JPS6328803B2 - - Google Patents

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JPS6328803B2
JPS6328803B2 JP56187937A JP18793781A JPS6328803B2 JP S6328803 B2 JPS6328803 B2 JP S6328803B2 JP 56187937 A JP56187937 A JP 56187937A JP 18793781 A JP18793781 A JP 18793781A JP S6328803 B2 JPS6328803 B2 JP S6328803B2
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switch
internal combustion
combustion engine
heating
closed
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JP56187937A
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JPS57164805A (en
Inventor
Fuan Batsusuhoizen Rihiaruto
Shumitsuto Deiitoritsuhi
Ruufu Matsukusu
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Audi AG
Original Assignee
Audi NSU Auto Union AG
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Publication date
Application filed by Audi NSU Auto Union AG filed Critical Audi NSU Auto Union AG
Publication of JPS57164805A publication Critical patent/JPS57164805A/ja
Publication of JPS6328803B2 publication Critical patent/JPS6328803B2/ja
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B63/00—Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices
    • F02B63/04—Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices for electric generators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/02—Heating, cooling or ventilating devices the heat being derived from the propulsion plant
    • B60H1/03—Heating, cooling or ventilating devices the heat being derived from the propulsion plant and from a source other than the propulsion plant
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P3/00—Liquid cooling
    • F01P3/12—Arrangements for cooling other engine or machine parts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P3/00—Liquid cooling
    • F01P3/20—Cooling circuits not specific to a single part of engine or machine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P5/00—Pumping cooling-air or liquid coolants
    • F01P5/10—Pumping liquid coolant; Arrangements of coolant pumps
    • F01P2005/105—Using two or more pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P5/00—Pumping cooling-air or liquid coolants
    • F01P5/10—Pumping liquid coolant; Arrangements of coolant pumps
    • F01P5/12—Pump-driving arrangements
    • F01P2005/125—Driving auxiliary pumps electrically
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P2060/00—Cooling circuits using auxiliaries

