JP2000125402A - 車両の補機駆動装置 - Google Patents

車両の補機駆動装置

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JP2000125402A JP10293672A JP29367298A JP2000125402A JP 2000125402 A JP2000125402 A JP 2000125402A JP 10293672 A JP10293672 A JP 10293672A JP 29367298 A JP29367298 A JP 29367298A JP 2000125402 A JP2000125402 A JP 2000125402A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】車両の原動機としての走行用電動機と、その出
力を車両の駆動輪に伝達する動力伝達機構と、ブレーキ
などに用いる空気圧の発生源としてのエアコンプレッサ
やパワーステアリングに用いる油圧の発生源としてのオ
イルポンプなど補機類を駆動する補機用電動機と、を備
える車両において、補機用電動機系に故障など異常が発
生しても、車両の走行中は補機類の作動を確保できるよ
うにする。 【解決手段】動力伝達機構に補機類２０，２１の駆動軸
を連結する動力取出機構８，９，１０ａ，１０ｂ，１０
ｃと、動力取出機構を断続する電磁クラッチ１１と、補
機用電動機２２系が正常か異常かを判定するためんの手
段３０〜３２、この判定結果から補機用電動機２２系が
正常なときは電磁クラッチ１１を切断状態に保つととも
に補機電動機２２系が異常なときには電磁クラッチ１１
を接続状態に切り替えるように制御する手段３０と、を
設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は車両の補機駆動装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】車両走行用の原動機として、エンジンと
電動機を組み合わせる、ハイブリッド電気自動車が知ら
れている（特開平１０ー７５５０２号公報，特開平１０
ー５１９０７号公報）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような車両におい
ては、パワーステアリングに用いる油圧の発生源として
のオイルポンプやブレーキなどに用いる空気圧の発生源
としてのエアコンプレッサなど補機類の電動化も見られ
るが、補機用電動機系に故障など異常が発生すると、パ
ワーステアリングへの油圧やブレーキなどへの空気圧を
確保できないという可能性が考えられる。
【０００４】この発明はこのような課題に着目してなさ
れたものであり、補機用電動機系に故障が発生しても、
車両の走行中は補機類の作動を確保できるようにする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】第１の発明では、車両の
原動機としての走行用電動機と、その出力を車両の駆動
輪に伝達する動力伝達機構と、ブレーキなどに用いる空
気圧の発生源としてのエアコンプレッサやパワーステア
リングに用いる油圧の発生源としてのオイルポンプなど
補機類を駆動する補機用電動機と、を備える車両におい
て、動力伝達機構に前記補機類の駆動軸を連結する動力
取出機構と、動力取出機構を断続する電磁クラッチと、
補機用電動機系が正常か異常かを判定するための手段
と、この判定結果から補機用電動機系が正常なときは電
磁クラッチを切断状態に保つとともに補機電動機系が異
常なときには電磁クラッチを接続状態に切り替えるよう
に制御する手段と、を設ける。
【０００６】第２の発明では、車両の原動機としての走
行用電動機と、その出力を車両の駆動輪に伝達する動力
伝達機構と、ブレーキなどに用いる空気圧の発生源とし
てのエアコンプレッサやパワーステアリングに用いる油
圧の発生源としてのオイルポンプなど補機類を駆動する
補機用電動機と、を備える車両において、動力伝達機構
に動力取出機構を介して連結する予備用のエアコンプレ
ッサやパワーステアリング用オイルポンプなど補機類
と、動力取出機構を断続する電磁クラッチと、補機用電
動機系が正常か異常かを判定するための手段と、この判
定結果から補機用電動機系が正常なときは電磁クラッチ
を切断状態に保つとともに補機電動機系が異常なときに
は電磁クラッチを接続状態に切り替えるように制御する
手段と、を設ける。
