JP2005344690A - 車両用補機駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 補助エンジンを大型化することなく、補機駆動時のエンジンストールを防止することができる車両用補機駆動装置を提供する。
【解決手段】 車両用補機駆動装置１によれが、入力された操舵状態信号に基づいてパワステポンプ８ｃの負荷トルクが増大すると判断された場合、コンプレッサ８ｄの駆動及びオルタネータ８ｂの発電が停止される。その結果、コンプレッサ８ｄ及びオルタネータ８ｂの駆動負荷が低減されるので、サブエンジン６のエンジンストールを防止することが可能となる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、車両用補機駆動装置に関し、特に、複数のエンジンを備えた車両における車両用補機駆動装置に関する。

車両走行用の主エンジンと、主エンジンを始動及び再始動すると共にパワーステアリング用オイルポンプ等の補機類を駆動する補助エンジンとを備えた車両用エンジンが、特許文献１に記載されている。

補助エンジンは、主エンジンの始動及び再始動時を除いて、パワーステアリング用オイルポンプ、オルタネータ、エアコン用コンプレッサ等の車両用補機を駆動する。
特開昭５７−７６２６３号公報

パワーステアリング用オイルポンプ等の車両用補機を駆動するために必要な負荷トルクは、車両用補機の稼動状態に応じて変化する。車両用補機の負荷トルクは、例えば、駆動開始時に増大する。そのため、複数の車両用補機の駆動開始時期が重なったときには、各車両用補機の負荷トルク合計が補助エンジンで出力することができる最大トルクを超える場合が発生し得る。このような場合、補助エンジンがストールするおそれがある。

一方、すべての車両用補機の最大負荷トルクの合計値を上回るように補助エンジンの最大トルクを設定しようとすると、補助エンジンの大型化や燃費の悪化等をまねく。

本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、補助エンジンを大型化することなく、補機駆動時のエンジンストールを防止することができる車両用補機駆動装置を提供することを目的とする。

本発明に係る車両用補機駆動装置は、複数の車両用補機と、車両駆動用の主エンジンと別に設けられ、複数の車両用補機を駆動する補助エンジンと、複数の車両用補機の稼動状態を検出する稼動状態検出手段と、稼動状態検出手段により検出された複数の車両用補機の稼動状態に基づいて、複数の車両用補機に含まれる１又は２以上の車両用補機の駆動負荷を低減する負荷低減手段とを備えることを特徴とする。

本発明に係る車両用補機駆動装置によれば、稼動状態検出手段により検出された複数の車両用補機の稼動状態に基づいて、１又は２以上の車両用補機の駆動負荷が低減される。そのため、補助エンジンにより駆動される複数の車両用補機全体の駆動負荷が過度に増大しないように駆動負荷を調節することができる。

また、本発明に係る車両用補機駆動装置は、補助エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段を備え、負荷低減手段が、運転状態検出手段により検出された補助エンジンの運転状態をさらに考慮して、複数の車両用補機に含まれる１又は２以上の車両用補機の駆動負荷を低減することが好ましい。

本発明に係る車両用補機駆動装置によれば、複数の車両用補機の稼動状態に加え、補助エンジンの運転状態がさらに考慮されて、車両用補機の駆動負荷が低減される。そのため、補助エンジンが安定した運転を継続することができなくなる程、車両用補機全体の駆動負荷が増大することを防止することができる。

また、稼動状態検出手段が、複数の車両用補機の駆動負荷を検出し、運転状態検出手段が、補助エンジンの駆動トルクを検出し、負荷低減手段が、複数の車両用補機の駆動負荷の合計値が補助エンジンの駆動トルク以上となる場合に、複数の車両用補機に含まれる１又は２以上の車両用補機の駆動負荷を低減することが好ましい。

このようにすれば、補助エンジンの駆動トルクを超えて複数の車両用補機全体の駆動負荷が増大することを防止することができる。

また、本発明に係る車両用補機駆動装置では、負荷低減手段が、複数の車両用補機に含まれる１又は２以上の車両用補機の駆動負荷を低減するときに、車両の走行性能に与える影響が少ない車両用補機から駆動負荷を低減することが好ましい。

このようにすれば、車両用補機の駆動負荷を低減する際に、車両の走行性能に与える影響を抑えることが可能となる。

上記複数の車両用補機は、パワーステアリング用オイルポンプ、オルタネータ及びエアコン用コンプレッサを有し、負荷低減手段が、複数の車両用補機に含まれる１又は２以上の車両用補機の駆動負荷を低減するときに、エアコン用コンプレッサ、オルタネータ、パワーステアリング用オイルポンプの順番に駆動負荷を低減することが好ましい。

この場合、車両用補機の駆動負荷を低減する際に、車両の走行性能に与える影響が少ないエアコン用コンプレッサから順番に駆動負荷が低減される。その結果、車両の走行性能に与える影響をより効果的に抑えることが可能となる。

本発明によれば、補助エンジンを大型化することなく、補機駆動時のエンジンストールを防止することが可能となる。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。図中、同一又は相当部分には同一符号を用いることとする。

まず、図１及び図２を用いて、車両用補機駆動装置１の全体構成について説明する。図１は、車両用補機駆動装置１の全体構成を示す図である。図２は、車両用補機駆動装置１により駆動される車両用補機の配置を示す図である。

車両用補機駆動装置１が搭載された車両は、車両駆動用のメインエンジン（主エンジン）５と、車両用補機を駆動するメインエンジン５よりも小排気量のサブエンジン（補助エンジン）６とを備えている。

