(57)【要約】【課題】バッテリを多用することなく、また、バッテリユニットを用いずに、冷凍容積を大きくできる冷凍機付き車両を提供する。【解決手段】冷凍機付き車両1は、車両走行用エンジン3の動力がワンウェイクラッチ13を介して入力されるモータジェネレータ14と、モータジェネレータ14で発電された電力を充電し、またはモータジェネレータ14の電源となるバッテリ（蓄電装置）27と、荷室を冷却するための冷媒を圧縮するコンプレッサ21と、車両停車中に外部電源に接続することによりスタンバイ状態となり電源が供給されるモータ16と、該外部電源に接続されたとき、モータ16の動力をモータジェネレータ14及びコンプレッサ21に伝達し、車両走行中にはモータジェネレータ14からの動力をコンプレッサ21に伝達する動力伝達部15,18,19,20,22,23とを備え、モータ16がコンプレッサ21を駆動しているとき、モータジェネレータ14がジェネレータとして動作し、バッテリ27を充電する。【選択図】図1
2006290116.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両走行用エンジンの動力がワンウェイクラッチを介して入力されるモータジェネレータと、該モータジェネレータで発電された電力を充電し、またはモータジェネレータの電源となる蓄電装置と、荷室を冷却するための冷媒を圧縮するコンプレッサと、車両停車中に外部電源に接続することによりスタンバイ状態となり電源が供給されるモータと、該外部電源に接続されたとき、該モータの動力を該モータジェネレータ及び該コンプレッサに伝達し、車両走行中には該モータジェネレータからの動力を該コンプレッサに伝達する動力伝達部とを備え、該モータが該コンプレッサを駆動しているとき、該モータジェネレータがジェネレータとして動作し、該蓄電装置を充電することを特徴とする冷凍機付き車両。
【請求項２】
請求項１において、
該動力伝達部が、該モータが該コンプレッサを駆動しているときのみ接続されて、該モータの動力を該モータジェネレータ及び該コンプレッサに伝達するワンウェイクラッチを有することを特徴とした冷凍機付き車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍機付き車両に関し、特に冷媒をコンプレッサで圧縮する機械式冷凍機を搭載した車両に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
このような冷凍機付き車両としては、従来より、コンプレッサを駆動する専用エンジンを持ったサブエンジン式とコンプレッサの動力を走行用エンジンから取るメインエンジン式とがある。
【０００３】
該サブエンジン式冷凍車の例としては、サブエンジンによりコンプレッサを駆動すると共にメインエンジンからバッテリを充電し、サブエンジン停止時にバッテリによりコンプレッサを駆動するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
一方、メインエンジン式冷凍車の動力伝達方式には、エンジンから直接動力をとり、コンプレッサを駆動する一般的なものと、エンジンの動力を一旦ジェネレータに伝え、ジェネレータで発電した電力をコンプレッサに接続されたモータで動力に変換し、このコンプレッサを駆動するものとに大別できる。
【０００５】
前記のメインエンジン式冷凍車に搭載される発電式冷凍機として、エンジン走行時に走行用エンジンの動力により発電機で発電した電力をインバータで変換してコンプレッサを駆動すると共にバッテリに充電し、スタンバイ時に商用電源（外部電源）の電力によりコンプレッサを駆動すると共にバッテリに充電するものであって、アイドル停止後、冷凍機スイッチをONすると、モータがコンプレッサを駆動して荷室内のエバポレータを冷却し、冷気が電動ファンにより吐出側へ送風されて荷室が冷却されるものがある（例えば、特許文献2参照。）。
【特許文献１】特開平5-38933号公報
【特許文献２】特開2000-283622号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献1のサブエンジン式においては、メインエンジン式とは別にサブエンジンの搭載が必要であり、従ってその搭載スペースや、搭載することに伴う重量増による燃料悪化や積載量及び積載スペースの減少の問題がある。
【０００７】