【０００７】第３の発明では、第１の発明または第２の
発明における、補機用電動機系が正常か異常かを判定す
るための手段として、補機用電動機の回転を検出する手
段と、走行用電動機の回転を検出する手段と、これらの
検出信号に基づいて車両の走行時に補機用電動機が停止
またはそれに近い状態のときに補機用電動機系の異常を
判定する手段と、を設ける。
【０００８】第４の発明では、第１の発明または第２の
発明において、補機用電動機の異常時に作動する警報手
段を設ける。
【０００９】
【発明の効果】第１の発明では、車両の走行中に補機用
電動機系の異常が判定されると、電磁クラッチが接続さ
れ、動力伝達機構から回転が動力取出機構を介してエア
コンプレッサやパワーステアリング用オイルポンプなど
補機類の駆動軸に伝達される。このため、補機用電動機
系の異常時にも、補機類は走行用電動機の駆動力で作動
するため、ブレーキなどへの空気圧やパワーステアリン
グへの油圧を良好に確保できる。補機用電動機系が正常
なときは、電磁クラッチは切断され、走行用電動機への
負荷を軽減する一方、補機類は補機用電動機で駆動され
る。
【００１０】第２の発明では、車両の走行中に補機用電
動機系の異常が判定されると、電磁クラッチが接続さ
れ、動力伝達機構から動力取出機構を介して出力される
回転により予備用の補機類が駆動される。このため、補
機用電動機系の異常時には、予備用の補機類が作動する
ことにより、ブレーキなどへの空気圧やパワーステアリ
ングへの油圧を良好に確保できる。補機用電動機系が正
常なときは、電磁クラッチは切断され、走行用電動機へ
の負荷を軽減する一方、補機類は補機用電動機で駆動さ
れる。
【００１１】第３の発明では、補機用電動機は、車両の
走行中に常時運転されることを前提にすると、補機類の
回転と走行用電動機の回転とから、補機用電動機が異常
かどうかを簡単に判定できる。つまり、走行用電動機が
回転状態にあるにも拘わらず、補機類が停止のときは、
補機用電動機系が異常と判定されるのである。
【００１２】第４の発明では、運転者に補機用電動機系
の異常を警報できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１において、１は車両の原動機
としての電動機（走行モータ）であり、電動機１は電源
の供給を受けると、車両走行用の駆動力を発生する。そ
の駆動力は減速用のギヤボックス３を介してプロペラシ
ャフト４に出力され、デファレンシャル５からアクスル
６を介して駆動輪７へと伝達される。つまり、電動機１
の出力を車両の駆動輪７へ伝達する動力伝達機構とし
て、減速用のギヤボックス３，プロペラシャフト４，デ
ファレンシャル５，アクスル６、が設けられる。
【００１４】減速用のギヤボックス３には、電動機１に
連結する入力軸３ａと、プロペラシャフト４に連結する
出力軸３ｂと、これらの間に所定の歯数比でかみ合う１
対の歯車３ｃ，３ｄと、が設けられる。また、出力軸３
ｂの歯車３ｄに所定の歯数比でかみ合う歯車８と、その
回転をギヤボックス３の外側へ取り出すための回転軸９
と、が備えられる。回転軸９と後述する補機類２０，２
１の駆動軸との間に１対のプーリ１０ａ，１０ｂとこれ
らを同期的に回転させるベルト１０ｃが設けられ、歯車
８およびその回転軸９とともに動力伝達機構から回転を
補機類２０，２１の駆動軸へ伝達する動力取出機構を構
成する。そして、回転軸９の途中に動力の伝達を断続す
る電磁クラッチ１１が介装される。
【００１５】その一方、２０はブレーキなどに用いる空
気圧の発生源としてのエアコンプレッサ、２１はパワー
ステアリングに用いる油圧の発生源としてのオイルポン
プであり、これら補機類２０，２１は互いの駆動軸どう
しが同軸上に連結され、エアコンプレッサ２０側の駆動
軸に補機用電動機２２（補機モータ）の回転軸が連結さ
れる。補機用電動機２０は、車両の走行中は常時運転さ
れ、停車中は所定の条件に応じて運転する（たとえば、
エアタンクの空気圧が所定値以下のときは、停車中でも
運転する）ように制御される。
【００１６】電磁クラッチ１１を制御するのがコントロ
ーラ３０であり、補機用電動機２２の回転を検出する回
転センサ３１と、走行用電動機１の回転を検出する回転
（車速）センサ３２と、が設けられる。コントローラ３
０は、これらセンサ３１，３２の検出信号に基づいて、
補機用電動機２２系に異常がないかどうかを判定し、そ
の判定結果から補機用電動機２２系の正常時は電磁クラ
ッチ１１を切断状態に保つとともに補機用電動機２２系