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Thermal Sciences (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は駆動源として内燃機関を具備する自動
車に関するものである。
〔従来技術〕
駆動源としての内燃機関を具備する自動車にあ
つては、内燃機関から発生する熱量が所定値以上
である限り、暖房装置は満足に作動する。しか
し、高効率化して消費燃料の低減している内燃機
関にあつては、アイドリング時または低負荷時に
おける放出熱量が低くなり、外気温度が極端に低
い場合には、車室内暖房を保証するには不十分と
なることがある。このため、殊に寒冷地において
使用される自動車にあつては、車室内暖房装置に
必要な熱量を得るために、付加的な加熱装置を設
けなければならないことがある。このような付加
的な加熱装置としては、燃焼器や電気的な渦電流
ブレーキの例が知られている。
例えば、米国特許第2749049号明細書には、加
熱回路に駆動装置を含む渦電流ブレーキを設け、
この渦電流ブレーキにより加熱液体に付加的加熱
を行う暖房装置が開示されている。この種の暖房
装置によれば、加熱液体の付加的加熱により暖房
の目的を達成することができるが、多数の構造部
材を必要とするため、機関室内をはじめ自動車内
にかなりの構造空間を必要とする欠点がある。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明は、従来周知技術の欠点を除去して、極
めて低い外気温度においても加熱流体の付加的加
熱を、コストおよび構造の点において満足する暖
房装置を具備した自動車を得ようとするものであ
る。
〔発明の構成〕
本発明の上記問題点は、特許請求の範囲に記載
するように、交流発電機が液冷式であり、その冷
却液が加熱管路に連通可能であり、そしてこの発
電機を渦電流ブレーキとして作動させるための切
換え装置を具備する、内燃機関駆動の自動車によ
つて解決される。
本発明の他の構成によれば、交流発電機が液冷
式の誘導発電機であつて、該交流発電機の冷却液
の流れる空間が、前記加熱管路に連通可能であ
り、蓄電池から前記誘導発電機の発電機コイルに
励磁電流を流すための半導体回路を有し、該半導
体回路が各発電機コイルごとに相互に逆方向に作
用するように接続された半導体スイツチを有し、
その内の一方が前記発電機コイルと陽極との間
に、他方が前記発電機コイルと陰極との間に配設
されていること、を特徴とし、これら各回路が以
下のいずれかの動作をするように構成される。
(a) それぞれの発電機コイルに属する半導体スイ
ツチに対する制御電圧が蓄電池からの直流電圧
によつて作動せしめられる発振器によつて発生
される交流であつて、該分流は分配器によつて
それぞれ電気的に120度の相差のある少なくと
も３つの制御電圧として各発電機コイルごとに
形成され、それによつて一方の半導体スイツチ
と他方の半導体スイツチとが交互に導通と非導
通とを繰り返し、または、 (b) 一方の半導体スイツチの制御電圧が直流であ
り、そして他方の半導体スイツチ電流のための
制御電流が零であり、それによつて一方の半導
体スイツチの全てが導通し、他方の半導体スイ
ツチが全て非導通となるか、または、一方の半
導体スイツチの少なくとも２つが導通し、そし
て他方の半導体スイツチの少なくとも１つが導
通するように制御される。この構成によつて誘
導発電機のコイルが交流電圧を発生するため及
び加熱作用としての渦電流の発生にも用いるこ
とができる。さらに、コイル結線は、星形接続
とすることも三角接続とすることもできる。
さらに、本発明の別の構成によれば、交流発電
機を液冷式誘導発電機とし、その冷却媒体の貫流
する空間を加熱管路と連通可能に形成し、蓄電池
から誘導発電機の発電機コイルに励磁電流を流す
ための半導体回路を有し、該半導体回路が各発電
機コイルごとに相互に逆方向に作用するように接
続された半導体スイツチを有し、その内の一方が
発電機コイルと陽極との間に、他方が発電機コイ
ルと陰極との間に配設されていること、を特徴と
し、これら各回路が以下のいずれかの動作をする
こと、すなわち、それぞれのコイルに属する半導
体スイツチに対する制御電圧が蓄電池からの直流
電圧によつて作動せしめられる発振器によつて発
生される交流であつて、該交流は分配器によつて
それぞれ電気的に120度の相差のある少なくとも
３つの制御電圧として各コイルごとに形成され、
それによつて各コイルの２つに属する半導体スイ
ツチが交互に導通と非導通とを繰り返すこと、発
電機コイルの２つづつの導通によつて磁界の切換
えが行われること、を特徴とする自動車が得られ
る。
交流発電機の磁束導通部材を選ばれた磁性体に
よつて構成することができる。高周波でも低損失
で作動する特性を有する磁性体材料を使用するこ
とにより、パルス状直流の使用が可能となり、発
電機の構造寸法、重量および慣性モーメントを低
減することができる。
液冷式内燃機関を使用する自動車にあつては、
一般に内燃機関の冷却回路が加熱管路と連通可能
になつている。加熱管路を流通する液体の循環用
ポンプホイール（回転羽根車）は、交流発電機の
回転子に配設され、この循環用ポンプホイールに
よつて内燃機関の冷却回路を循環する液体のため
にも有効に利用することができる。交流発電機を
渦電流ブレーキとして用いる場合、ブレーキ力に
対応して、内燃機関に負荷がかかり、この負荷増
加は内燃機関を急送に加熱することになるので、
交流発電機は、暖房用熱量不足の間の短時間に限