本実施形態では、車両用補機としてウォータポンプ８ａ、オルタネータ８ｂ、パワーステアリング用オイルポンプ（以下「パワステポンプ」という）８ｃ、エアコン用コンプレッサ（以下単に「コンプレッサ」という）８ｄを備えている。なお、図１においては簡単のためウォータポンプ８ａのみを示し、他の車両用補機の図示を省略した。

ウォータポンプ８ａは、エンジン冷却系の冷却水を循環させるポンプである。ラジエータで冷却された冷却水、又はラジエータをバイパスされた冷却水は、ウォータポンプ８ａによりメインエンジン５及びサブエンジン６内部に圧送され、メインエンジン５及びサブエンジン６を冷却する。ウォータポンプ８ａから吐出される冷却水量は、ウォータポンプ８ａの回転数に依存する。

オルタネータ８ｂは、交流発電機であり、発生した交流電流をダイオードによって整流し、各電装品に電力を供給する。発生電圧は回転速度に比例して増減するため、オルタネータ８ｂは、発生電圧を常に規定値にするボルテージレギュレータを備えている。また、運転状態に応じてオルタネータ８ｂの発電電圧を制御することにより、オルタネータ８ｂの発電負荷を調節することができる。

パワステポンプ８ｃは、ステアリングアシストに必要な油圧を発生させる油圧ポンプであり、吸入された作動油を所定の圧力まで昇圧して吐出する。

コンプレッサ８ｄは、エアコンの冷媒を圧縮するものである。本実施形態では、コンプレッサ８ｄに連続可変容量コンプレッサを用いた。連続可変容量コンプレッサは、マグネットクラッチを介してプーリーに連結されたシャフトと一体回転可能に設けられた斜板の回転運動を、シューを介してピストンの往復運動に替え、冷媒の吸入・圧縮・吐出を行うものである。

連続可変容量コンプレッサでは、流量制御弁５６を制御して斜板の傾き角度を変えてピストンストロークを変化させることにより、吐出容量が制御される。例えば、熱負荷が大きくなった場合や加速制御などが終了し容量を大きくさせる場合には、斜板の傾きを大きくすることにより、ピストンストロークが増大される。その結果、吐出容量が増大される。一方、熱負荷が小さくなった場合や加速時・高速運転時など容量を小さくさせる場合には、斜板の傾きを小さくすることにより、ピストンストロークが減少される。その結果、吐出容量が減少される。

後述するサブエンジン用電子制御ユニット５０には、マグネットクラッチを断続するマグネットクラッチリレー５５が接続されている。このマグネットクラッチリレー５５をオン・オフすることによりマグネットクラッチが解放・係合される。コンプレッサ８ｄの吐出容量を変化させることにより、またマグネットクラッチを断続することにより、コンプレッサ８ｄの駆動負荷を調節することができる。

メインエンジン５には、トランスミッション１０が連結されている。トランスミッション１０に伝達されたメインエンジン５の駆動力は、ディファレンシャル及びドライブシャフト等を介して駆動輪に伝達される。そして、伝達された駆動力によって駆動輪が回転されることにより、車両が駆動される。一方、メインエンジン５のクランクシャフト５ａには、電磁的にその解放及び係合を行うことができる電磁クラッチ３０を介してメインクランクプーリー５ｂが接続されている。メインエンジン５から出力された駆動力は、電磁クラッチ３０を介してメインクランクプーリー５ｂに伝達される。

サブエンジン６は、排気量が１００〜１５０ｃｃ程度の単気筒エンジンであり、例えば、ロングストローク化や膨張比を大きくすること等により熱効率を向上させたエンジンである。

サブエンジン６には、サブエンジン６を始動するスタータモータ２２が取付けられている。サブエンジン６のクランクシャフト６ｂには、ワンウェイクラッチ６０を介してプラネタリギヤユニット７が取付けられている。ワンウェイクラッチ６０は、サブエンジン６側から出力される駆動力を伝達し、サブエンジン６側に入力される駆動力を遮断するものである。また、プラネタリギヤユニット７は、ワンウェイクラッチ６０を介して伝達されたサブエンジン６の駆動力を増幅するものである。

プラネタリギヤユニット７は、サンギヤ７ａと、このサンギヤ７ａの周囲に配置されたプラネタリギヤ７ｂと、このプラネタリギヤ７ｂのさらに外周に配置されたリングギヤ７ｃと、プラネタリギヤ７ｂを保持するプラネタリキャリア７ｄとからなる。

クランクシャフト６ｂは、サンギヤ７ａに接続されており、サンギヤ７ａに入力されたサブエンジン６の駆動力は、プラネタリギヤユニット７のギヤ比（減速比）に応じて増幅され、プラネタリキャリア７ｄから出力される。

ここで、プラネタリギヤユニット７のギヤ比は、サンギヤ７ａの歯数をＺｓ、リングギヤ７ｃの歯数をＺｉとすると、次式で表される。

ギヤ比＝（１＋ρ）／ρ ・・・（１）
ただし、ρ＝Ｚｓ／Ｚｉである。

例えば、ギヤ比を６とした場合、サブエンジン６の駆動力は６倍に増幅され、回転数は１／６倍に減速される。このギヤ比は、サブエンジン６の駆動力等に基づいて定められる。

プラネタリキャリア７ｄにはサブクランクプーリー６ｃが取付けられており、プラネタリキャリア７ｄから出力された駆動力は、サブクランクプーリー６ｃに伝達される。本実施形態において、サブクランクプーリー６ｃには、大径プーリー６ｄと大径プーリー６ｄより直径の小さい小径プーリー６ｅとを備えたダブルプーリーを用いた。

小径プーリー６ｅとメインクランクプーリー５ｂとにはベルトＢ１が掛けられており、ベルトＢ１により小径プーリー６ｅとメインクランクプーリー５ｂとの間で駆動力の伝達が行われる。