の異常時は電磁クラッチ１１を接続状態に切り替える。
また、補機用電動機２２系の異常を判定すると、所定の
警報を発生するように運転室の警報器３３（ブザーやラ
ンプなど）の作動を制御する機構も備える。
【００１７】図２はコントローラ３０で行われる制御内
容について、補機用電動機２２系の異常をどのように判
定するのかを含めて説明する表であり、補機用電動機２
２は正常時において、車両の走行中は常時運転され、停
車中は所定の条件に応じて運転されるのであり、これを
前提に補機用電動機２２系の正常か異常かの判定は行わ
れる。すなわち、コントローラ３０は回転センサ３１，
３２の検出信号に基づいて、走行用電動機１が停止で補
機用電動機２２が停止または回転中のときは、前提に反
しないため、補機用電動機２２系の正常を判定し、電磁
クラッチ１１を切断状態に保つ。同じく走行用電動機１
が回転中で補機用電動機２２が回転中のときは、前提と
合致するため、補機用電動機２２系の正常を判定し、電
磁クラッチ１１を切断状態に保つ一方、同じく走行用電
動機１が回転中で補機用電動機２２が停止のときは、前
提に反するため、補機用電動機２２系の異常を判定し、
電磁クラッチ１１を接続状態に切り替えるのである。
【００１８】このような構成により、車両の走行中に補
機用電動機２２の異常が判定されると、電磁クラッチ１
１が接続され、走行用電動機１の回転が減速用のギヤボ
ックス３から動力取出機構を介してエアコンプレッサ２
０およびパワーステアリング用オイルポンプ２１の駆動
軸へ伝達される。このため、補機用電動機２２系が停止
しても、エアコンプレッサ２０およびオイルポンプ２１
は、走行用電動機１の回転で駆動されるから、ブレーキ
などに用いる空気圧やパワーステアリングに用いる油圧
を良好に確保できる。その際、運転室の警報器３３が作
動するため、運転者は補機用電動機２２系の異常を知る
ことができる。補機用電動機２２系が正常なときは、電
磁クラッチ１１は切断状態に保たれ、走行用電動機１へ
の負荷を軽減する一方、エアコンプレッサ２０およびパ
ワーステアリング用オイルポンプ２１は補機用電動機２
２の回転で駆動される。
【００１９】図３は別の実施形態を表すものであり、減
速用のギヤボックス３において、その出力軸３ｂと回転
軸９との間に所定の歯数比でかみ合う１対の歯車８ａ，
８ｂが設けられ、ギヤボックス３の外部で回転軸９に予
備用の補機類としてエアコンプレッサ２０ａおよびパワ
ーステアリング用オイルポンプ２１ａが同軸上に連結さ
れる。つまり、予備用のエアコンプレッサ２０ａおよび
オイルポンプ２１ａは、１対の歯車８ａ，８ｂと回転軸
９とからなる動力取出機構を介してギヤボックス３の出
力軸３ｂに連結される。回転軸９の途中に動力を断続す
る電磁クラッチ１１が介装され、電磁クラッチ１１を図
２のように制御するコントローラ３０が設けられる。な
お、図１と同じ部品に同じ符号を付ける。
【００２０】このような構成により、車両の走行中に補
機用電動機２２の異常が判定されると、電磁クラッチ１
１が接続され、減速用のギヤボックス３から動力取出機
構を介して出力される回転により予備用のエアコンプレ
ッサ２０ａおよびパワーステアリング用オイルポンプ２
１ａが駆動される。このため、補機用電動機２２が停止
しても、予備用の補機類２０ａ，２１ａが走行用電動機
１の回転で作動することにより、ブレーキなどに用いる
空気圧やパワーステアリングに用いる油圧を良好に確保
できる。補機用電動機２２系が正常なときは、電磁クラ
ッチ１１は切断状態に保たれ、走行用電動機１への負荷
を軽減する一方、補機類２０，２１は補機用電動機２２
の回転で駆動される。
【００２１】図３において、エアコンプレッサ２０，２
０ａはエアタンク４０に対して並列に配管される。エア
コンプレッサ２０，２０ａの一方が駆動されると、エア
タンク４０へ空気圧が供給されるが、その空気圧が停止
中のもう一方のエアコンプレッサ２０ａ，２０を介して
漏れるのを防止するため、配管の並列部にそれぞれチェ
ック弁４１，４１ａが介装される。オイルポンプ２１，
２１ａについても、吸込側と吐出側がそれぞれパワース
テアリング装置４５とオイルタンク４６に対して並列に
配管される。オイルポンプ２１，２１ａの一方が駆動さ
れると、パワーステアリング装置４５へ油圧が供給され
るが、その油圧が停止中のもう一方のオイルポンプ２１
ａ，２１を介して低圧側へ逃げるのを防止するため、各
吐出側の配管にそれぞれチェック弁４６，４６ａが介装
される。
