停止するとともに、発進する前にエンジンに配置されるエンジン始動用の電動モータを始動し、アイドリングストップ後のエンジンを再始動することが必要とされる。そして、アイドリングストップ車の再発進が迅速に行われ交通渋滞を引き起こさないために、このエンジンの再始動は、迅速に行われることが求められる。
【０００４】
上記のエンジンの再始動において、通常のエンジンの始動と同様に、エンジンの再始動の前に、エンジン始動用の電動モータの回転軸に取り付けられたピニオンギヤを電動モータの回転軸の軸方向に移動させ、このピニオンギヤと、エンジンに備えられているリングギヤとを互いに噛み合わせる動作が必要となる。そして、この噛み合わせる動作には、所定の時間が要される。そのため、このピニオンギヤとリングギヤを互いに噛み合わせる動作により、アイドリングストップ後のエンジンの再始動が迅速に行えず、アイドリングストップ車の再発進が迅速に行われないという問題がある。
【０００５】
そこで、液体燃料エンジンと、液体燃料エンジンの近傍に配置されたエンジン始動用の電動モータを有し、電動モータに備えられているピニオンギヤと、エンジンに備えられているリングギヤとをワンウェイクラッチを介して機械的に常時接続しておくエンジン装置が提案されている（例えば、特許文献１及び２参照）。
【０００６】
上記のワンウェイクラッチにより、電動モータに備えられているピニオンギヤの回転は、エンジンに備えられているリングギヤに伝達される。このため、上記のようにピニオンギヤとリングギヤを互いに噛み合わせる動作が不要となるため、アイドリングストップ後のエンジンの再始動を迅速に行なわれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−２２６１４６号公報
【特許文献２】特開２００７−１０７５１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述の従来技術にあっては、電動モータに備えられているピニオンギヤと、エンジンに備えられているリングギヤとは、ワンウェイクラッチを介して機械的に常時接続されているため、アイドリングストップ後のエンジンの再始動は迅速に行われる。
【０００９】
しかしながら、エンジンに備えられているリングギヤの回転は、電動モータに備えられているピニオンギヤに伝達されないように設定されている。そのため、液体燃料エンジンに備えられているリングギア等の回転により、上記の電動モータに備えられている回転軸を外部から回転させることができず、この電動モータを発電機として用いることができない。そのため、車両の部品点数を削減すべく、エンジン始動用の電動モータを発電機としても使用されることができない。
【００１０】
そこで、この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、エンジンに備えられているエンジン始動用の電動モータにより、アイドリングストップ後のエンジンの再始動が迅速に行われるとともに、エンジンに備えられているエンジン始動用の電動モータが発電機としても使用されるエンジン装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するために、本発明のエンジン装置は、駆動軸を備える液体燃料エンジンと、前記液体燃料エンジンの近傍に配置され、前記液体燃料エンジン始動用の電動モータとを備えるエンジン装置において、前記電動モータは、複数の巻線を有するステータと、前記ステータの一端に配置される第１のブラケットと、前記ステータの他端に配置される第２のブラケットと、前記第１および第２のブラケットに軸支される回転軸を有し、前記ステータに対し回転自在に配置されるロータとを備えるスイッチトリラクタンスモータであり、前記スイッチトリラクタンスモータに備えられた前記回転軸は、第１のブラケットから外部に突出し、前記液体燃料エンジンに備えられている駆動軸に連結される第１の出力部を備える。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、電動モータに備えられているロータの回転軸は、液体燃料エンジンの駆動軸に直接的に連結される。このため、電動モータによりアイドリングストップ後のエンジンの再始動が迅速に行われる。また、液体燃料エンジンの駆動軸に直接的に連結されるため、電動モータに備えられている回転軸を液体燃料エンジンに備えられている駆動軸の回転により外部から回転させることができる。このため、電動モータが発電機としても使用される。さらに、本発明のエンジン装置に備えられている電動モータは、スイッチトリラクタンスモータであるため、外部からロータを回転された場合に、電磁的な機械抵抗が生じない。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施形態におけるエンジン装置の正面図である。
【図２】図１にて、Ａから見たエンジン装置の側面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態におけるスイッチトリラクタンスモータの横断面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態におけるアイドリングストップ装置のシステムブロック図である。
【図５】本発明の第１の実施形態における他のバリエーションのエンジン装置の正面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態におけるエンジン装置の正面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態における電動モータ装置の縦断面図である。