一方、大径プーリー６ｄには、ウォータポンプ８ａ，オルタネータ８ｂ，パワステポンプ８ｃ，コンプレッサ８ｄとの間で駆動力を伝達するベルトＢ２が掛けられている。ウォータポンプ８ａ，オルタネータ８ｂ，パワステポンプ８ｃ，コンプレッサ８ｄは、ベルトＢ２により伝達されたメインエンジン５又はサブエンジン６の駆動力により駆動される。

より具体的には、電磁クラッチ３０が解放された場合、メインエンジン５から各車両用補機への駆動力の伝達が遮断される。このとき、サブエンジン６の駆動力が、ワンウェイクラッチ６０、プラネタリギヤユニット７、サブクランクプーリー６ｃ及びベルトＢ２を介してウォータポンプ８ａ，オルタネータ８ｂ，パワステポンプ８ｃ，コンプレッサ８ｄ
に伝達される。そして、この伝達されたサブエンジン６の駆動力によりウォータポンプ８ａ，オルタネータ８ｂ，パワステポンプ８ｃ，コンプレッサ８ｄが駆動される。

一方、電磁クラッチ３０が係合された場合、メインエンジン５から出力された駆動力が、電磁クラッチ３０、ベルトＢ１、サブクランクプーリー６ｃ及びベルトＢ２を介してウォータポンプ８ａ，オルタネータ８ｂ，パワステポンプ８ｃ，コンプレッサ８ｄに伝達される。そして、この伝達されたメインエンジン５の駆動力によりウォータポンプ８ａ，オルタネータ８ｂ，パワステポンプ８ｃ，コンプレッサ８ｄが駆動される。

メインエンジン５及びサブエンジン６の運転は、電子制御装置９によって制御される。電子制御装置９は、メインエンジン５の運転を制御するメインエンジン用電子制御ユニット（以下、メインＥＣＵという）４０及びサブエンジン６の運転を制御するサブエンジン用電子制御ユニット（以下、サブＥＣＵという）５０を備えている。

メインＥＣＵ４０には、メインエンジン５のクランク位置を検出するクランクアングルセンサ１４、車両の速度を検出する車速センサ４１、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ４２及び電磁クラッチ３０等が接続されている。また、メインＥＣＵ４０は、インジェクタを駆動するインジェクタドライバ、点火プラグに点火信号を出力する出力回路、及び、電磁クラッチ３０を駆動するドライバ回路等を備えている。

メインＥＣＵ４０は、その内部に演算を行うマイクロプロセッサ、このマイクロプロセッサに各処理を実行させるためのプログラム等を記憶するＲＯＭ、演算結果などの各種データを記憶するＲＡＭ及び１２Ｖバッテリによってその記憶内容が保持されるバックアップＲＡＭ等を有している。

メインＥＣＵ４０では、上記各種センサからの出力値に基づいて燃料噴射量や点火時期などの制御値が算出される。そして、算出された制御値に基づいてドライバ回路等が駆動され、メインエンジン５の運転が総合的に制御される。

サブＥＣＵ５０には、サブエンジン６のクランク位置を検出するクランクアングルセンサ５１、コンプレッサの稼動・停止要求を検出するエアコンスイッチ５２、コンプレッサ８ｄのマグネットクラッチを断続するマグネットクラッチリレー５５、コンプレッサ８ｄの吐出容量を制御する流量制御弁５６等が接続されている。

また、サブＥＣＵ５０は、例えば操舵トルク信号等のパワーステアリング装置の操舵状態を示す信号が入力される入力回路やオルタネータ８ｂのボルテージレギュレータに対して発電電圧制御信号を出力する出力回路等を備えている。

サブＥＣＵ５０は、メインＥＣＵ４０と同様に、マイクロプロセッサ等により構成されている。サブＥＣＵ５０は、上記各種センサからの出力値に基づいて、燃料噴射量や点火時期などの最適値を算出し、算出した値に基づいて、サブエンジン６の運転を制御する。

サブＥＣＵ５０では、オルタネータ８ｂに対する発電電圧制御信号、パワーステアリング装置の操舵状態、マグネットクラッチリレー５５や流量制御弁５６の制御状態等に基づいて、ウォータポンプ８ａ，オルタネータ８ｂ，パワステポンプ８ｃ，コンプレッサ８ｄの稼動状態が検出されると共に、これら車両用補機の駆動負荷が算出される。

また、サブＥＣＵ５０では、クランクアングルセンサ５１からの検出信号に基づいて算出されたサブエンジン６のエンジン回転数に基づいてサブエンジン６の回転数変動や駆動トルクなど、即ちサブエンジン６の運転状態が検出される。さらに、サブＥＣＵ５０は、車両用補機の稼動状態等に応じて、発電負荷の低減、コンプレッサ吐出容量の減少やマグネットクラッチの解放等を行うことによりオルタネータ８ｂやコンプレッサ８ｄ等の駆動負荷を低減する。このように、サブＥＣＵ５０は、稼動状態検出手段、運転状態検出手段及び負荷低減手段として機能する。

なお、メインＥＣＵ４０とサブＥＣＵ５０とは、例えばＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の通信回線４８で接続されており、相互にデータの交換が可能となるように構成されている。

次に、図３を用いて、車両用補機駆動装置１の動作について説明する。図３は、車両用補機駆動装置１による補機駆動負荷低減処理の処理手順を示すフローチャートである。この補機駆動負荷低減処理は、車両のイグニションスイッチがＯＮ状態にされてサブＥＣＵ５０の電源が投入されることにより起動され、所定時間毎に繰り返して実行される。なお、以下に説明する処理は、特に記載のない限り、サブＥＣＵ５０によって行われる。また、本処理が実行されるときに、電磁クラッチ３０は解放されている。