り作動させるべきである。
使用する半導体回路には、Ｖ−MOSトランジ
スタを用いると、増幅度が大きく、負荷耐量が大
となり、かつスイツチング時間が短くなる利点が
ある。
交流発電機のコイルは、点火スイツチを介して
供給される制御回路の閉じている際に渦電流を発
生するために接続され、該制御回路には、低外気
温度で閉成される第１のスイツチ、液温が低い場
合に閉成される第２のスイツチ、内燃機関の部分
負荷時に閉成される第３のスイツチ、機関回転数
が低い場合に閉成される第４のスイツチ、変速機
の低変速段時に閉成される第５のスイツチ、車室
内を暖房する際に閉成される第６のスイツチ、お
よび、蓄電池の容量が所要機器類に供給するに十
分な状態である際に閉成される第７のスイツチを
設けている。このことは、これらの全ての条件が
整つた際にのみ、付加的加熱回路が投入され、加
熱管路貫流液に対する加熱が行われることを意味
している。かかる運転条件が満たされない場合に
は、より優先度の高い自動車走行上の要求を満た
すべく、渦電流ブレーキとしての運転はされず、
したがつて付加的な加熱も生じない。
第１のスイツチは、外気温度測定のための温度
センサを有しており、第２のスイツチは、内燃機
関内に配設された温度センサを有しており、第３
のスイツチは、内燃機関のアクセルペダルに連結
されており、第５のスイツチは、変速レバーに連
結されており、そして第７のスイツチが蓄電池に
接続されている。
内燃機関が外部点火式内燃機関である自動車に
あつては、第４のスイツチは、回転数を検出する
ために点火装置用断続器（コンタクトブレーカ
ー）に内接することができる。
これに対し、自己点火式内燃機関の自動車にあ
つては、第４のスイツチは、回転数を検出するた
めに燃料噴射ポンプに配設することができる。
また各スイツチ類の機能を十分に発揮するため
に、電磁コイルによつて操作可能に形成すると都
合がよい。
〔発明の作用〕
本発明にかかる自動車によれば、暖房装置の一
部として機能する液冷式の交流発電機が、必要に
応じて発電機コイルに直流励磁を与えあるいはこ
れらを短絡することにより、渦電流ブレーキとし
て作動し、その結果発電機自体および付加的に内
燃機関から発生する熱を冷却液を媒体として本来
の暖房装置の加熱管路に加えて積極的に加熱し、
暖房装置における熱交換を活発に行うように構成
したものである。
〔発明の効果〕
この場合の構成は、主として電気的な構成の追
加で足り、機械的には簡潔であり格別の設置容積
増加は生じない。かかる構成により、単一・共通
の駆動源によつて通常の電気エネルギー発生作用
はもとより、発電機自体が暖房装置の熱エネルギ
ー発生のための付加的加熱源としても作動し、さ
らに内燃機関に対する負荷増加装置となつて発熱
が増加し、それらの発生熱は冷却液に対して直接
伝達できる。液冷式交流発電機とすることにより
発電機を高負荷で運転することができ、同時に暖
房装置の作動を良好にする。なお、この場合の交
流発電機は、内燃機関内に配設することも可能で
ある。
〔実施例〕
以下、実施例を示す添付図を参照しつつ本発明
を詳述する。
第１図に示した本発明の全体構成は、液冷式内
燃機関１を具備する自動車の車室内暖房装置であ
る。この暖房装置は、内燃機関１の冷却系統から
加熱管路を介して接続された水−空気の熱交換装
置２から加熱された空気を車室内に放出する。こ
の冷却系統は、内燃機関１から延びた冷却管３を
有し、サーモスタツト弁４を介してラジエータ５
に連通している。またラジエータ５の下方には他
の冷却管６が連通しており、この冷却管６は、サ
ーモスタツト弁４から出発し、ラジエータ５以降
を迂回するバイパス管７に連通している。バイパ
ス管７と連通する冷却管６は、冷却液ポンプ８に
連通している。冷却液ポンプ８は、内熱機関１の
冷却空間を通じて冷却液を循環させ、また熱交換
器２に連通する加熱管路をも介して循環させる。
加熱管路は、内燃機関１測から出発し熱交換器２
に連通する流入導管９と冷却管６と連通する戻し
導管１０とから構成される。冷却液ポンプ８は内
燃機関１に直接設けられ、通常の歯付きベルト駆
動装置１１によつて駆動される。冷却液ポンプ８
により冷却液は内燃機関１内に送られる。
冷却液ポンプ８は交流発電機１２と一体構造に
形成され、この交流発電機のコイルおよび回転子
が液体冷却されるように形成される。交流発電機
１２の発電機コイルは導線１３および制御装置１
４を介して蓄電池１５に接続される。通常の駆動
状態においては、交流発電機１２は交流電圧を発
生し、所定の整流処理を経た後、自動車内各種機
器類を作動させ、同時に蓄電池１５の充電を行
う。制御装置１４は、制御回路１６による作用を
受け、交流発電機１２の発電機コイルを切換える
ことにより交流発電機１２をして渦電流ブレーキ
として作用させる。その結果、交流発電機は補助
的な発熱減となり加熱管路に対して直接導入可能
な熱を発生する。
制御回路１６には６個のスイツチ１７，１８，
１９，２０，２１，２２および２３が直列接続さ
れている。図における各スイツチは全て開放状態
にあるが、以下のような条件において作動せしめ
られる。スイツチ１７は、蓄電池１５に直接接続
された電磁コイル２４の作用による、蓄電池が十
分に充電されていることを条件として閉成され
る。
スイツチ１８は、変速装置の変速レバー２５に
接続され、低変速段、例えば第１速または第２速
に投入されている際に閉成される。
スイツチ１９は、内燃機関１を制御するための
アクセルペダル２７かあるいはその連接部に接続
され、遅延特性を有する電磁リレー２８により操