【図８】本発明の第２の実施形態における電動モータ装置の横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、この発明の第１の実施形態を図１、図２および図３に基づいて説明する。なお、第１の実施形態のエンジン装置１００は、アイドリングストップ車（図示せず）に備えられる。
【００１５】
図１および図２に示すように、エンジン装置１００は、液体燃料エンジン１０と、液体燃料エンジンの近傍に配置され、スイッチトリラクタンスモータ（電動モータ）１とを備えている。液体燃料エンジン１０は、エンジンプーリ１２が取り付けられたクランクシャフト（第１の駆動軸）１１と、フライホイール１４が取り付けられたエンジンシャフト（第２の駆動軸）１３を備えるとともに、第１及び第２の従動プーリ（２１、２２）を備えている。
【００１６】
スイッチトリラクタンスモータ１は、上記の液体燃料エンジン１０の始動用に用いられる。スイッチトリラクタンスモータ１は、液体燃料エンジン１０に形成された取り付けプレート９にボルト９ａにより取り付けられている。そして、スイッチトリラクタンスモータ１が、取り付けプレート９に取り付けられることにより、スイッチトリラクタンスモータ１は、液体燃料エンジン１０に対し固定されている。また、スイッチトリラクタンスモータ１に備えられている回転軸４の第１の出力部４ａには、モータプーリ８が取り付けられている。
【００１７】
ベルト２３は、液体燃料エンジン１０に備えられているエンジンプーリ１２、第１および第２の従動プーリ（２１、２２）、並びにスイッチトリラクタンスモータ１に備えられているモータプーリ８に掛け回されている。このベルト２３により、スイッチトリラクタンスモータ１に備えられているモータプーリ８の回転は液体燃料エンジン１０に備えられているエンジンプーリ１２に伝達され、反対に、液体燃料エンジン１０に備えられているエンジンプーリ１２の回転はスイッチトリラクタンスモータ１に備えられているモータプーリ８に伝達される。
【００１８】
上記のように、モータプーリ８とエンジンプーリ１２がベルト２３により機械的に連結されることにより、液体燃料エンジンに備えられているクランクシャフト（第１の駆動軸）１１とスイッチトリラクタンスモータ１に備えられている第１の出力部４ａは互いに機械的に連結されている。
【００１９】
次に、主に図３に基づきスイッチトリラクタンスモータ１の構造について説明する。スイッチトリラクタンスモータ１は、ステータ２と、ステータ２に対し回転自在に配置されるロータ３とを備えている。
【００２０】
ステータ２は、ステータコア２ａと、ステータコア２ａに装着されたステータコイル２ｄとを備えている。ステータコア２ａは、薄板の電磁鋼板を複数枚積層され形成され、略円環形状のコア本体２ｂと、コア本体２ｂの内周面から半径方向内側に一体に形成された複数の突極２ｃとを有する。複数の突極２ｃのそれぞれには巻線２ｅが集中巻きにて巻装され、これらの巻線２ｅによりステータコイル２ｄが形成されている。
【００２１】
ステータ２の一端２ｇには、第１のブラケット５が取り付けられ、ステータ２の他端２ｈには第２のブラケット６が取り付けられている。ロータ３は、ロータコア３ａと、円柱形状の回転軸４とを有する。ロータコア３ａは、薄板の電磁鋼板を複数枚積層され形成され、略円環形状のコア本体３ｂと、コア本体３ｂの外周面から半径方向外側に一体に形成された複数の突極３ｃとを有する。回転軸４は、この略円環形状のコア本体３ｂの内壁３ｄに圧入勘合され、ロータコア３ａに固定されている。
【００２２】
ロータ３に備えられている回転軸４は、ステータ２の両端（２ｇ、２ｈ）に取り付けさられた第１および第２のブラケット（５、６）に回転自在に軸支される。このように、回転軸４が第１および第２のブラケット（５、６）に軸支されることにより、ロータ３は、ステータ２に対し回転自在に配置される。そして、回転軸４の第１の出力部４ａは、第１のブラケット５から外部に突出され、この第１のブラケット５から突出した第１の出力部４ａに、モータプーリ８は取り付けられている。
【００２３】
次に、本実施の形態のエンジン装置１００の効果について説明する。アイドリングストップ車は、交差点等で液体燃料エンジンのアイドリングを停止する。そのため、液体燃料エンジンの始動を迅速にし、アイドリングストップ車による交通渋滞を抑制することが求められる。その求めに対し、上記のようにスイッチトリラクタンスモータ１に備えられているモータプーリ８と、液体燃料エンジン１０に備えられているエンジンプーリ１２は、ベルト２３により常時機械的に直接連結されている。そのため、モータプーリ８とエンジンプーリ１２とを機械的に接続する動作が不要であり、スイッチトリラクタンスモータ１に備えられているロータ３の回転により、液体燃料エンジン１０は迅速に再始動される。
【００２４】
さらに、モータプーリ８とエンジンプーリ１２は、ベルト２３により常時機械的に直接連結されていることにより、液体燃料エンジン１０が作動しているときは、エンジンプーリ１２の回転により、モータプーリ８は常時回転される。そして、モータプーリ８の回転により、スイッチトリラクタンスモータ１に備えられているロータ３は回転され、このロータ３の回転により、スイッチトリラクタンスモータ１は、発電機として動作することができる。