ステップ１００では、入力された操舵状態信号に基づいて、パワーステアリング装置が操舵されことによりパワステポンプ８ｃを駆動するための負荷トルクが増大するか否かについての判断が行われる。ここで、パワステポンプ８ｃの負荷トルクが増大すると判断された場合には、ステップＳ１０２に処理が移行する。一方、パワステポンプ８ｃの負荷トルクが増大しないと判断された場合には、ステップＳ１１０に処理が移行する。

ステップＳ１０２では、例えばマグネットクラッチリレー５５の駆動状態に基づいて、コンプレッサ８ｄが稼動中であるか否かについての判断が行われる。ここで、コンプレッサ８ｄが稼動中である場合には、ステップＳ１０４に処理が移行する。一方、コンプレッサ８ｄが稼動中ではない場合、即ちコンプレッサ８ｄが停止しているときには、本処理から一旦抜ける。

ステップＳ１０４では、マグネットクラッチリレー５５がオフされ、コンプレッサ８ｄのマグネットクラッチが解放されることにより、マグネットクラッチを介してコンプレッサ８ｄに伝達されるサブエンジン６の駆動力が遮断される。それにより、コンプレッサ８ｄの駆動が停止される。その結果、コンプレッサ８ｄを駆動するための負荷トルクが不要となり、駆動負荷が低減される。

続くステップＳ１０６では、例えば、発電電圧の制御状態に基づいて、オルタネータ８ｂが稼動中であるか否かについての判断が行われる。ここで、オルタネータ８ｂが稼動中である場合には、ステップＳ１０８に処理が移行する。一方、オルタネータ８ｂが稼動中ではない場合、即ちオルタネータ８ｂが停止しているときには、本処理から一旦抜ける。

ステップＳ１０８では、オルタネータ８ｂの発電を停止する発電電圧制御信号が出力されることにより、オルタネータ８ｂの発電が停止される。その結果、オルタネータ８ｂを駆動するための負荷トルクが不要となり、駆動負荷が低減される。その後、本処理から一旦抜ける。

ステップＳ１００が否定された場合、即ちパワステポンプ８ｃの負荷トルクが増大しないと判断された場合、ステップＳ１１０において、オルタネータ８ｂに対して発電電圧制御信号が出力されることにより、オルタネータ８ｂによる発電が開始される。

続くステップＳ１１２では、エアコンスイッチ５２の操作状態に基づいて、コンプレッサ８ｄの稼動要求が有るか否かについての判断が行われる。ここで、コンプレッサ８ｄの稼動要求がない場合には、本処理から一旦抜ける。一方、コンプレッサ８ｄの駆動要求があるときには、ステップＳ１１４に処理が移行する。

ステップＳ１１４では、マグネットクラッチリレー５５がオンされ、コンプレッサ８ｄのマグネットクラッチが係合されることにより、マグネットクラッチを介してコンプレッサ８ｄにサブエンジン６の駆動力が伝達される。それにより、コンプレッサ８ｄの駆動が開始される。その後、本処理から一旦抜ける。

次に、図４を用いて、車両用補機駆動装置１による補機駆動負荷低減処理の他の処理手順について説明する。この補機駆動負荷低減処理は、車両のイグニションスイッチがＯＮ状態にされてサブＥＣＵ５０の電源が投入されることにより起動され、所定時間毎に繰り返して実行される。なお、以下に説明する処理は、特に記載のない限り、サブＥＣＵ５０によって行われる。また、本処理が実行されるときに、電磁クラッチ３０は解放されている。

ステップＳ２００では、例えばマグネットクラッチリレー５５の駆動状態に基づいて、コンプレッサ８ｄが停止中であるか否かについての判断が行われる。ここで、コンプレッサ８ｄが停止中である場合には、ステップＳ２０２に処理が移行する。一方、コンプレッサ８ｄが停止中ではない場合、即ちコンプレッサ８ｄが稼動しているときには、ステップＳ２１２に処理が移行する。

ステップＳ２０２では、例えば、発電電圧の制御状態に基づいて、オルタネータ８ｂが停止中であるか否かについての判断が行われる。ここで、オルタネータ８ｂが停止中である場合には、ステップＳ２０４に処理が移行する。一方、オルタネータ８ｂが停止中ではない場合、即ちオルタネータ８ｂが稼動しているときには、本処理から一旦抜ける。

ステップＳ２０４では、オルタネータ８ｂに対して発電電圧制御信号が出力されることにより、オルタネータ８ｂによる発電が開始される。

続くステップＳ２０６では、オルタネータ８ｂ稼動開始後所定時間経過したか否かについての判断が行われる。ここで、オルタネータ８ｂ稼動開始後所定時間経過していない場合には、本処理から一旦抜ける。一方、オルタネータ８ｂ稼動開始後所定時間経過しているときには、ステップＳ２０８に処理が移行する。

ステップＳ２０８では、エアコンスイッチ５２の操作状態に基づいて、コンプレッサ８ｄの稼動要求が有るか否かについての判断が行われる。ここで、コンプレッサ８ｄの稼動要求がない場合には、本処理から一旦抜ける。一方、コンプレッサ８ｄの駆動要求があるときには、ステップＳ２１０に処理が移行する。

ステップＳ２１０では、マグネットクラッチリレー５５がオンされ、コンプレッサ８ｄのマグネットクラッチが係合されることにより、マグネットクラッチを介してコンプレッサ８ｄにサブエンジン６の駆動力が伝達される。それにより、コンプレッサ８ｄの駆動が開始される。その後、本処理から一旦抜ける。