作される。この操作は、アクセルペダル２７が通
常の運転状態で操作されている間は閉成され、急
加速が必要となつて内燃機関負荷を軽減する必要
がある場合、すなわちキツクダウンを行われると
開成される。
スイツチ２０は、回転数制御器２９の作用を受
け、内燃機関１の回転数が最高回転数の1/3より
低いことを条件として電磁コイル３０により閉成
される。
スイツチ２１は、導線３１を介して内燃機関１
内の温度センサ３２に接続された電磁コイル３３
によつて操作される。例えば、内燃機関１のシリ
ンダブロツク内温度が85℃以下のときに閉成され
る。
スイツチ２２は、外気温度センサ３４に接続さ
れた電磁コイル３５によつて操作され、外気温度
が車室内を暖房する必要がある程度に低下した際
に閉成される。
スイツチ２３は、導線３６を通じて加熱制御器
３７に接続された電磁コイル３８によつて操作さ
れる。加熱制御器３７は流入導管９に配設されて
いて、加熱制御器３７の作動している間のみスイ
ツチ２３を閉成する。
制御回路１６に接続された各スイツチが全て閉
成されている際に、制御装置１４内のスイツチ８
２，８２′，９４が、例えば電磁的に閉成される。
これら各スイツチは、後述するように、交流発電
機１２を渦電流ブレーキとして作動させるために
必要な回路切換えを実施するように接続される。
前述の各スイツチがそれぞれ閉成される条件が調
つている結果、交流発電機によつて形成された渦
電流ブレーキは、内燃機関１の発熱が低下し、し
たがつて車室内暖房に必要な熱量が不足した際
に、付加的な発熱を生じるように形成される。渦
電流ブレーキ動作の間は、発電機１２自体が発熱
することはもとより、内燃機関１にとつても負荷
増加につながるので、急速な発熱増加が生じる。
かかる動作は、例えば急加速時に生じることは不
適当であるから、アクセルペダルが強く踏み込ま
れ、すなわちキツクダウンが行われると、スイツ
チ１９が開成されて、制御回路１６が無能化さ
れ、付加的な発熱動作は中断される。その結果、
交流発電機１２は、発電作用を行うべく復帰し、
内燃機関の増加負荷は解除される。当然、直列接
続の他スイツチ１７，１８，２０，２１，２２，
２３の何れかが開成されていれば、渦電流ブレー
キ動作は同様に遮断される。
流入導管９内には循環ポンプ３９が配設されて
おり、付属モータを駆動するための電力は導線４
０を介して制御装置１４から供給される。したが
つて、内燃機関１が一時的に停止した場合であつ
ても、循環ポンプ３９は別個に運転継続すること
ができる。そのため、熱の搬送媒体として作用す
る冷却液は循環し、引き続き熱交換器２を介して
暖房を継続する。もし、冷却液温度が所定値以下
になれば、内燃機関の過冷却を防止するために循
環ポンプ３９は停止せしめられる。
第２図に示した誘導発電機１２は、冷却液ポン
プ８と一体に形成され、ポンプケース４１内に配
置されている。ポンプケース４１は、仮想線で示
された内燃機関１のケーシングに直接フランジ結
合されている。ポンプケース４１内には、軸受４
２によつて駆動軸４３が支持される。この駆動軸
４３は、ポンプケース４１の内部空間４４に対し
てシールリング４５により密封され、またその先
端には歯付きプーリ４６が固定される。さらに駆
動軸４３の他端にはカツプ状の回転子４７が固定
される。この回転子４７は、内燃機関１のハウジ
ング側で半径方向に位置する端面４８に冷却液ポ
ンプ８のポンプホイールとしての羽根４９を備え
ている。ポンプホイールからポンプケーシング４
１側に突出した回転子筒５１の内周面５０には、
かご形の回転子導体５２が収容されている。かご
形の回転子導体５２は、２個のエンドリング５３
とこれを相互接続する複数本の棒状導体５４とか
ら形成される。これらエンドリング５３および棒
状導体５４は、銅またはアルミニウムから構成
し、電磁鋼板または特殊鋳物製の回転子筒５１の
溝内に埋設される。かご形の回転子導体５２は、
発電機コイル５６のコア５５を所定間隙をおいて
包囲している。このコア５５も、電磁鋼板または
特殊鋳物製とすることができ、ポンプケース４１
内に固定されている。
誘導発電機１２の回転子４７および固定の発電
機コイル５６は、冷却液によつて常時包囲されて
おり、回転子４７の回転に伴つて、導管６（第１
図）が連通する吸入室から内燃機関１の空間５８
内へ冷却液を循環させる。回転子４７の回転によ
つて空間５８内の冷却液は、吸入空間５７からポ
ンプケース４１内空間４４および回転子４７に配
設された軸方向孔５９を介して、循環する冷却液
により回転子４７および発電機コイル５６が常時
冷却され、渦電流ブレーキ動作時に発生する熱は
冷却液に有効に伝達される。発電機コイル５６の
端子は、孔６０を介して引き出され、制御装置１
４（第１図）に接続される。孔６０は、ポンプケ
ース４１の側面に形成され、端子類は油密に取付
けられる。
第３図には、本発明にかかる制御装置１４の回
路構成例を示すもので、図下方に示した三相誘導
発電機１２を制御する。図示の装置は、三相誘導
発電機１２を自動車における利用電力を供給する
ための発電作用から、渦電流ブレーキ作用に切換
えることができる。制御装置１４は、制御モジユ
ール１４ａと出力モジユール１４ｂによつて構成
される。また三相誘導発電機１２は、通常知られ
ているように三相の発電機コイル５６−Ｕ，Ｖ，
Ｗを有している。これらの発電機コイルは、３本
の導線１３−Ｕ，Ｖ，Ｗを介して出力モジユール
１４ｂに接続される。制御モジユール１４ａと出
力モジユール１４ｂからなる制御装置１４は、導
線６１を介して蓄電池１５（第１図）の陽極に、