【００２５】
上記のように、スイッチトリラクタンスモータ１に備えられているロータ３は液体燃料エンジン１０の作動により常時回転されるが、スイッチトリラクタンスモータ１の回転子であるロータ３には、マグネットが用いられていない。そのため、ロータ３が外部から常時回転された場合に、電磁的な機械抵抗が生じず、液体燃料エンジン１０に不要な負荷をかけることがない。
【００２６】
さらに、アイドリングストップ車のエンジン始動用の電動モータとして用いられるスイッチトリラクタンスモータ１は、再発進するたびごとに頻繁に駆動される。そのため、アイドリングストップ車のエンジン始動用の電動モータとして用いられるスイッチトリラクタンスモータ１は、高い耐久性が求められる。これに対し、スイッチトリラクタンスモータ１は、ブラシ付き電動モータのように寿命が限られるブラシを用いていない。そのため、スイッチトリラクタンスモータ１は、高い耐久性を確保することができる。
【００２７】
次に、本実施の形態のエンジン装置１００を用いたアイドリングストップ装置２００について、図４に基づき説明する。
【００２８】
アイドリングストップ装置２００は、液体燃料エンジン１０と、液体燃料エンジン１０を始動するスイッチトリラクタンスモータ１と、スイッチトリラクタンスモータ１へ制御電流を供給するスイッチトリラクタンスモータモータドライバ３０と、スイッチトリラクタンスモータモータドライバ３０の動作を制御するスイッチトリラクタンスモータコントロールユニット４２とを備えている。
【００２９】
スイッチトリラクタンスモータコントロールユニット４２には、車両（アイドリングストップ車）の速度を検出する車速センサ３１、プレーキペダル（図示せず）の動作を検出するブレーキペダルセンサ３２及びアクセルペダル（図示せず）の動作を検出するアクセルペダルセンサ３３が接続されている。
【００３０】
さらに、スイッチトリラクタンスモータコントロールユニット４２には、液体燃料エンジン１０の状態を検出する油温センサ３４、水温センサ３５、および車内外の温度を検出する車内温度センサ３６、車外温度センサ３７が接続されるとともに、液体燃料エンジン１０の回転を検出する回転センサ３８、バッテリ４０の電圧値を検出する電圧センサ３９、及びイグニッションスイッチ４１が接続されている。
【００３１】
次に、アイドリングストップにより液体燃料エンジン１０が作動を停止された後、スイッチトリラクタンスモータ１により液体燃料エンジン１０が始動される状態について説明する。
【００３２】
スイッチトリラクタンスモータコントロールユニット４２は、液体燃料エンジン１０の回転を検出する回転センサ３８からの信号により液体エンジン１０が停止していると判断され、さらに、車速センサ３１からの信号により車両が停止していると判断される場合に、ブレーキペダルセンサ３２からの信号によりブレーキが解除されたと判断されたときに、スイッチトリラクタンスモータ１の駆動を指令する信号をスイッチトリラクタンスモータモータドライバ３０に供給する。このとき、各種センサ（３４から３７）の信号により車両の異常が検出されたときは、スイッチトリラクタンスモータ１の駆動を開始しないとしてもよい。
【００３３】
上記のように、液体燃料エンジン１０に備えられているエンジンプーリ１２の回転はスイッチトリラクタンスモータ１に備えられているロータ３へと直接伝達され、液体燃料エンジン１０の回転により、スイッチトリラクタンスモータ１は発電機として使用される。この場合、スイッチトリラクタンスモータ１からの電力をスイッチトリラクタンスモータモータドライバ３０を介してバッテリ４０に供給し、バッテリ４０を充電することができる。
【００３４】
このとき、アイドリングストップ装置２００に備えられているスイッチトリラクタンスモータコントロールユニット４２は、バッテリ４０の電圧値を電圧センサ３９で検出し、バッテリ４０の充電電圧が一定値以上であるときは、スイッチトリラクタンスモータコントロールユニット４２により、スイッチトリラクタンスモータ１による発電を停止する設定とされている。
【００３５】
次に、図５に基づき本実施の形態の他のバリエーションのエンジン装置３００について説明する。エンジン装置３００は、上記のエンジン装置１００に対してスイッチトリラクタンスモータ１の配置、およびスイッチトリラクタンスモータ１と液体燃料エンジン１０との力の伝達構造のみ異なる。そのため、スイッチトリラクタンスモータ１の配置、およびスイッチトリラクタンスモータ１と液体燃料エンジン１０との力の伝達構造について説明し、その他の部分については説明を省略する。
【００３６】
エンジン装置３００において、スイッチトリラクタンスモータ１は、液体燃料エンジン１０の近傍において、フライホイール１４に近接する位置に配置されている。そして、スイッチトリラクタンスモータ１に備えられる第１の出力部４ａには、ピニオンギヤ８ａが取り付けられている。一方、フライホイール１４は、液体燃料エンジン１０に備えられるエンジンシャフト（第２の駆動軸）１３に取り付けられており、フライホイール１４の外周面にはリングギヤ１５が一体に形成されている。そして、ピニオンギヤ８ａとリングギヤ１５が直接に噛み合わされている。
【００３７】
上記のように、ピニオンギヤ８ａとリングギヤ１５が直接に噛み合わされることにより、液体燃料エンジンに備えられているエンジンシャフト（第２の駆動軸）１３とスイッチトリラクタンスモータ１に備えられている第１の出力部４ａは互いに連結される。
【００３８】