【００２２】なお、電磁クラッチ１１は補機用電動機２
２系の異常時だけでなく、必要に応じて接続するように
制御することも考えられる。その場合、２系統の補機類
２０，２０ａ、２１，２１ａが同時に作動するため、エ
アタンク４０への圧縮空気の流量やパワーステアリング
装置４５への圧油の流量が増加することになり、エアタ
ンク４０の空気圧を速やかに上昇できるとともにパワー
ステアリング装置４５のアシスト力を増大できるという
効果も得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態を表す構成図である
【図２】コントローラの制御内容を説明する表である。
【図３】別の実施形態を表す構成図である。
【符号の説明】
１ 走行用電動機 ３ 減速用のギヤボックス ４ プロペラシャフト ５ デファレンシャル ６ アクスル ７ 駆動輪 ８ 補機駆動用の歯車 ９ 回転軸 １０ａ，１０ｂ プーリ １１ 電磁クラッチ ２０ エアコンプレッサ ２１ オイルポンプ ２２ 補機用電動機 ３０ コントローラ ３１，３２ 回転センサ ３３ 警報器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｄ 29/02 (72)発明者 佐々木 正和 埼玉県上尾市大字壱丁目一番地 日産ディ ーゼル工業株式会社内 Ｆターム(参考） 3D037 CA02 CA06 CA10 CB09 CB12 CB13 CB14 CB19 CB37 CB38 3G093 AA04 AA07 AA16 BA12 BA24 CB14 DB01 DB05 EB02 5H115 PG04 PI29 PI30 PU01 QA10 QI08 RB08 SE03 SE08 TB01 TO26 TO30 TR04 TZ07 UB05

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】車両の原動機としての走行用電動機と、そ
    の出力を車両の駆動輪に伝達する動力伝達機構と、ブレ
    ーキなどに用いる空気圧の発生源としてのエアコンプレ
    ッサやパワーステアリングに用いる油圧の発生源として
    のオイルポンプなど補機類を駆動する補機用電動機と、
    を備える車両において、動力伝達機構に前記補機類の駆
    動軸を連結する動力取出機構と、動力取出機構を断続す
    る電磁クラッチと、補機用電動機系が正常か異常かを判
    定するための手段と、この判定結果から補機用電動機系
    が正常なときは電磁クラッチを切断状態に保つとともに
    補機電動機系が異常なときには電磁クラッチを接続状態
    に切り替えるように制御する手段と、を設けたことを特
    徴とする車両の補機駆動装置。
  2. 【請求項２】車両の原動機としての走行用電動機と、そ
    の出力を車両の駆動輪に伝達する動力伝達機構と、ブレ
    ーキなどに用いる空気圧の発生源としてのエアコンプレ
    ッサやパワーステアリングに用いる油圧の発生源として
    のオイルポンプなど補機類を駆動する補機用電動機と、
    を備える車両において、動力伝達機構に動力取出機構を
    介して連結する予備用のエアコンプレッサやパワーステ
    アリング用オイルポンプなど補機類と、動力取出機構を
    断続する電磁クラッチと、補機用電動機系が正常か異常
    かを判定するための手段と、この判定結果から補機用電
    動機系が正常なときは電磁クラッチを切断状態に保つと
    ともに補機電動機系が異常なときには電磁クラッチを接
    続状態に切り替えるように制御する手段と、を設けたこ
    とを特徴とする車両の補機駆動装置。
  3. 【請求項３】補機用電動機系が正常か異常かを判定する
    ための手段として、補機用電動機の回転を検出する手段
    と、走行用電動機の回転を検出する手段と、これらの検
    出信号に基づいて車両の走行時に補機用電動機が停止お
    よびそれに近い状態のときに補機用電動機系の異常を判
    定する手段と、を設けたことを特徴とする請求項１また
    は請求項２に記載の補機駆動装置。
  4. 【請求項４】補機用電動機の異常時に作動する警報手段
    を設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記
    載の補機駆動装置。
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