ステップＳ２００が否定された場合、即ちコンプレッサ８ｄが稼動中であるときには、ステップＳ２１２において、コンプレッサ８ｄ稼動開始後所定時間経過したか否かについての判断が行われる。ここで、コンプレッサ８ｄ稼動開始後所定時間経過していない場合には、本処理から一旦抜ける。一方、コンプレッサ８ｄ稼動開始後所定時間経過しているときには、ステップＳ２１４に処理が移行する。

ステップＳ２１４では、例えば、発電電圧の制御状態に基づいて、オルタネータ８ｂが停止中であるか否かについての判断が行われる。ここで、オルタネータ８ｂが停止中である場合には、ステップＳ２１６に処理が移行する。一方、オルタネータ８ｂが停止中ではない場合、即ちオルタネータ８ｂが稼動しているときには、本処理から一旦抜ける。

ステップＳ２１６では、オルタネータ８ｂに対して発電電圧制御信号が出力されることにより、オルタネータ８ｂによる発電が開始される。その後、本処理から一旦抜ける。

次に、図５を用いて、車両用補機駆動装置１による補機駆動負荷低減処理のさらに他の処理手順について説明する。この補機駆動負荷低減処理は、車両のイグニションスイッチがＯＮ状態にされてサブＥＣＵ５０の電源が投入されることにより起動され、所定時間毎に繰り返して実行される。なお、以下に説明する処理は、特に記載のない限り、サブＥＣＵ５０によって行われる。また、本処理が実行されるときに、電磁クラッチ３０は解放されている。

ステップＳ３００では、サブエンジン６のエンジン回転数を一定の目標回転数に制御する回転数制御が実行中であるか否かについての判断が行われる。ここで、回転数制御が実行中である場合には、ステップＳ３０２に処理が移行する。一方、回転数制御が実行中ではない場合には、本処理から一旦抜ける。

ステップＳ３０２では、サブエンジン６のエンジン回転数の変化幅が所定値Ａ以下であるか否かについての判断が行われる。ここで、エンジン回転数の変化幅が所定値Ａ以下である場合には、ステップＳ３０４に処理が移行する。一方、エンジン回転数の変化幅が所定値Ａより大きい場合には、ステップＳ３１６に処理が移行する。

ステップＳ３０４では、サブエンジン６のエンジン回転数の変化幅が所定値Ｂ以下であるか否かについての判断が行われる。なお、所定値Ｂは、所定値Ｂよりも小さい値に設定される。ここで、エンジン回転数の変化幅が所定値Ｂ以下である場合には、ステップＳ３０６に処理が移行する。一方、エンジン回転数の変化幅が所定値Ｂより大きい場合には、ステップＳ３１６に処理が移行する。

ステップＳ３０４が肯定された場合、即ちサブエンジン６のエンジン回転数の変化幅が所定値Ｂ以下の場合には、ステップＳ３０６において、例えば、発電電圧の制御状態に基づいて、オルタネータ８ｂが停止中であるか否かについての判断が行われる。ここで、オルタネータ８ｂが停止中である場合には、ステップＳ３０８に処理が移行する。一方、オルタネータ８ｂが停止中ではない場合、即ちオルタネータ８ｂが稼動しているときには、ステップＳ３１０に処理が移行する。

ステップＳ３０８では、オルタネータ８ｂに対して発電電圧制御信号が出力されることにより、オルタネータ８ｂによる発電が開始される。その後、本処理から一旦抜ける。

ステップＳ３０６が肯定された場合、即ちちオルタネータ８ｂが稼動している場合には、ステップＳ３１０において、例えばマグネットクラッチリレー５５の駆動状態に基づいて、コンプレッサ８ｄが停止中であるか否かについての判断が行われる。ここで、コンプレッサ８ｄが停止中である場合には、ステップＳ３１２に処理が移行する。一方、コンプレッサ８ｄが停止中ではない場合、即ちコンプレッサ８ｄが稼動しているときには、本処理から一旦抜ける。

ステップＳ３１２では、エアコンスイッチ５２の操作状態に基づいて、コンプレッサ８ｄの稼動要求が有るか否かについての判断が行われる。ここで、コンプレッサ８ｄの稼動要求がない場合には、本処理から一旦抜ける。一方、コンプレッサ８ｄの駆動要求があるときには、ステップＳ３１４に処理が移行する。

ステップＳ３１４では、マグネットクラッチリレー５５がオンされ、コンプレッサ８ｄのマグネットクラッチが係合されることにより、マグネットクラッチを介してコンプレッサ８ｄにサブエンジン６の駆動力が伝達される。それにより、コンプレッサ８ｄの駆動が開始される。その後、本処理から一旦抜ける。

ステップＳ３０２又はステップＳ３０４が否定された場合、即ちサブエンジン６のエンジン回転数の変化幅が所定値より大きい場合には、ステップＳ３１６において、例えばマグネットクラッチリレー５５の駆動状態に基づいて、コンプレッサ８ｄが稼動中であるか否かについての判断が行われる。ここで、コンプレッサ８ｄが稼動中である場合には、ステップＳ３１８に処理が移行する。一方、コンプレッサ８ｄが稼動中ではない場合、即ちコンプレッサ８ｄが停止しているときには、ステップＳ３２０に処理が移行する。

ステップＳ３１８では、マグネットクラッチリレー５５がオフされ、コンプレッサ８ｄのマグネットクラッチが解放されることにより、マグネットクラッチを介してコンプレッサ８ｄに伝達されるサブエンジン６の駆動力が遮断される。それにより、コンプレッサ８ｄの駆動が停止される。その結果、コンプレッサ８ｄを駆動するための負荷トルクが不要となり、駆動負荷が低減される。その後、本処理から一旦抜ける。