このピニオンギヤ８ａとリングギヤ１５の噛みあわせにより、スイッチトリラクタンスモータ１に備えられているピニオンギヤ８ａの回転は液体燃料エンジン１０に備えられているリングギヤ１５を介してフライホイール１４に伝達され、反対に、液体燃料エンジン１０に備えられているフライホイール１４の回転は、リングギヤ１５を介してスイッチトリラクタンスモータ１に備えられているピニオンギヤ８ａに伝達される。
【００３９】
次に、本実施の形態の他のバリエーションのエンジン装置３００の効果について説明する。スイッチトリラクタンスモータ１に備えられているピニオンギヤ８ａと、液体燃料エンジン１０に備えられているリングギヤ１５は、常時機械的に直接連結されている。そのため、ピニオンギヤ８ａとリングギヤ１５とを機械的に接続する動作が不要であり、スイッチトリラクタンスモータ１に備えられているロータ３の回転により、液体燃料エンジン１０は迅速に再始動される。
【００４０】
さらに、ピニオンギヤ８ａとリングギヤ１５は、常時機械的に直接連結されていることにより、液体燃料エンジン１０が作動しているときは、リングギヤ１５の回転により、ピニオンギヤ８ａは常時回転される。そして、ピニオンギヤ８ａの回転により、スイッチトリラクタンスモータ１に備えられているロータ３は回転され、このロータ３の回転により、スイッチトリラクタンスモータ１は、発電機として動作することができる。
【００４１】
上記のように、スイッチトリラクタンスモータ１に備えられているロータ３は液体燃料エンジン１０の作動により常時回転されるが、スイッチトリラクタンスモータ１の回転子であるロータ３には、マグネットが用いられていない。そのため、ロータ３が外部から常時回転された場合に、電磁的な機械抵抗が生じず、液体燃料エンジン１０に不要な負荷をかけることがない。
【００４２】
さらに、アイドリングストップ車のエンジン始動用の電動モータとして用いられるスイッチトリラクタンスモータ１は、再発進するたびごとに頻繁に駆動される。そのため、アイドリングストップ車のエンジン始動用の電動モータとして用いられるスイッチトリラクタンスモータ１は、高い耐久性が求められる。これに対し、スイッチトリラクタンスモータ１は、ブラシ付き電動モータのように寿命が限られるブラシを用いていない。そのため、スイッチトリラクタンスモータ１は、高い耐久性を確保することができる。
【００４３】
次に本発明の第２の実施形態について、図６、図７および図８に基づき説明する。エンジン装置４００は、液体燃料エンジン１０と、液体燃料エンジン１０の近傍に配置される電動モータ装置５０と、同じく液体燃料エンジン１０の近傍に配置されるエアーコンディショナー用コンプレッサ装置７００とを備え、電動モータ装置５０およびエアーコンディショナー用コンプレッサ装置７００は、それぞれ互いに同軸上に直列に配置されている。なお、本実施の形態のエンジン装置４００も、第１の実施形態のエンジン装置１００と同様に、アイドリングストップ車（図示せず）に搭載される。
【００４４】
液体燃料エンジン１０は、クランクシャフト（第１の駆動軸）１１およびエンジンシャフト（第２の駆動軸）１３を備える。そして、クランクシャフト（第１の駆動軸）１１には、円盤形状のエンジンプーリ１２が取り付けられ、エンジンシャフト（第２の駆動軸）１３には、円盤形状のフライホイール１４が取り付けられている。
【００４５】
クランクシャフト（第１の駆動軸）１１およびエンジンシャフト（第２の駆動軸）１３は、それぞれ液体燃料エンジン１０の作動により回転される。一方、液体燃料エンジン１０が作動を停止しているときには、クランクシャフト（第１の駆動軸）１１およびエンジンシャフト（第２の駆動軸）１３を電動モータ等により外部から回転されることにより液体燃料エンジン１０を始動させることができる。
【００４６】
電動モータ装置５０は、スイッチトリラクタンスモータ１と、スイッチトリラクタンスモータ１に一体的に取り付けられた第１の電磁クラッチ６０とを備えている。
【００４７】
次に、スイッチトリラクタンスモータ１の構造について図７および図８に基づき説明する。スイッチトリラクタンスモータ１は、ステータ２と、ステータ２に対し回転自在に配置されるロータ３とを備えている。
【００４８】
ステータ２は、ステータコア２ａと、ステータコア２ａに装着されたステータコイル２ｄとを備えている。ステータコア２ａは、薄板の電磁鋼板を複数枚積層され形成され、略円環形状のコア本体２ｂと、コア本体２ｂの内周面から半径方向内側に一体に形成された複数の突極２ｃとを有する。複数の突極２ｃのそれぞれには巻線２ｅが集中巻きにて巻装され、これらの巻線２ｅによりステータコイル２ｄが形成される。そして、外部に配置されたスイッチトリラクタンスモータドライバ３０から給電線２ｆにより、制御電流がステータコイル２ｄに供給される。
【００４９】
ステータ２の一端２ｇには、第１のブラケット５が取り付けられ、ステータ２の他端２ｈには第２のブラケット６が取り付けられている。ロータ３は、ロータコア３ａと、円柱形状の回転軸４とを有する。ロータコア３ａは、薄板の電磁鋼板を複数枚積層され形成され、略円環形状のコア本体３ｂと、コア本体３ｂの外周面から半径方向外側に一体に形成された複数の突極３ｃとを有する。回転軸４は、この略円環形状のコア本体３ｂの内壁３ｄに圧入勘合され、ロータコア３ａに固定されている。
【００５０】
