JP2006207645A - Accessories drive mechanism - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、バキュームポンプなどの補機類を駆動する駆動技術に関し、特に内燃機関または電動機により補機類を駆動する補機類の駆動技術に関する。 The present invention relates to a driving technique for driving auxiliary machines such as a vacuum pump, and more particularly to a driving technique for auxiliary machines for driving auxiliary machines by an internal combustion engine or an electric motor.
車両には、バキュームポンプやエアコンディショナ用のコンプレッサ等の各種補機類が設けられている。これらは、一般に内燃機関のカムシャフトやクランクシャフトなどの出力軸に直接またはベルト・アンド・プーリ機構などを通じて連結して駆動するか、モータなどの電動機に連結して駆動する。これら補機類の駆動については、従来より内燃機関への連結や補機類の耐久性などに対して様々な技術が提案されている。 Various auxiliary machines such as a vacuum pump and a compressor for an air conditioner are provided in the vehicle. These are generally driven by being connected to an output shaft such as a camshaft or crankshaft of an internal combustion engine directly or through a belt-and-pulley mechanism or by being connected to an electric motor such as a motor. As for the driving of these auxiliary machines, various techniques have been proposed for connection to an internal combustion engine and durability of auxiliary machines.
例えば特許文献1では、補機類の駆動要求量に応じて補機類の駆動源を内燃機関と電動機から選択する補機類の駆動制御装置が提案されている。また、例えば特許文献2では、駆動軸と真空ポンプとの間に、負圧消費回路内の負圧が所定値より低下したとき駆動軸と真空ポンプ部を接続するクラッチ機構部を配設した負圧発生装置が提案されている。また、例えば特許文献3では、エンジンオイルを潤滑油とするベーン型ポンプにおいて、ポンプ停止時に潤滑油排出用の小孔を有するバキュームポンプが提案されている。また、例えば特許文献4では、エンジンに補機を取り付けるブラケットの支持剛性を機関回転数に応じて可変調整する制御手段を備えた内燃機関の補機支持装置が提案されている。また、非特許文献1では、ベーン型バキュームポンプのロータの回転軸となるシャフトに、シャフトと同軸にクラッチを嵌合させ、ブレーキブースタなどのバキュームレベルが所定値に達した時点でクラッチを解除するバキュームポンプが提案されている。
補機類の駆動において、内燃機関を駆動源とする場合は、例えば補機類の駆動に必要な回転数より高い回転数で補機類を駆動してしまう場合などがあり、燃費向上や排気ガス低減に影響を与える可能性がある。また電動機を駆動源とする場合は、モータブラシの摩耗などによりメンテナンスが必要になるなどの課題を有している。 When driving an auxiliary machine using an internal combustion engine as a drive source, for example, the auxiliary machine may be driven at a higher speed than that required for driving the auxiliary machine. May affect gas reduction. Further, when the electric motor is used as a drive source, there is a problem that maintenance is required due to wear of the motor brush.
本発明はこうした課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、燃費向上や排気ガス低減への影響を低減し、信頼性を改善したバキュームポンプなどの補機類の駆動装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of these problems, and an object of the present invention is to provide a driving device for auxiliary equipment such as a vacuum pump, which has reduced the influence on fuel efficiency improvement and exhaust gas reduction, and has improved reliability. It is in.
上記課題を解決するために、本発明のある態様の補機類の駆動装置は、内燃機関および電動機のうち、少なくとも一方の回転を利用することにより補機類を駆動する補機類の駆動装置において、内燃機関および電動機のうち、補機類に与える回転数が高い方の駆動を補機類に伝達する駆動伝達手段を備える。この態様によると、簡易な構成により、補機類の駆動源を内燃機関と電動機で切り替えることができる。 In order to solve the above-described problems, an auxiliary device driving apparatus according to an aspect of the present invention is an auxiliary device driving apparatus that drives an auxiliary device by utilizing the rotation of at least one of an internal combustion engine and an electric motor. In the above, drive transmission means for transmitting, to the auxiliary machinery, the drive having the higher rotational speed given to the auxiliary machinery among the internal combustion engine and the electric motor is provided. According to this aspect, it is possible to switch the driving source of the auxiliary equipment between the internal combustion engine and the electric motor with a simple configuration.
駆動伝達手段は、補機類と内燃機関の間に配設された第1ワンウェイクラッチと、補機類と電動機の間に配設された第2ワンウェイクラッチを有することにより、内燃機関が補機類に与える回転数および電動機が補機類に与える回転数のうち高い方の駆動を補機類に伝達してもよい。この態様によると、簡易な構成により、内燃機関および電動機のうち、回転数が高い方の駆動を補機類に伝達することができる。 The drive transmission means includes a first one-way clutch disposed between the auxiliary machinery and the internal combustion engine, and a second one-way clutch disposed between the auxiliary machinery and the electric motor. The higher drive of the rotation speed given to the motor and the rotation speed given to the auxiliary equipment by the electric motor may be transmitted to the auxiliary equipment. According to this aspect, with a simple configuration, it is possible to transmit the drive having the higher rotational speed of the internal combustion engine and the electric motor to the auxiliary machinery.
補機類は、ブレーキブースタの負圧を調整するバキュームポンプを含んでもよい。内燃機関がバキュームポンプを駆動している場合であってブレーキブースタの負圧が所定の値以下となった場合に、内燃機関がバキュームポンプに与える回転数より高い回転数を電動機がバキュームポンプに与えることにより、内燃機関がバキュームポンプに与える回転数より高い回転数でバキュームポンプを駆動してもよい。この態様によると、ブレーキブースタの負圧を効果的に調整することができる。 The auxiliary machinery may include a vacuum pump that adjusts the negative pressure of the brake booster. When the internal combustion engine is driving the vacuum pump and the negative pressure of the brake booster is below a predetermined value, the electric motor gives the vacuum pump a higher rotational speed than the rotational speed that the internal combustion engine gives to the vacuum pump. Thus, the vacuum pump may be driven at a higher rotational speed than the rotational speed that the internal combustion engine gives to the vacuum pump. According to this aspect, the negative pressure of the brake booster can be adjusted effectively.