また導線６２を介して負極またはアースに接続さ
れる。制御モジユール１４ａは、電圧変換器６３
を含み、蓄電池１５の電圧から、例えば５ボルト
の制御電圧を発生させる。電圧変換器６３に接続
した発振器６４は、クロツク信号を発生し、後続
分配器６５によつて各120度の位相差を有する三
相方形波電圧とし、それぞれの導線６６，６７，
６８に対して分配する。各導線６６，６７，６８
にはそれぞれダイオード６９，７０，７１が接続
される。これらの各導線６６，６７，６８を経た
三相のクロツク電圧は、VMOSトランジスタ７
２，７３；７４，７５；７６，７７の各ゲートに
供給される。交流誘導発電機１２の発電機コイル
５６−Ｕ，Ｖ，Ｗには２個のVMOSトランジス
タ７２，７３；７４，７５；７６，７７を設けて
いる。本実施例では、発電機コイル５６−Ｕ，
Ｖ，Ｗは星形接続としているが、三角形接続とす
ることもできる。３本の導線１３Ｕ，１３Ｖ，１
３Ｗは、それぞれトランジスタの接続線８０に、
また逆方向に働くダイオード７８，７９を介して
導線６１，６２に接続している。制御用の導線６
８には、交番スイツチ８１が設けられ、図示の状
態においてトランジスタ７６，７７のゲートをダ
イオード７１に接続している。この位置において
誘導発電機のカツプ形の回転子４７（第２図）を
回転させると、発電機コイル５６−Ｕ，Ｖ，Ｗは
陽極側の導線６１に対してダイオード７８を介し
て正の半波期間に電流を流す。この間、陰極側導
線６２への電流はダイオード７９によつて阻止さ
れる。このように三相誘導発電機への励磁電流
は、トランジスタ７２，７３；７４，７５；７
６，７７を介して交流として供給される。この交
流は、蓄電池からの直流電圧を各トランジスタ７
２，７３；７４，７５；７６，７７のゲートに印
加される120度相差をもつた方形波三相制御電圧
によりオンオフ制御することによつて得られる。
かかる回路の詳細は周知技術に属するので省略す
る。
三相誘導発電機１２を渦電流ブレーキとして作
動させる場合には、スイツチ８１の接点が破線の
位置に切換えられる。これは、各トランジスタ対
７２，７３；７４，７５；７６，７７のゲートを
それぞれ陰極導線６２に接続し、アース電位にす
ることを意味する。スイツチ８１と制御回路１６
によつて操作される他のスイツチ８２が接続され
る。このスイツチ８２は、発電作用の際は実線位
置のように開成され、渦電流作用の際は破線位置
のように閉成される。電圧変換器６３によつて適
度に低下せしめられた電圧は、抵抗器８３および
ダイオード８４，８５を経て制御導線６６，６７
に印加される。その結果、トランジスタ７２，７
４は常に導通、トランジスタ７３，７５は常に非
導通となる。したがつて、発電機コイル５６−
Ｕ，Ｖには直流電圧が供給され、他の発電機コイ
ル５６−Ｗおよびトランジスタ７７を介して直流
電流を流し、直流磁界を発生させる。なお、トラ
ンジスタ７６は、ゲートがアース電圧であるから
非導通である。
かかる条件において発電機コイルにより発生さ
れた直流励磁の状態でかご形の短絡回転子５２を
回転させると、棒状導体５４には電磁誘導により
渦電流が発生する。この渦電流は棒状導体５４お
よびエンドリング５３間を循環電流となつて流
れ、発熱する。この場合の熱は前述のように空間
４４内を貫流する液体に伝達される。同時に、こ
の場合のブレーキ作用は内燃機関にとつて負荷増
加となり、内燃機関１の発熱も増加する。
発電機コイル５６−Ｕ，Ｖ，Ｗに流れる励磁電
流を小さくするために各トランジスタのゲート電
圧をパルス化された直流とすることができる。そ
の結果、発電機コイルには、オーム抵抗のほかイ
ンピーダンス作用が生じ、この面からも発熱増加
が期待できる。このようなパルス化直流電圧は、
直流電圧を適宜のパルス発生器８６を経由させる
ことによつて容易に形成できる。またこの場合の
パルス周波数は、クロツク発振器６４の周波数よ
りも高い方が都合がよい。
第４図の回路図は、以下の点が第３図の回路と
異なる。すなわち、発電機コイル５６−Ｕ，Ｖ，
Ｗの中性点８７が、VMOSトランジスタ８８を
介して陰極導体６２に接続されている。このトラ
ンジスタ８８のゲートには、導線８９、抵抗９０
およびスイツチ８２′電圧変換器６３の出電圧が
印加される。さらにトランジスタ７２〜７７の各
ゲートは、ダイオード９１〜９３を介して導線８
９に接続される。
三相誘導発電機を渦電流ブレーキとして作動さ
せるためにスイツチ８２′が閉成されると、トラ
ンジスタ８８は導通するので、中性点８７は陰極
導線６２に接続され、アース電位となる。同時に
ダイオード９１〜９３を介してトランジスタ７２
〜７７のゲートにも電位が印加されるので、上側
のトランジスタ７２，７４，７６は常に導通し、
反対に下側のトランジスタ７３，７５，７７は常
に非導通となる。その結果、発電機コイル５６−
Ｕ，Ｖ，Ｗに常に直流電流が流れることになり、
この直流磁界によつてかご形回転子の棒状導体お
よびエンドリングを介して渦電流による電流が循
環する。この場合もパルス化回路８６を接続する
ことにより、目的達成することもできる。
第５図は、他の実施例として採用可能な直流励
磁形三相交流発電機の電気的構成を示す回路図で
ある。この発電機（電機子）コイルU′，V′，
W′とその励磁用コイルＥを示している。通常の
発電機作用としての運転状態においては、回転子
５２′を回転させると発電機コイルU′，V′，W′に
は交番電圧が誘導され、ダイオードブリツジのダ
イオード７８′を介して直流電流が陽極導線６１
に供給され、また陰極側導線へはダイオード７