ロータ３に備えられている回転軸４は、ステータ２の両端に取り付けさられた第１および第２のブラケット（５、６）に取り付けられた軸受け（５ａ、６ａ）に回転自在に軸支されている。このように、回転軸４が第１および第２のブラケット（５、６）に軸支されることにより、ロータ４は、ステータ２に対し回転自在に配置される。そして、回転軸４の第１の出力部４ａは、第１のブラケット５から外部に突出され、回転軸４の第２の出力部４ｂは、第２のブラケット６から外部に突出されている。
【００５１】
スイッチトリラクタンスモータ１には、ロータ３の回転位置を検出するため回転検出装置９０が取り付けられる。回転検出装置９０は、回転軸４に取り付けられたリングマグネット９１と、リングマグネット９１を覆うカバー体９２と、リングマグネット９１に対向する位置に配置されたホール素子９３と、ホール素子９３が取り付けられた基板９４と、基板９４に接続され、ホール素子９３が検出した回転位置信号を外部に出力する信号線９５とを備える。
【００５２】
ホール素子９３と基板９４は、それぞれ充填部材９６により覆われた状態で架台９７に取り付けられる。そして、架台９７をネジ９８にて第２のブラケット６に固定することにより、充填部材９６により覆われたホール素子９２と基板９４は、第２のブラケット６に取り付けられる。
【００５３】
次に、第１の電磁クラッチ６０の構造について説明する。第１の電磁クラッチ６０は、第１の回転部材（モータプーリ）６１と、第２の回転部材６２と、第１の回転部材６１と第２の回転部材６２との間の摩擦による動力の伝達を制御するソレノイド６３とを備える。
【００５４】
軸受け６１ｆは、回転軸４の段部４ｃに突き当て固定され、数枚のワッシャ６１ｇを軸受け６１ｆとナット６１ｈの間に挟み、ナット６１ｈを回転軸４に締め付けることにより回転軸４に固定されている。第１の回転部材（モータプーリ）６１は、円盤形状に形成され外周面に凸凹形状のプーリ溝６１ｅが形成され、軸受け６１ｆに取り付けられている。そして、第１の回転部材（モータプーリ）６１は、軸受け６１ｆを介して、回転軸４に対し回転自在に支持されている。
【００５５】
第１の回転部材（モータプーリ）６１の一方の側面６１ｉには、薄板の円環形状の板バネ６１ａが複数のネジ６１ｃにより取り付けられている。また、板バネ６１ａには、磁性材料より形成された円環形状の第１の摩擦板６１ｂが、複数のリベット６１ｄにより取り付けられている。通常は、この板バネ６１ａのバネ力により、第１の摩擦板６１ｂは、第１の回転部材（モータプーリ）６１の一方の側面６１ｉ側に配置される。
【００５６】
第２の回転部材６２は、円盤形状に形成され、回転軸４に形成された段部４ｄに突き当てられ、回転軸４に取り付けられている。そして、回転軸４の回転とともに、第２の回転部材６２は回転する。
【００５７】
第２の回転部材６２の一の側面６２ｂには、円盤形状の第２の摩擦板６２ａが取り付けられ、第１の摩擦板６１ｂと第２の摩擦板６２ａとは、互いに対向配置される。上記のように、通常は、板バネ６１ａのバネ力により、第１の摩擦板６１ｂは第１の回転部材（モータプーリ）６１の一方の側面６１ｉ側に配置され、第１の摩擦板６１ｂと第２の摩擦板６２ａとは離間した位置に配置されている。
【００５８】
ソレノイド６３は取り付け部材６４に装着され、取り付け部材６４はボルト６４ａによりスイッチトリラクタンスモータ１に備えられている第１のブラケット５に固定される。ソレノイド６３には給電線６３ａが接続されており、給電線６３ａを通じて外部から電力が供給される。
【００５９】
次に、第１の電磁クラッチ６０の動作について説明する。給電線６３ａからソレノイド６３に電力が供給されると、ソレノイド６３の周辺には磁場が形成される。このように、ソレノイド６３の周辺に磁場が形成されると、磁性材料から形成された第１の摩擦板６１ｂと、ソレノイド６３との間に電磁作用による吸引力が生じる。そして、この吸引力により、第１の回転部材６１に板バネ６１ａを介して取り付けられている第１の摩擦板６１ｂは、ソレノイド６３に吸引され第２の回転部材６２に取り付けられた第２の摩擦板６２ａに押接される。
【００６０】
このように第１の摩擦板６１ｂが第２の摩擦板６２ａに押接されることにより、第１の摩擦板６１ｂと第２の摩擦板６２ａとの間には、摩擦力が生じる。そして、この摩擦力により、第１の回転部材６１と第２の回転部材６２との間に動力が伝達され、回転軸４とともに回転する第２の回転部材６２の回転は第１の回転部材６１に伝達され、反対に、第１の回転部材６１の回転は第２の回転部材６２に伝達される。
【００６１】
エアーコンディショナー用コンプレッサ装置７００は、軸部材７１を備えたエアーコンディショナー用コンプレッサ７０と、エアーコンディショナー用コンプレッサ７０に一体的に取り付けられた第２の電磁クラッチ８０とを有する。なお、エアーコンディショナー用コンプレッサ７０は、軸部材７１の回転により作動する。
【００６２】
第２の電磁クラッチ８０は、第３の回転部材８１と、エアーコンディショナー用コンプレッサ７０に備えられている軸部材７１に連結された第４の回転部材８２とを備え、第３の回転部材８１と第４の回転部材８２との間の動力の伝達が制御される。
【００６３】
次に、図６に基づき電動モータ装置５０のエアーコンディショナー用コンプレッサ装置７００の液体燃料エンジン１０への取り付けおよび連結構造、並びに電動モータ装置５０とエアーコンディショナー用コンプレッサ装置７００との連結構造について説明する。
【００６４】
電動モータ装置５０は、液体燃料エンジン１０に取り付けられている取り付けプレート９に、ボルト９ａにより取り付けられており、電動モータ装置５０は、取り付けプレート９を介して液体燃料エンジン１０に取り付けられている。