一方、メインエンジン式の場合、コンプレッサをメインエンジンから直接駆動するものにおいては、コンプレッサがメインエンジン周辺の搭載スペースの制約によりメインエンジン周辺に必要な性能のものを搭載することが困難という問題がある。
【０００８】
また、メインエンジンからジェネレータを介して電気的に接続するものにおいては、ジェネレータがメインエンジン周辺の搭載スペースの制約によりメインエンジン周辺に必要な性能のものを搭載することが困難という問題がある。このジェネレータにおいて全動力を一旦電力に変換する必要があるため、大きな容量が必要であり、従って容積が大きくなり更に搭載することが困難となる。バッテリを搭載したものであればバッテリで発電量が不足するときにアシストしたり、アイドルストップ時にもコンプレッサを駆動したりすることができるが、今度はバッテリの容量が大きくなり、重量増による燃費悪化や積載量及び積載スペースの減少の問題が発生する。
【０００９】
そこで、予冷時に市中電源（外部電源）を利用しモータで冷凍機のコンプレッサを駆動するスタンバイユニットを搭載して、車両駐車時にコンプレッサを駆動する方式もある。この方式では、車両駐車時に市中電源（外部電源）を電源としてコンプレッサを駆動し、予冷することができるので、エンジン始動後に急冷する必要が無く、ジェネレータやモータなどの容量を若干小さくすることができるが、それでもまだ十分ではなく、走行中にはバッテリを充電するほどの発電余力がないのでバッテリを充電できず、充電が市中電源が使用されるときに限定されるため、充電不足気味となりバッテリの容量管理が困難となり、また放電深度が深くなることによるバッテリの寿命低下を招くという問題がある。
【００１０】
従って、本発明は、バッテリを多用することなく、また、冷凍能力を大きくできる冷凍機付き車両を提供することを目的とする。
【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、本発明の冷凍機付き車両は、車両走行用エンジンの動力がワンウェイクラッチを介して入力されるモータジェネレータと、該モータジェネレータで発電された電力を充電し、またはモータジェネレータの電源となる蓄電装置と、荷室を冷却するための冷媒を圧縮するコンプレッサと、車両停車中に外部電源に接続することによりスタンバイ状態となり電源が供給されるモータと、該外部電源に接続されたとき、該モータの動力を該モータジェネレータ及び該コンプレッサに伝達し、車両走行中には該モータジェネレータからの動力を該コンプレッサに伝達する動力伝達部とを備え、該モータが該コンプレッサを駆動しているとき、該モータジェネレータがジェネレータとして動作し、該蓄電装置を充電することを特徴としている。
【００１２】
すなわち、本発明の冷凍機付き車両は、エンジン走行時、走行用エンジンの動力が、ワンウェイクラッチが接続された状態でモータジェネレータと動力伝達部を介してコンプレッサに伝達されて、コンプレッサが駆動される。この時、モータジェネレータは発電機として電力を発電する。
【００１３】
車両停車中にモータを外部電源に接続することによりスタンバイ状態となったとき、モータの動力が、動力伝達部を介してワンウェイクラッチが遮断された状態のモータジェネレータとコンプレッサに伝達されて、モータジェネレータとコンプレッサが駆動される。この時も、モータジェネレータは発電機として電力を発電する。
【００１４】
そして、このスタンバイ時、モータが、コンプレッサを駆動すると共にモータジェネレータを駆動して発電電力をバッテリ（蓄電装置）のみに与えることができる。
【００１５】
また、本発明の冷凍機付き車両は、該動力伝達部が、該モータが該コンプレッサを駆動しているスタンバイ時のみ接続されて、該モータの動力を該モータジェネレータ及び該コンプレッサに伝達するワンウェイクラッチを有することもできる。
【００１６】
すなわち、本発明の冷凍機付き車両は、スタンバイ時に、モータ動力が接続状態のワンウェイクラッチを介してモータジェネレータ及びコンプレッサに伝達される。また、スタンバイ時以外では、エンジン及びモータジェネレータの動力が、遮断状態のワンウェイクラッチによりモータに伝達されることなくコンプレッサに伝達される。
【発明の効果】
【００１７】
以上のように、本発明の冷凍機付き車両によれば、エンジン走行時及びスタンバイ時、それぞれ、コンプレッサがエンジン動力及びモータ動力で駆動されると共に、モータジェネレータが発電機として電力を発電するので、バッテリが多用されることなく、冷凍容積を大きくできる。従って、アイドルストップ時等を含めて、モータジェネレータからバッテリのみに発電電力を供給することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