９′によつて阻止される。このような直流励磁形
の交流発電機を渦電流ブレーキとして作動させる
ためには、各コイルU′，V′，W′をスイツチ９４
によつて短絡すればよい。このスイツチ９４は、
前述のスイツチ８２，８２′と同様に操作するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明にかかる自動車の内燃機関系
の全体図であり、第２図は誘導発電機の縦断面図
であり、第３図は第１の実施例を示す三相誘導発
電機コイルの回路であり、第４図は第２の実施例
を示す三相誘導発電機コイルの回路であり、第５
図は直流励磁形交流発電機のコイル回路図であ
る。図中の主な参照符号の対応は以下の通り。 １：自動車、２：熱交換器、１２，１２′：交
流発電機、９，１０：加熱導管路、１５：蓄電
池、４４：冷却液空間、５６−Ｕ，Ｖ，Ｗ：発電
機コイル、U′，V′，W′：発電機（電機子）コイ
ル、７２〜７７：半導体コイル（トランジスタ）、
６１：陽極導線、６２：陰極（アース）導線、６
４：クロツク発振器、６５：分配器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 駆動源としての内燃機関と、該内燃機関によ
    り運転される交流発電機と、蓄電池と、車室内を
    暖房するための加熱管路及び該加熱管路に結合さ
    れて暖房用空気を暖めるために加熱流体を貫流さ
    せる熱交換器から構成される車室内暖房装置と、
    を備えた自動車において、 前記交流発電機１２′が液冷式であつて、該交
    流発電機の冷却液の流れる空間４４が、前記加熱
    管路９，１０に連通可能であること、及び、 前記交流発電機を渦電流ブレーキとして作動さ
    せるために発電機コイル５６−Ｕ，Ｖ，Ｗ；U′，
    V′，W′の接続変更手段８２，８２′，９４を有す
    ること、 を特徴とする自動車。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載の自動車におい
    て、 前記交流発電機の回転子４７，４７′が、前記
    車室内用暖房装置の加熱管路９，１０に流れる冷
    却液体の流動を促進するためのポンプ用羽根４９
    を具備する自動車。 ３ 特許請求の範囲第１項に記載の自動車におい
    て、 液冷式内燃機関駆動自動車の車室内暖房装置
    が、該内燃機関１の冷却液を循環させる加熱管路
    ９，１０に連通可能であり、そして前記交流発電
    機１２の回転子４７，４７′に設けられたポンプ
    用羽根４９が、前記加熱管路９，１０に加えて前
    記内燃機関の冷却管路３，４，５，６，７，８の
    冷却液貫流を推進するためにも機能するように構
    成された自動車。 ４ 特許請求の範囲第１項に記載の自動車におい
    て、 前記交流発電機１２，１２′の磁気回路を形成
    する部材が、強磁性材料である自動車。 ５ 特許請求の範囲第１項に記載の自動車におい
    て、 前記半導体回路が、Ｖ−MOSトランジスタに
    よつて形成される自動車。 ６ 特許請求の範囲第１項に記載の自動車におい
    て、 前記交流発電機１２，１２′の発電機コイル５
    ６−Ｕ，Ｖ，Ｗ；U′，V′，W′が、点火スイツチ
    を介して供給される制御回路１６の閉じている際
    に渦電流を発生する状態に接続され、該制御回路
    には、低外気温度で閉成される第１のスイツチ２
    ２、液温が低い場合に閉成される第２のスイツチ
    ２１、内燃機関の部分負荷時に閉成される第３の
    スイツチ１９、機関回転数が低い場合に閉成され
    る第４のスイツチ２０、変速機の低変速段時に閉
    成される第５のスイツチ１８、車室内を暖房する
    際に閉成される第６のスイツチ２３、および、蓄
    電池の容量が所要機器類に供給するに十分な状態
    である際に閉成される第７のスイツチ１７を具備
    する自動車。 ７ 特許請求の範囲第６項に記載の自動車におい
    て、 前記第１のスイツチ２２は、外気温度測定のた
    めの温度センサ３４を有しており、前記第２のス
    イツチ２１は、内燃機関内に配設された温度セン
    サ３２を有しており、前記第３のスイツチ１９
    は、内燃機関のアクセルペダル２７に連結されて
    おり、前記第５のスイツチ１８は、変速レバー２
    ５に連結されており、そして前記第７のスイツチ
    １７が蓄電池１５に接続されている、自動車。 ８ 特許請求の範囲第６項に記載の自動車におい
    て、 前記内燃機関が外部点火式内燃機関であり、前
    記第４のスイツチ２０が、回転数を検出するため
    に点火装置用断続器に接続される自動車。 ９ 特許請求の範囲第６項に記載の自動車におい
    て、 前記内燃機関が自己点火式内燃機関であり、前
    記第４のスイツチ２０が、回転数を検出するため
    に燃料噴射ポンプに接続される自動車。 １０ 特許請求の範囲第６項ないし第９項のいず
    れか１項に記載の自動車において、 前記各スイツチ１７，１８，１９，２０，２
    １，２２，２３が、それぞれ電磁コイル２４，２
    ６，２８，３０，３３，３５，３８によつて開閉
    可能である、自動車。 １１ 駆動源としての内燃機関と、該内燃機関に
    より運転される交流発電機と、蓄電池と、車室内
    を暖房するための加熱管路及び該加熱管路に結合
    されて暖房用空気を暖めるために加熱流体を貫流