【００６５】
エアーコンディショナー用コンプレッサ装置７００は、液体燃料エンジン１０に取り付けられている取り付けプレート７に、ボルト７ａにより取り付けられており、エアーコンディショナー用コンプレッサ装置７００は、取り付けプレート７を介して液体燃料エンジン１０に取り付けられている。
【００６６】
液体燃料エンジン１０に備えられているエンジンプーリ１２、および電動モータ装置５０に備えられている第１の電磁クラッチ６０の第１の回転部材６１には、それぞれベルト２３が掛け回されている。そして、ベルト２３がエンジンプーリ１２および第１の回転部材６１に掛け回されることにより、クランクシャフト（第１の駆動軸）１１と第１の回転部材６１は機械的に連結される。
【００６７】
スイッチトリラクタンスモータ１に備えられている回転軸４の第２の出力部４ｂは、エアーコンディショナー用コンプレッサ装置７００に備えられている第２の電磁クラッチ８０の第３の回転部材８１に連結されている。
【００６８】
次に、以下に示す表１、表２および表３に基づき、本実施の形態のアイドリングストップ車に搭載されるエンジン装置４００の動作について説明する。なお、表１、表２および表３において、「ＯＮ」は、第１または第２の電磁クラッチ（６０、８０）に電力が供給され、第１または第２の電磁クラッチ（６０、８０）において動力が伝達される状態を示す。一方、「ＯＦＦ」は、第１または第２の電磁クラッチ（６０、８０）に電力が供給されず、第１または第２の電磁クラッチ（６０、８０）において動力が伝達されない状態を示す。
【００６９】
【表１】
2010196509.tif 000003
【００７０】
表１における状態（１）では、アイドリングストップ後に液体燃料エンジン１０を再始動するときのエンジン装置４００の動作を示す。液体燃料エンジン１０を再始動するときは、第１の電磁クラッチ６０を「ＯＮ」状態とし、第２の電磁クラッチを「ＯＦＦ」状態にする。そして、スイッチトリラクタンスモータ１を駆動させ、スイッチトリラクタンスモータ１に備えられている回転軸４を回転させる。
【００７１】
第１の電磁クラッチ６０を「ＯＮ」状態にすることにより、スイッチトリラクタンスモータ１に備えられている回転軸４の第１の出力部４ａは、第１の電磁クラッチ６０、ベルト２３から順に、エンジンプーリ１２、クランクシャフト（第１の駆動軸）１１へと機械的に連結されている。よって、スイッチトリラクタンスモータ１に備えられている回転軸４の回転により、液体燃料エンジン１０に備えられているクランクシャフト（第１の駆動軸）１１が回転され、液体燃料エンジン１０は始動される。
【００７２】
状態（１）において、第２の電磁クラッチは「ＯＦＦ」状態とされているので、スイッチトリラクタンスモータ１とエアコンディショナー用コンプレッサ７０との間には動力の伝達はなされず、エアコンディショナー用コンプレッサ７０は作動せず停止されている。そのため、エアコンディショナー用コンプレッサ７０は液体燃料エンジン１０を再始動するときに負荷とならならい。
【００７３】
上記のように、スイッチトリラクタンスモータ１に備えられている回転軸４と、液体燃料エンジン１０に備えられているクランクシャフト（第１の駆動軸）１１との機械的な連結は、第１の電磁クラッチ６０により制御される。そして、第１の電磁クラッチ６０は、外部からの給電により迅速に作動する。そのため、スイッチトリラクタンスモータ１の駆動により、液体燃料エンジン１０は迅速に再始動される。
【００７４】
【表２】
2010196509.tif 000004
【００７５】
表２は、液体燃料エンジン１０が作動しているときのエンジン装置４００の動作を示す。表２における状態（２）では、スイッチトリラクタンスモータ１を発電機として用い、スイッチトリラクタンスモータ１により発電するときのエンジン装置４００の動作を示す。
【００７６】
スイッチトリラクタンスモータ１を発電機として用いるときは、第１の電磁クラッチ６０を「ＯＮ」状態とし、第２の電磁クラッチを「ＯＮ」または「ＯＦＦ」状態にする。第１の電磁クラッチ６０を「ＯＮ」状態にすることにより、液体燃料エンジン１０の作動により回転するクランクシャフト（第１の駆動軸）は、エンジンプーリ１２から順に、ベルト２３、第１の電磁クラッチ６０、スイッチトリラクタンスモータ１に備えられている回転軸４へと機械的に連結されている。よって、液体燃料エンジン１０に備えられているクランクシャフト（第１の駆動軸）１１の回転により、スイッチトリラクタンスモータ１に備えられている回転軸４は回転され、スイッチトリラクタンスモータ１は発電機として作動される。
【００７７】
状態（２）において、第２の電磁クラッチは「ＯＮ」または「ＯＦＦ」状態とされている。第２の電磁クラッチが「ＯＮ」とされている場合は、スイッチトリラクタンスモータ１とエアコンディショナー用コンプレッサ７０との間には動力の伝達がなされ、エアコンディショナー用コンプレッサ７０は、液体燃料エンジン１０の作動により作動される。
【００７８】
第２の電磁クラッチが「ＯＦＦ」とされている場合は、スイッチトリラクタンスモータ１とエアコンディショナー用コンプレッサ７０との間には動力の伝達がなされず、エアコンディショナー用コンプレッサ７０は作動されない。
【００７９】
表２における状態（３）では、スイッチトリラクタンスモータ１を、液体燃料エンジン１０の作動をアシストするためのモータとして用い、スイッチトリラクタンスモータ１により、液体燃料エンジン１０の作動をアシストするときのエンジン装置４００の動作を示す。