実施の形態：図1〜図5
図1は本発明に係る冷凍機付き車両の実施の形態における冷凍機付き車両の概略構成を示し、図2は図1に示す冷凍機付き車両の電気系要素の構成例を示し、図3は図1に示す冷凍機付き車両のモータジェネレータの発電機特性を示す。この特性においては、横軸に回転数(rpm)を示し、縦軸に誘起電圧(V)と出力(w)とを示す。
【００１９】
図1乃至図3において、冷凍機付き車両1のフレーム2前部にはエンジン3及びトランスミッション4が搭載されると共に、後部にはディファレンシャルギヤ5が配置されており、トランスミッション4とディファレンシャルギヤ5とはプロペラシャフト6で接続されている。また、フレーム2の前部にはフロントアクスル7、後部にはリアアクスル8がそれぞれ配設されており、フロントアクスル7及びリアアクスル8には前輪9及び後輪10がそれぞれ取付けられている。
【００２０】
上記トランスミッション4にはサイドPTO11が配設されており、PTOのプロペラシャフト12とモータジェネレータ14の回転軸14aとがワンウェイクラッチ13を介して接続されている。なお、ワンウェイクラッチ13は走行用エンジン3からモータジェネレータ14に動力が入力できるように接続される。回転軸14aにはプーリ15が結合されている。
モータジェネレータ14に略平行に配置されたモータ16の回転軸16aとプーリ支持軸16bとの間にはワンウェイクラッチ17が介設されている。このワンウェイクラッチ17は、モータ16からモータジェネレータ14及び冷凍機のコンプレッサ21に動力を伝達する接続状態と、モータジェネレータ14からの動力をモータ16に伝達させない遮断状態とを有する。
プーリ支持軸16bにはプーリ18及び19がそれぞれ結合されている。プーリ15とプーリ18との間にはベルト20が巻回されている。モータ16に略平行して配置された冷凍機（図示せず）のコンプレッサ21の回転軸21aにはプーリ22が結合されている。プーリ18とプーリ22との間にはベルト23が巻回されている。
【００２１】
上記モータジェネレータ14は永久磁石式であって、バッテリ27から電力が供給されると、モータとして働くと共に、エンジン3の動力又はモータ16の動力により回転軸14aが回転すると、発電機として働くようになっている。
【００２２】
また、モータジェネレータ14は、インバータ／コンバータ25及び昇降圧回路26を介してバッテリ27に接続されており、モータジェネレータ14で発電された交流電力をインバータ／コンバータ25のコンバータ機能で直流電力に変換し、さらに、昇降圧回路26で所定電圧にしてバッテリ27に蓄電すると共に、バッテリ27の直流電力をインバータ／コンバータ25のインバータ機能及び昇降圧回路26で所定電圧の交流電力に変換してモータジェネレータ14に供給するようになっている。
【００２３】
また、モータ16は、コンセント24から商用電源等の外部電源から電力を供給できるようになっている。
【００２４】
モータジェネレータ14は、図3に示すように、アイドル時の600rpmから常用速度で走行時の2000rpmまでの回転数に比例して誘起電圧及び出力が増大するリニアな特性を有する。
【００２５】
なお、上記モータジェネレータ14、モータ16、及び冷凍機のコンプレッサ21は、同方向に回転するようになっている。
【００２６】
以下、冷凍機付き車両の各運転モードにおける電力の方向を示す図4、並びに冷凍機付き車両の主要素の拡大図を示す図5(a)及び運転モードと要素の作動状態の対応関係を示す同図(b)とを参照して、本発明に係る冷凍機付き車両の動作例を運転モード別に説明する。
エンジン走行時:
冷凍機付き車両1のエンジン走行時には、エンジン3の動力はトランスミッション4及びサイドPTO11からPTOのプロペラシャフト12、接続状態のワンウェイクラッチ13を介して（図5(b)）、モータジェネレータ14の回転軸14aに伝達されて、回転軸14aが回転する。モータジェネレータ14の発電電力は、図4に示すように、インバータ／コンバータ25及び昇降圧回路26を介してバッテリ27に充電される。