    させる熱交換器から構成される車室内暖房装置
    と、を備えた自動車において、 前記交流発電機１２が液冷式の誘導発電機であ
    つて、該交流発電機の冷却液の流れる空間４４
    が、前記加熱管路９，１０に連通可能であるこ
    と、 蓄電池１５から前記誘導発電機１２の発電機コ
    イル５６−Ｕ，Ｖ，Ｗに励磁電流を流すための半
    導体回路を有し、該半導体回路が各発電機コイル
    ５６−Ｕ，Ｖ，Ｗごとに相互に逆方向に作用する
    ように接続された半導体スイツチ７２，７３；７
    ４，７５；７６，７７を有し、その内の一方７
    ２，７４，７６が前記発電機コイル５６−Ｕ，
    Ｖ，Ｗと陽極６１との間に、他方７３，７５，７
    ７が前記発電機コイル５６−Ｕ，Ｖ，Ｗと陰極６
    ２との間に配設されていること、を特徴とし、こ
    れら各回路が以下のいずれかの動作をすること、 (a) それぞれの発電機コイルに属する前記半導体
    スイツチ７２，７３；７４，７５；７６，７７
    に対する制御電圧が蓄電池１５からの直流電圧
    によつて作動せしめられる発振器４によつて発
    生される交流であつて、該交流は分配器６５に
    よつてそれぞれ電気的に120度の相差のある少
    なくとも３つの制御電圧として前記各発電機コ
    イル５６−Ｕ，Ｖ，Ｗごとに形成され、それに
    よつて前記一方の半導体スイツチ７２，７４，
    ７６と前記他方の半導体スイツチ７３，７５，
    ７７とが交互に導通と非導通とを繰り返し、ま
    たは、 (b) 前記一方の半導体スイツチ７２，７４，７６
    の制御電圧が直流であり、そして前記他方の半
    導体スイツチ７３，７５，７７電流のための制
    御電流が零であり、それによつて前記一方の半
    導体スイツチ７２，７４，７６の全てが導通
    し、前記他方の半導体スイツチ７３，７５，７
    ７が全て非導通となるか、または、前記一方の
    半導体スイツチ７２，７４，７６の少なくとも
    ２つが導通し、そして前記他方の半導体スイツ
    チ７３，７５，７７の少なくとも１つが導通す
    るように制御される、 ことを特徴とする自動車。 １２ 特許請求の範囲第１１項に記載の自動車に
    おいて、 前記交流発電機の回転子４７，４７′が、前記
    車室内用暖房装置の加熱管路９，１０に流れる冷
    却液体の流動を促進するためのポンプ用羽根４９
    を具備する自動車。 １３ 特許請求の範囲第１１項に記載の自動車に
    おいて、 液冷式内燃機関駆動自動車の車室内暖房装置
    が、該内燃機関１の冷却液を循環させる加熱管路
    ９，１０に連通可能であり、そして前記交流発電
    機１２の回転子４７，４７′に設けられたポンプ
    用羽根４９が、前記加熱管路９，１０に加えて前
    記内燃機関の冷却管路３，４，５，６，７，８の
    冷却液貫流を推進するためにも機能するように構
    成されされた自動車。 １４ 特許請求の範囲第１１項に記載の自動車に
    おいて、 前記交流発電機１２，１２′の磁気回路を形成
    する部材が、強磁性材料である自動車。 １５ 特許請求の範囲第１１項に記載の自動車に
    おいて、 前記半導体回路が、Ｖ−MOSトランジスタに
    よつて形成される自動車。 １６ 特許請求の範囲第１１項に記載の自動車に
    おいて、 前記交流発電機１２，１２′の発電機コイル５
    ６−Ｕ，Ｖ，Ｗ；U′，V′，W′が、点火スイツチ
    を介して共給される制御回路１６の閉じている際
    に渦電流を発生するために切換え接続され、該制
    御回路には、低外気温度で閉じられる第１のスイ
    ツチ２２、液温が低い場合に閉成される第２のス
    イツチ２１、内燃機関の部分負荷時に閉成される
    第３のスイツチ１９、機関回転数が低い場合に閉
    成される第４のスイツチ２０、変速機の低変速段
    時に閉成される第５のスイツチ１８、車室内を暖
    房する際に閉成される第６のスイツチ２３、およ
    び、蓄電池の容量が所要機器類に供給するに十分
    な状態である際に閉成される第７のスイツチ１７
    を具備する自動車。 １７ 特許請求の範囲第１６項に記載の自動車に
    おいて、 前記第１のスイツチ２２は、外気温度測定のた
    めの温度センサ３４を有しており、前記第２のス
    イツチ２１は、内燃機関内に配設された温度セン
    サ３２を有しており、前記第３のスイツチ１９
    は、内燃機関のアクセルペダル２７に連結されて
    おり、前記第５のスイツチ１８は、変速レバー２
    ５に連結されており、そして前記第７のスイツチ
    １７が蓄電池１５に接続されている、自動車。 １８ 特許請求の範囲第１７項に記載の自動車に
    おいて、 前記内燃機関が外部点火式内燃機関であり、前
    記第４のスイツチ２０が、回転数を検出するため
    に点火装置用断続器に接続される自動車。 １９ 特許請求の範囲第１７項に記載の自動車に
    おいて、 前記内燃機関が自己点火式内燃機関であり、前
    記第４のスイツチ２０が、回転数を検出するため
    に燃料噴射ポンプに接続される自動車。 ２０ 特許請求の範囲第１７項ないし第１９項の
    いずれか１項に記載の自動車において、 前記各スイツチ１７，１８，１９，２０，２
    １，２２，２３が、それぞれ電磁コイル２４，２