【００８０】
状態（３）においてスイッチトリラクタンスモータ１をアシストモータとして用いるときは、第１の電磁クラッチ６０を「ＯＮ」状態とし、第２の電磁クラッチを「ＯＮ」または「ＯＦＦ」状態にする。そして、スイッチトリラクタンスモータ１を駆動させ、スイッチトリラクタンスモータ１に備えられている回転軸４を回転させる。
【００８１】
第１の電磁クラッチ６０を「ＯＮ」状態にすることにより、スイッチトリラクタンスモータ１に備えられている回転軸４の第１の出力部４ａは、第１の電磁クラッチ６０から順に、ベルト２３、エンジンプーリ１２、クランクシャフト（第１の駆動軸）１１へと機械的に連結されている。よって、スイッチトリラクタンスモータ１に備えられている回転軸４の回転により、液体燃料エンジン１０に備えられているクランクシャフト（第１の駆動軸）１１の回転がアシストされ、液体燃料エンジン１０の作動がスイッチトリラクタンスモータ１によりアシストされる。
【００８２】
状態（３）において、第２の電磁クラッチは「ＯＮ」または「ＯＦＦ」状態とされている。第２の電磁クラッチが「ＯＮ」とされている場合は、スイッチトリラクタンスモータ１とエアコンディショナー用コンプレッサ７０との間には動力の伝達がなされ、エアコンディショナー用コンプレッサ７０は、液体燃料エンジン１０の作動により作動される。
【００８３】
第２の電磁クラッチが「ＯＦＦ」とされている場合は、スイッチトリラクタンスモータ１とエアコンディショナー用コンプレッサ７０との間には動力の伝達がなされず、エアコンディショナー用コンプレッサ７０は作動されない。
【００８４】
表２における状態（４）では、液体燃料エンジン１０の作動によりエアコンディショナー用コンプレッサ７０を作動させるときのエンジン装置４００の動作を示す。
【００８５】
状態（４）において液体燃料エンジン１０の作動によりエアコンディショナー用コンプレッサ７０を作動させるときは、第１および第２の電磁クラッチ（６０、８０）をともに「ＯＮ」状態にする。そして、スイッチトリラクタンスモータ１には外部からの通電を行わず、スイッチトリラクタンスモータ１に備えられているロータ３を無通電状態で回転させる。
【００８６】
第１および第２の電磁クラッチ（６０、８０）をともに「ＯＮ」状態にすることにより、液体燃料エンジン１０の作動により回転するクランクシャフト（第１の駆動軸）１１は、エンジンプーリ１２から順に、ベルト２３、第１の電磁クラッチ６０、スイッチトリラクタンスモータ１に備えられている回転軸４、第２の電磁クラッチ８０、エアコンディショナー用コンプレッサ７０に備えられている軸部材７１に機械的に連結される。そのため、クランクシャフト（第１の駆動軸）１１の回転により、エアコンディショナー用コンプレッサ７０に備えられている軸部材７１は回転され、エアコンディショナー用コンプレッサ７０は作動される。
【００８７】
このように、クランクシャフト（第１の駆動軸）１１の回転によりエアコンディショナー用コンプレッサ７０が作動されるときは、スイッチトリラクタンスモータ１に備えられている回転軸４が回転されることにより、回転軸４を備えるロータ３も回転される。このように外部からロータ３が回転される場合において、上記のようにスイッチトリラクタンスモータ１に備えられているロータ３にはマグネットが用いられていない。そのため、ロータ３が液体燃料エンジン１０に作動により、外部からスイッチトリラクタンスモータ１に備えられているロータ３が回転された場合に、スイッチトリラクタンスモータ１に電磁的な機械抵抗は生じない。そのため、液体燃料エンジン１０の作動に不要な負荷をかけることがない。
【００８８】
表２における状態（５）では、液体燃料エンジン１０のみを作動させ、スイッチトリラクタンスモータ１およびエアコンディショナー用コンプレッサ７０を作動させないときのエンジン装置４００の動作を示す。
【００８９】
状態（５）において液体燃料エンジン１０のみを作動させるときは、第１および第２の電磁クラッチ（６０、８０）をともに「ＯＦＦ」状態にする。そして、スイッチトリラクタンスモータ１には外部からの通電を行わず無通電状態とし、スイッチトリラクタンスモータ１に備えられているロータ３の回転は行われない。
【００９０】
第１および第２の電磁クラッチ（６０、８０）をともに「ＯＦＦ」状態にすることにより、スイッチトリラクタンスモータ１に備えられている回転軸４およびエアコンディショナー用コンプレッサ７０に備えられている軸部材７１に機械的に連結されない。そのため、クランクシャフト（第１の駆動軸）１１の回転により、スイッチトリラクタンスモータ１に備えられている回転軸４およびエアコンディショナー用コンプレッサ７０に備えられている軸部材７１は回転されず、液体燃料エンジン１０のみ作動する。
【００９１】
【表３】
2010196509.tif 000005
【００９２】
表３は、アイドリングストップ車がアイドリングストップをしている状態、すなわち、液体燃料エンジン１０が作動を停止しているときのエンジン装置４００の動作を示す。
【００９３】
表３における状態（６）では、液体燃料エンジン１０が作動を停止しているときに、スイッチトリラクタンスモータ１を動力源として、エアコンディショナー用コンプレッサ７０を作動させるときのエンジン装置４００の動作を示す。
【００９４】
状態（６）においてスイッチトリラクタンスモータ１を動力源としてエアコンディショナー用コンプレッサ７０を作動させるときは、第１の電磁クラッチ６０は「ＯＦＦ」とし、第２の電磁クラッチ８０を「ＯＮ」状態にする。そして、スイッチトリラクタンスモータ１には外部からの給電を行ない、スイッチトリラクタンスモータ１に備えられているロータ３を駆動させる。