ステップＳ３１６が否定された場合、ステップＳ３２０では、例えば、発電電圧の制御状態に基づいて、オルタネータ８ｂが稼動中であるか否かについての判断が行われる。ここで、オルタネータ８ｂが稼動中である場合には、ステップＳ３２２に処理が移行する。一方、オルタネータ８ｂが稼動中ではない場合、即ちオルタネータ８ｂが停止しているときには、本処理から一旦抜ける。

ステップＳ３２２では、オルタネータ８ｂの発電を停止する発電電圧制御信号が出力されることにより、オルタネータ８ｂの発電が停止される。その結果、オルタネータ８ｂを駆動するための負荷トルクが不要となり、駆動負荷が低減される。その後、本処理から一旦抜ける。

次に、図６を用いて、車両用補機駆動装置１による補機駆動負荷低減処理のさらに他の処理手順について説明する。この補機駆動負荷低減処理は、車両のイグニションスイッチがＯＮ状態にされてサブＥＣＵ５０の電源が投入されることにより起動され、所定時間毎に繰り返して実行される。なお、以下に説明する処理は、特に記載のない限り、サブＥＣＵ５０によって行われる。また、本処理が実行されるときに、電磁クラッチ３０は解放されている。

ステップＳ４００では、車両用補機それぞれを駆動するために必要な負荷トルクが算出される。ここで、オルタネータ８ｂ及びコンプレッサ８ｄを例にして、車両用補機の負荷トルクの求め方について説明する。まず、オルタネータ８ｂの負荷トルクの求め方について説明する。サブＥＣＵ５０のＲＯＭには、サブエンジン６のエンジン回転数（又はサブエンジン６のエンジン回転数とプーリ比とから算出されるオルタネータ８ｂの回転数）と、オルタネータ８ｂの発電電圧と、オルタネータ８ｂの負荷トルクとの関係を定めたマップ（オルタネータ負荷トルクマップ）が記憶されている。サブエンジン６のエンジン回転数及び発電電圧に基づいてこのオルタネータ負荷トルクマップが検索されることにより、オルタネータ８ｂの負荷トルクが求められる。

図７に示されるオルタネータ負荷トルクマップに記憶されているオルタネータ８ｂの負荷トルクは、所定のエンジン回転数以下の領域において、エンジン回転数の上昇に伴って増大し、所定のエンジン回転数で最大となる。所定のエンジン回転数より高回転の領域においては、エンジン回転数の上昇に伴って減少する。また、発電電圧の上昇に伴い、同一エンジン回転数における負荷トルクが上昇する。

次に、コンプレッサ８ｄの負荷トルクの求め方について説明する。サブＥＣＵ５０のＲＯＭには、サブエンジン６のエンジン回転数（又はサブエンジン６のエンジン回転数とプーリ比とから算出されるコンプレッサ８ｄの回転数）と、コンプレッサ８ｄの吐出容量と、コンプレッサ８ｄの負荷トルクとの関係を定めたマップ（コンプレッサ負荷トルクマップ）が記憶されている。サブエンジン６のエンジン回転数及び吐出容量に基づいてこのコンプレッサ負荷トルクマップが検索されることにより、コンプレッサ８ｄの負荷トルクが求められる。

図８に示されるコンプレッサ負荷トルクマップに記憶されているコンプレッサ８ｄの負荷トルクは、エンジン回転数の上昇に伴って増大する。また、吐出容量の増大に伴い、同一エンジン回転数における負荷トルクが増大する。

次に、ステップＳ４０２では、ステップＳ４００で求められた車両用補機それぞれの負荷トルクが加算され、全補機の総合負荷トルクＴａｌｌが算出される。

続くステップＳ４０４では、サブエンジン６の駆動トルクＴｍａｘが求められる。サブＥＣＵ５０のＲＯＭには、サブエンジン６のエンジン回転数とサブエンジン６の駆動トルクとの関係を定めたマップ（駆動トルクマップ）が記憶されている。サブエンジン６のエンジン回転数に基づいてこの駆動トルクマップが検索されることにより、サブエンジン６の駆動トルクＴｍａｘが求められる。

続いて、ステップＳ４０６では、ステップＳ４０２で算出された全補機の総合負荷トルクＴａｌｌがステップＳ４０４で求められたサブエンジン６の駆動トルクＴｍａｘ以上であるか否かについての判断が行われる。ここで、総合負荷トルクＴａｌｌが駆動トルクＴｍａｘ以上である場合には、ステップＳ４０８に処理が移行する。一方、総合負荷トルクＴａｌｌが駆動トルクＴｍａｘより小さい場合にはステップＳ４２４に処理が移行する。

ステップＳ４０８では、例えばマグネットクラッチリレー５５の駆動状態に基づいて、コンプレッサ８ｄが稼動中であるか否かについての判断が行われる。ここで、コンプレッサ８ｄが稼動中である場合には、ステップＳ４１０に処理が移行する。一方、コンプレッサ８ｄが稼動中ではない場合、即ちコンプレッサ８ｄが停止しているときには、ステップＳ４１８に処理が移行する。

ステップＳ４１０では、コンプレッサ８ｄの負荷トルクの低減制御が行われる。コンプレッサ８ｄの負荷トルクの低減は、例えば、流量制御弁５６を制御してコンプレッサ８ｄの吐出容量を減少させることにより行われる。コンプレッサ８ｄの吐出容量が減少されて負荷トルクが低減された後、再度、全補機の総合負荷トルクＴａｌｌ及びサブエンジン６の駆動トルクＴｍａｘが求められる。全補機の総合負荷トルクＴａｌｌ及びサブエンジン６の駆動トルクＴｍａｘの求め方は上記ステップＳ４００〜ステップＳ４０４と同一であるので、ここでは説明を省略する。