    ６，２８，３０，３３，３５，３８によつて開閉
    可能である、自動車。 ２１ 駆動源としての内燃機関と、該内燃機関に
    より運転される交流発電機と、蓄電池と、車室内
    を暖房するための加熱管路及び該加熱管路に結合
    されて暖房用空気を暖めるために加熱流体を貫流
    させる熱交換器から構成される車室内暖房装置
    と、を備えた自動車において、 前記交流発電機１２が液冷式の誘導発電機であ
    ること、 該交流発電機の冷却液の流れる空間４４が、前
    記加熱管路９，１０に連通可能であること、 前記蓄電池１５から前記誘導発電機１２の発電
    機コイル５６−Ｕ，Ｖ，Ｗに励磁電流を流すため
    の半導体回路を有、該半導体回路が各発電機コイ
    ル５６−Ｕ，Ｖ，Ｗごとに相互に逆方向に作用す
    るように接続された半導体スイツチ７２，７３；
    ７４，７５；７６，７７を有し、その内の一方７
    ２，７４，７６が前記発電機コイル５６−Ｕ，
    Ｖ，Ｗと陽極６１との間に、他方７３，７５，７
    ７が前記発電機コイル５６−Ｕ，Ｖ，Ｗと陰極６
    ２との間に配設されていること、を特徴とし、こ
    れら各回路が以下のいずれかの動作をすること、 それぞれのコイルに属する前記半導体スイツチ
    ７２，７３；７４，７５；７６，７７に対する制
    御電圧が蓄電池１５からの直流電圧によつて作動
    せしめられる発振器４によつて発生される交流で
    あつて、該交流は分配器６５によつてそれぞれ電
    気的に120度の相差のある少なくとも３つの制御
    電圧として前記各コイル５６−Ｕ，Ｖ，Ｗごとに
    形成され、それによつて前記各コイル５６−Ｕ，
    Ｖ，Ｗの２つに属する前記半導体スイツチ７２，
    ７３；７４，７５；７６，７７が交互に導通と非
    導通とを繰り返すこと、 前記発電機コイル５６−Ｕ，Ｖ，Ｗの２つづつ
    の導通によつて磁界の切換えが行われること、 を特徴とする自動車。 ２２ 特許請求の範囲第２１項に記載の自動車に
    おいて、 前記交流発電機の回転子４７，４７′が前記車
    室内用暖房装置の加熱管路９，１０に流れる冷却
    液体の流動を促進するためのポンプ用羽根４９を
    具備する自動車。 ２３ 特許請求の範囲第２１項に記載の自動車に
    おいて、 液冷式内燃機関駆動自動車の車室内暖房装置
    が、該内燃機関１の冷却液を循環させる加熱管路
    ９，１０に連通可能であり、そして前記交流発電
    機１２の回転子４７，４７′に設けられたポンプ
    用羽根４９が、前記加熱管路９，１０に加えて前
    記内燃機関の冷却管路３，４，５，６，７，８の
    冷却液貫流を推進するためにも機能するように構
    成された自動車。 ２４ 特許請求の範囲第２１項に記載の自動車に
    おいて、 前記交流発電機１２，１２′の磁気回路を形成
    する部材が、強磁性材料である自動車。 ２５ 特許請求の範囲第２１項に記載の自動車に
    おいて、 前記半導体回路が、Ｖ−MOSトランジスタに
    よつて形成される自動車。 ２６ 特許請求の範囲第２１項に記載の自動車に
    おいて、 前記交流発電機１２，１２′の発電機コイル５
    ６−Ｕ，Ｖ，Ｗ；U′，V′，W′が、点火スイツチ
    を介して供給される制御回路１６の閉じている際
    に渦電流を発生するために接続され、該制御回路
    には、低外気温度で閉成される第１のスイツチ２
    ２、冷却液温が低い場合に閉成される第２のスイ
    ツチ２１、内燃機関の部分負荷時に閉成される第
    ３のスイツチ１９、機関回転数が低い場合に閉成
    される第４のスイツチ２０、変速機の低変速段時
    に閉成される第５のスイツチ１８、車室内を暖房
    する際に閉成される第６のスイツチ２３、およ
    び、蓄電池の容量が所要機器類に供給するに十分
    な状態である際に閉成される第７のスイツチ１
    ７、を具備する自動車。 ２７ 特許請求の範囲第２６項に記載の自動車に
    おいて、 前記第１のスイツチ２２は、外気温度測定のた
    めの温度センサ３４を有しており、前記第２のス
    ツチ２１は、内燃機関内に配設された温度センサ
    ３２を有しており、前記第３のスイツチ１９は、
    内燃機関のアクセルペダル２７に連結されてお
    り、前記第５のスイツチ１８は、変速レバー２５
    に連結されており、そして前記第７のスイツチ１
    ７が蓄電池１５に接続されている、自動車。 ２８ 特許請求の範囲第２６項に記載の自動車に
    おいて、 前記内燃機関が外部点火式内燃機関であり、前
    記第４のスイツチ２０が、回転数を検出するため
    に点火装置用断続器に接続される自動車。 ２９ 特許請求の範囲第２６項に記載の自動車に
    おいて、 前記内燃機関が自己点火式内燃機関であり、前
    記第４のスイツチ２０が、回転数を検出するため
    に燃料噴射ポンプに接続される自動車。 ３０ 特許請求の範囲第２６項ないし第２９項ま
    でのいずれか１項に記載の自動車において、 前記各スイツチ１７，１８，１９，２０，２
    １，２２，２３が、それぞれ電磁コイル２４，２
    ６，２８，３０，３３，３５，３８によつて開閉
    可能である、自動車。
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