【００９５】
上記のように、第１の電磁クラッチ６０は「ＯＦＦ」とされるため、液体燃料エンジン１０の作動により回転するクランクシャフト（第１の駆動軸）１１と、スイッチトリラクタンスモータ１に備えられている回転軸４との間の機械的な連結は切断されたままである。そのため、液体燃料エンジン１０が作動を停止し、液体燃料エンジン１０の作動により回転するクランクシャフト（第１の駆動軸）１１の回転が停止した状態であっても、スイッチトリラクタンスモータ１に備えられている回転軸４は、クランクシャフト（第１の駆動軸）１１により、回転軸４の回転を拘束されることはない。
【００９６】
一方、第２の電磁クラッチ８０は「ＯＮ」とされるため、第２の電磁クラッチ８０により、スイッチトリラクタンスモータ１に備えられている回転軸４と、エアコンディショナー用コンプレッサ７０に備えられている軸部材７１とは機械的に連結されている。そのため、スイッチトリラクタンスモータ１に備えられているロータ３の回転駆動により、順に、回転軸４、第２の電磁クラッチ８０、軸部材７１へと動力が伝達され、軸部材７１の回転駆動により、エアコンディショナー用コンプレッサ７０は作動される。
【００９７】
このように、アイドリングストップ車がアイドリングストップをしている状態、すなわち、アイドリングストップ車に搭載されている液体燃料エンジン１０が作動を停止しているときでも、スイッチトリラクタンスモータ１を駆動源としてエアコンディショナー用コンプレッサ７０は作動される。
【００９８】
そのため、交差点等でアイドリングストップ車がアイドリングストップをしている状態でも、スイッチトリラクタンスモータ１の駆動により、エアコンディショナー用コンプレッサ７０は作動される。そのため、アイドリングストップ車の車内の空気の温度調整がなされ、車内における乗員の快適性は維持される。
【００９９】
表３における状態（７）では、液体燃料エンジン１０が作動を停止しているときに、エアコンディショナー用コンプレッサ７０を作動させないときのエンジン装置４００の動作を示す。
【０１００】
液体燃料エンジン１０が作動を停止しているときに、エアコンディショナー用コンプレッサ７０を作動させないときは、第１および第２の電磁クラッチ（６０、８０）をともに「ＯＦＦ」状態にする。そして、スイッチトリラクタンスモータ１には外部からの給電を行わない。
【０１０１】
なお、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
【符号の説明】
【０１０２】
１  スイッチトリラクタンスモータ（電動モータ）
２  ステータ
２ａ  ステータコア
２ｂ  コア本体
２ｃ  突極
２ｄ  ステータコイル
２ｅ  巻線
２ｆ  給電線
２ｇ  一端
２ｈ  他端
3  ロータ
3ａ  ロータコア
3ｂ  コア本体  
3ｃ  突極
４  回転軸
４ａ  第１の出力部
４ｂ  第２の出力部
４ｃ  段部
４ｄ  段部
５  第１のブラケット
５ａ  軸受け
６  第２のブラケット
６ａ  軸受け
６ｂ  セットポルト
７  取り付けプレート
７ａ  ボルト
８  モータプーリ
８ａ  ピニオンギヤ
９  取り付けプレート
９ａ  ボルト
１０  液体燃料エンジン
１１  第１の駆動軸(クランクシャフト）
１２  エンジンプーリ
１３  第２の駆動軸(エンジンシャフト）
１４  フライホイール
１５  リングギヤ
２１  第１の従動プーリ
２２  第２の従動プーリ
２３  ベルト
３０  ＳＲモータドライバ
３１  車速センサ
３２  ブレーキペダルセンサ
３３  アクセルペダルセンサ
３４  油温センサ
３５  水温センサ
３６  車内温度センサ
３７  車外温度センサ
３８  回転センサ
３９  電圧センサ
４０  バッテリー
４１  イグニッションスイッチ
４２  スイッチトリラクタンスモータコントロールユニット
５０  電動モータ装置
６０  第１の電磁クラッチ
６１  第１の回転部材（モータプーリ）
６１ａ  板バネ
６１ｂ  第１の摩擦板
６１ｃ  ネジ
６１ｄ  リベット
６１ｅ  プーリ溝
６１ｆ  軸受け
６１ｇ  ワッシャ
６１ｈ  ナット
６１ｉ 側面
６２  第２の回転部材
６２ａ  第２の摩擦板
６３  ソレノイド
６３ａ  給電線
６４  取り付け部材
６４ａ  ボルト
７０  エアーコンディショナー用コンプレッサ
７１  軸部材
８０  第２の電磁クラッチ
８１  第３の回転部材
８２  第４の回転部材
９０  回転検出装置
９１  リングマグネット
９２  カバー体
９３  ホール素子
９４  基板
９５  信号線
９６  充填部材
９７  架台
９８  ネジ
１００  エンジン装置
２００  アイドリングストップ装置
３００  エンジン装置
４００  エンジン装置
７００  エアーコンディショナー用コンプレッサ装置
【図１】
2010196509.tif 000006
【図２】
2010196509.tif 000007
【図３】
2010196509.tif 000008
【図４】
2010196509.tif 000009
【図５】
2010196509.tif 000010
【図６】
2010196509.tif 000011
【図７】
2010196509.tif 000012
【図８】
2010196509.tif 000013