続いてステップＳ４１２では、ステップＳ４１０で算出された全補機の総合負荷トルクＴａｌｌがサブエンジン６の駆動トルクＴｍａｘ以上であるか否かについての判断が行われる。ここで、総合負荷トルクＴａｌｌが駆動トルクＴｍａｘ以上である場合には、ステップＳ４１４に処理が移行する。一方、総合負荷トルクＴａｌｌが駆動トルクＴｍａｘより小さい場合には、本処理から一旦抜ける。

ステップＳ４１４では、マグネットクラッチリレー５５がオフされ、コンプレッサ８ｄのマグネットクラッチが解放されることにより、マグネットクラッチを介してコンプレッサ８ｄに伝達されるサブエンジン６の駆動力が遮断される。それにより、コンプレッサ８ｄの駆動が停止される。その結果、コンプレッサ８ｄを駆動するための負荷トルクが不要となり、駆動負荷が低減される。その後、全補機の総合負荷トルクＴａｌｌ及びサブエンジン６の駆動トルクＴｍａｘが求められる。全補機の総合負荷トルクＴａｌｌ及びサブエンジン６の駆動トルクＴｍａｘの求め方は上記ステップＳ４００〜ステップＳ４０４と同一であるので、ここでは説明を省略する。

続くステップＳ４１６では、ステップＳ４１４で算出された全補機の総合負荷トルクＴａｌｌがサブエンジン６の駆動トルクＴｍａｘ以上であるか否かについての判断が行われる。ここで、総合負荷トルクＴａｌｌが駆動トルクＴｍａｘ以上である場合には、ステップＳ４１８に処理が移行する。一方、総合負荷トルクＴａｌｌが駆動トルクＴｍａｘより小さい場合には、本処理から一旦抜ける。

ステップＳ４１８では、オルタネータ８ｂの負荷トルクの低減制御が行われる。オルタネータ８ｂの負荷トルクの低減は、例えば、オルタネータ８ｂの発電電圧を低下させることにより行われる。オルタネータ８ｂの発電電圧が低下されて負荷トルクが低減された後、全補機の総合負荷トルクＴａｌｌ及びサブエンジン６の駆動トルクＴｍａｘが求められる。全補機の総合負荷トルクＴａｌｌ及びサブエンジン６の駆動トルクＴｍａｘの求め方は上記ステップＳ４００〜ステップＳ４０４と同一であるので、ここでは説明を省略する。

次に、ステップＳ４２０では、ステップＳ４１８で算出された全補機の総合負荷トルクＴａｌｌがサブエンジン６の駆動トルクＴｍａｘ以上であるか否かについての判断が行われる。ここで、総合負荷トルクＴａｌｌが駆動トルクＴｍａｘ以上である場合には、ステップＳ４２２に処理が移行する。一方、総合負荷トルクＴａｌｌが駆動トルクＴｍａｘより小さい場合には、本処理から一旦抜ける。

ステップＳ４２２では、オルタネータ８ｂの発電を停止する発電電圧制御信号が出力されることにより、オルタネータ８ｂの発電が停止される。その結果、オルタネータ８ｂを駆動するための負荷トルクが不要となり、駆動負荷が低減される。その後、本処理から一旦抜ける。

ステップＳ４０６が否定された場合、即ちステップＳ４０２で算出された全補機の総合負荷トルクＴａｌｌがステップＳ４０４で求められたサブエンジン６の駆動トルクＴｍａｘより小さい場合、ステップＳ４２４では、例えば、発電電圧の制御状態に基づいて、オルタネータ８ｂが停止中であるか否かについての判断が行われる。ここで、オルタネータ８ｂが停止中である場合には、ステップＳ４２６に処理が移行する。一方、オルタネータ８ｂが停止中ではない場合、即ちオルタネータ８ｂが稼動しているときには、本処理から一旦抜ける。

ステップＳ４２６では、オルタネータ８ｂに対して発電電圧制御信号が出力されることにより、オルタネータ８ｂによる発電が開始される。

続いて、ステップＳ４２８では、例えばマグネットクラッチリレー５５の駆動状態に基づいて、コンプレッサ８ｄが停止中であるか否かについての判断が行われる。ここで、コンプレッサ８ｄが停止中である場合には、ステップＳ４３０に処理が移行する。一方、コンプレッサ８ｄが停止中ではない場合、即ちコンプレッサ８ｄが稼動しているときには、本処理から一旦抜ける。

ステップＳ４３０では、エアコンスイッチ５２の操作状態に基づいて、コンプレッサ８ｄの稼動要求が有るか否かについての判断が行われる。ここで、コンプレッサ８ｄの稼動要求がない場合には、本処理から一旦抜ける。一方、コンプレッサ８ｄの駆動要求があるときには、ステップＳ４３２に処理が移行する。

ステップＳ４３２では、マグネットクラッチリレー５５がオンされ、コンプレッサ８ｄのマグネットクラッチが係合されることにより、マグネットクラッチを介してコンプレッサ８ｄにサブエンジン６の駆動力が伝達される。それにより、コンプレッサ８ｄの駆動が開始される。その後、本処理から一旦抜ける。

本実施形態によれば、入力された操舵状態信号に基づいてパワステポンプ８ｃの負荷トルクが増大すると判断された場合、コンプレッサ８ｄの駆動及びオルタネータ８ｂの発電が停止される。その結果、コンプレッサ８ｄ及びオルタネータ８ｂを駆動するための負荷トルクが不要となり、駆動負荷が低減される。このように、パワステポンプ８ｃの負荷トルクが増大するときにサブエンジン６の駆動負荷が低減されるので、サブエンジン６を大型化することなく、エンジンストールを防止することが可能となる。