一方、プーリ15の回転は、ベルト20を介してプーリ18に伝達されると共に、プーリ19からベルト23を介してプーリ22に伝達されて回転軸21aが回転する。これにより、冷凍機のコンプレッサ21が駆動される（図5(b)）。ここで、ワンウェイクラッチ17は遮断状態となっている（図5(b)）。したがって、エンジン走行時には、モータジェネレータ14の発電電力をバッテリ27のみに供給できる。
アイドルストップ時:
アイドルストップ時には、図4に示すように、バッテリ27の電力が昇降圧回路26及びインバータ／コンバータ25を介してモータジェネレータ14に供給されて、モータジェネレータ14が駆動される（図5(b)）。モータジェネレータ14の回転軸14aとプーリ15が回転すると、プーリ15の回転はベルト20を介してプーリ18に伝達され、プーリ19からベルト23を介してプーリ22に伝達されて、回転軸21aが回転する。これにより、冷凍機のコンプレッサ21が駆動される（図5(b)）。ここで、ワンウェイクラッチ13及び17は遮断状態となっている（図5(b)）。
スタンバイ時:
スタンバイ時には、図4に示すように、コンセント24が外部電源に接続されて交流電力がモータ16に入力されると、モータ16が駆動する。このとき、ワンウェイクラッチ17が接続状態になるので（図5(b)）、回転軸16a及びプーリ支持軸16bとプーリ18及び19とが回転することにより、プーリ18及び19の回転が、ベルト20及び22を介してプーリ15及びプーリ22に伝達されて、回転軸14a及び回転軸21aがそれぞれ回転する。
【００２７】
これにより、モータジェネレータ14の発電電力がインバータ／コンバータ25及び昇降圧回路26を介してバッテリ27に充電されると共に、冷凍機のコンプレッサ21が駆動される（図5(b)）。ここで、ワンウェイクラッチ13は遮断状態となっている（図5(b)）。したがって、スタンバイ時には、モータジェネレータ14の発電電力をバッテリ27のみに供給できる。
【００２８】
上述したように本実施の形態では、エンジン走行時には、エンジン動力によりモータジェネレータ14を駆動して発電電力をバッテリ27に充電できると共に、エンジン動力でコンプレッサ21を駆動できる。アイドルストップ時には、バッテリ27の電力によりモータジェネレータ14を駆動して、その動力により冷凍機のコンプレッサ21を駆動できる。スタンバイ時には、外部電源の電力によりモータ16を駆動して、その動力によりモータジェネレータ14を駆動して発電電力をバッテリ27に充電させると共に、コンプレッサ21を駆動できる。
したがって、常に冷凍機のコンプレッサが稼動状態にあり、この場合でも、バッテリ27が多用されることがなく、冷凍容積を大きくできる。これにより、冷凍機付き車両はバッテリ容量の増大による燃費悪化と積載減トンにならない。
【００２９】
なお、上述した実施の形態では、モータ16の回転軸16aとプーリ支持軸16bとの間にワンウェイクラッチ17を介設するように構成したが、ワンウェイクラッチ17を設けることなく回転軸16にプーリ18及び19を結合するようにしてもよい。
また、上述した実施の形態において、インバータ／コンバータ25、昇降圧回路26、及びモータジェネレータ14の組み合わせは、既存のハイブリッド車部品を使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明に係る冷凍機付き車両の実施の形態を示す概略構成図である。
【図２】図１に示す電気系要素の構成例を示す図である。
【図３】図１に示すモータジェネレータの発電機特性を示す図である。
【図４】図１及び図２に示した本発明に係る冷凍機付き車両の運転モード別の電力収支を示す図である。
【図５】図１、２、及び４に示した本発明に係る冷凍機付き車両の主要素の拡大図、及び運転モードと主要素の作動状態との対応関係を示す図である。
【符号の説明】
【００３１】
1  冷凍機付き車両
3  エンジン
13,17  ワンウェイクラッチ
14  モータジェネレータ
15,18,19,22  プーリ
16  モータ
20,23  ベルト
21  コンプレッサ
24  コンセント
25  インバータ／コンバータ
26  昇降圧回路
27  バッテリ（蓄電装置）
図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
【図１】
2006290116.tif 000003
【図２】
2006290116.tif 000004
【図３】
2006290116.tif 000005
【図４】
2006290116.tif 000006
【図５】
2006290116.tif 000007