また、本実施形態によれば、オルタネータ８ｂの稼動開始後所定時間経過した後にコンプレッサ８ｄの稼動が開始される。または、コンプレッサ８ｄの稼動開始後所定時間経過した後にオルタネータ８ｂの稼動が開始される。このように、駆動負荷が特に増大するオルタネータ８ｂ及びコンプレッサ８ｄの稼動開始時期が重なることを防止することにより、サブエンジン６を大型化することなく、エンジンストールを防止することが可能となる。

また、本実施形態によれば、サブエンジン６のエンジン回転数変化が大きい場合には、コンプレッサ８ｄの駆動及びオルタネータ８ｂの発電が停止される。その結果、コンプレッサ８ｄ及びオルタネータ８ｂを駆動するための負荷トルクが不要となり、駆動負荷が低減される。このように、サブエンジン６の運転状態が不安定になった場合には、サブエンジン６の駆動負荷が低減されるので、サブエンジン６を大型化することなく、エンジンストールを防止することが可能となる。

さらに、本実施形態によれば、全補機の総合負荷トルクＴａｌｌがステップＳ４０４で求められたサブエンジン６の駆動トルクＴｍａｘ以上である場合には、コンプレッサ８ｄ及びオルタネータ８ｂの駆動負荷が低減される。そのため、サブエンジン６の駆動トルクを超えて車両用補機の駆動負荷が増大することを防止することができる。

コンプレッサ８ｄ及びオルタネータ８ｂの駆動負荷を低減する際、車両の動力・操縦・制動等の走行性能に与える影響が少ないコンプレッサ８ｄの駆動負荷が初めに低減され、その次にオルタネータ８ｂの駆動負荷が低減される。その結果、車両の走行性能に与える影響を効果的に抑えつつ、サブエンジン６のエンジンストールを防止することが可能となる。なお、車両性能には、上記走行性能のほか、空調・振動・騒音・音響等の快適性能、室内・各部操作性・荷室等の実用性能、安全性能及び耐久性能等がある。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、電子制御装置９をメインＥＣＵ４０とサブＥＣＵ５０とを用いて構成したが、単一のＥＣＵで構成してもよい。

実施形態に係る車両用補機駆動装置の全体構成を示す図である。 実施形態に係る車両用補機駆動装置により駆動される車両用補機の配置を示す図である。 実施形態に係る車両用補機駆動装置による補機駆動負荷低減処理の処理手順を示すフローチャートである。 実施形態に係る車両用補機駆動装置による補機駆動負荷低減処理の処理手順を示すフローチャートである。 実施形態に係る車両用補機駆動装置による補機駆動負荷低減処理の処理手順を示すフローチャートである。 実施形態に係る車両用補機駆動装置による補機駆動負荷低減処理の処理手順を示すフローチャートである。 オルタネータの負荷トルクマップの一例を示す図である。 エアコン用コンプレッサの負荷トルクマップの一例を示す図である。

符号の説明

１…車両用補機駆動装置、５…メインエンジン、６…サブエンジン、７…プラネタリギヤユニット、８ａ…ウォータポンプ、８ｂ…オルタネータ、８ｃ…パワーステアリング用オイルポンプ、８ｄ…エアコン用コンプレッサ、９…電子制御装置、３０…電磁クラッチ、４０…メインＥＣＵ、５０…サブＥＣＵ、５１…クランクアングルセンサ、５２…エアコンスイッチ、５３…マグネットクラッチリレー、５４…流量制御弁。

Claims (5)

1. 複数の車両用補機と、
   車両駆動用の主エンジンと別に設けられ、前記複数の車両用補機を駆動する補助エンジンと、
   前記複数の車両用補機の稼動状態を検出する稼動状態検出手段と、
   前記稼動状態検出手段により検出された前記複数の車両用補機の稼動状態に基づいて、前記複数の車両用補機に含まれる１又は２以上の車両用補機の駆動負荷を低減する負荷低減手段と、を備えることを特徴とする車両用補機駆動装置。
2. 前記補助エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段を備え、
   前記負荷低減手段は、前記運転状態検出手段により検出された前記補助エンジンの運転状態をさらに考慮して、前記複数の車両用補機に含まれる１又は２以上の車両用補機の駆動負荷を低減する、ことを特徴とする請求項１に記載の車両用補機駆動装置。
3. 前記稼動状態検出手段は、前記複数の車両用補機の駆動負荷を検出し、
   前記運転状態検出手段は、前記補助エンジンの駆動トルクを検出し、
   前記負荷低減手段は、前記複数の車両用補機の駆動負荷の合計値が前記補助エンジンの駆動トルク以上となる場合に、前記複数の車両用補機に含まれる１又は２以上の車両用補機の駆動負荷を低減する、ことを特徴とする請求項２に記載の車両用補機駆動装置。
4. 前記負荷低減手段は、前記複数の車両用補機に含まれる１又は２以上の車両用補機の駆動負荷を低減するときに、車両の走行性能に与える影響が少ない車両用補機から駆動負荷を低減する、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用補機駆動装置。
5. 前記複数の車両用補機は、パワーステアリング用オイルポンプ、オルタネータ及びエアコン用コンプレッサを有し、
   前記負荷低減手段は、前記複数の車両用補機に含まれる１又は２以上の車両用補機の駆動負荷を低減するときに、前記エアコン用コンプレッサ、前記オルタネータ、前記パワーステアリング用オイルポンプの順番に駆動負荷を低減する、ことを特徴とする請求項４に記載の車両用補機駆動装置。

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