本発明の別の態様もまた、補機類の駆動装置である。この装置は、内燃機関および電動機のうち、少なくとも一方の回転を利用することにより補機類を駆動する補機類の駆動装置において、補機類は、内燃機関が動作することによりオイルが供給され、電動機が補機類を駆動することによりオイルを排出するものであって、内燃機関が動作している状態から、内燃機関が停止された場合に、電動機が補機類を所定時間駆動する。この態様によると、補機類の信頼性を向上させることができる。 Another aspect of the present invention is also a drive device for auxiliary machinery. This device is a driving device for auxiliary machinery that drives the auxiliary machinery by utilizing the rotation of at least one of the internal combustion engine and the electric motor. The auxiliary machinery is supplied with oil when the internal combustion engine is operated. The oil is discharged when the electric motor drives the auxiliary machinery. When the internal combustion engine is stopped from the state where the internal combustion engine is operating, the electric motor drives the auxiliary machinery for a predetermined time. According to this aspect, the reliability of auxiliary machinery can be improved.
本発明のさらに別の態様もまた、補機類の駆動装置である。この装置は、内燃機関および電動機のうち、少なくとも一方の回転を利用することにより補機類を駆動する補機類の駆動装置において、補機類は、内燃機関が動作することによりオイルが供給され、電動機が補機類を駆動することによりオイルを排出するものであって、内燃機関が停止している状態で、電動機が所定時間以上補機類を駆動した場合に、内燃機関を動作させる。この態様によると、補機類の信頼性を向上させることができる。 Yet another embodiment of the present invention is also a drive device for auxiliary machinery. This device is a driving device for auxiliary machinery that drives the auxiliary machinery by utilizing the rotation of at least one of the internal combustion engine and the electric motor. The auxiliary machinery is supplied with oil when the internal combustion engine is operated. The oil is discharged when the electric motor drives the auxiliary machines, and the internal combustion engine is operated when the electric motor drives the auxiliary machines for a predetermined time or more with the internal combustion engine stopped. According to this aspect, the reliability of auxiliary machinery can be improved.
本発明のさらに別の態様もまた、補機類の駆動装置である。この装置は、内燃機関および電動機のうち、少なくとも一方の回転を利用することにより補機類を駆動する補機類の駆動装置において、内燃機関が補機類を駆動している状態で、内燃機関が所定時間以上継続して所定範囲の回転数で回転した場合に、補機類を所定範囲の回転数以外の回転数で駆動するように、電動機を駆動する。この態様によると、補機類が所定範囲の回転数で回転することによる例えば騒音などの不具合を抑制することができる。 Yet another embodiment of the present invention is also a drive device for auxiliary machinery. This apparatus is a drive device for auxiliary equipment that drives auxiliary equipment by utilizing the rotation of at least one of the internal combustion engine and the electric motor, and the internal combustion engine drives the auxiliary equipment in a state where the internal combustion engine drives the auxiliary equipment. When the motor rotates at a rotational speed within a predetermined range for a predetermined time or longer, the electric motor is driven so that the accessories are driven at a rotational speed other than the rotational speed within the predetermined range. According to this aspect, it is possible to suppress inconveniences such as noise caused by the auxiliary machines rotating at a rotation speed within a predetermined range.
本発明のさらに別の態様もまた、補機類の駆動装置である。この装置は、内燃機関および電動機のうち、少なくとも一方の回転を利用することにより補機類を駆動する補機類の駆動装置において、内燃機関および電動機の双方による駆動を加算して補機類に伝達する駆動伝達手段を備える。この態様によると、効果的に補機類の駆動を制御することができる。 Yet another embodiment of the present invention is also a drive device for auxiliary machinery. This device is a drive device for auxiliary equipment that drives auxiliary equipment by utilizing the rotation of at least one of an internal combustion engine and an electric motor, and adds the drive by both the internal combustion engine and the electric motor to the auxiliary equipment. Drive transmission means for transmitting is provided. According to this aspect, it is possible to effectively control the driving of the auxiliary machinery.
本発明にかかる補機類の駆動装置は、補機類の回転数が所定の値以上となった場合に、補機類の回転数が低減するように電動機を駆動してもよい。この態様によると、補機類の信頼性を向上させることができる。 The auxiliary device driving apparatus according to the present invention may drive the electric motor so that the rotational speed of the auxiliary machinery is reduced when the rotational speed of the auxiliary machinery is equal to or higher than a predetermined value. According to this aspect, the reliability of auxiliary machinery can be improved.
補機類の回転数が所定の値となった場合に、補機類の回転数が該所定の値を超えないように電動機を駆動してもよい。この態様によると、補機類の回転数が所定の値を超えることによる例えば騒音などの不具合を抑制することができる。 When the rotational speed of the auxiliary machinery reaches a predetermined value, the electric motor may be driven so that the rotational speed of the auxiliary machinery does not exceed the predetermined value. According to this aspect, it is possible to suppress inconveniences such as noise caused by the rotation speed of auxiliary machinery exceeding a predetermined value.
補機類は、ブレーキブースタの負圧を調整するバキュームポンプを含んでもよい。内燃機関がバキュームポンプを駆動している場合であってブレーキブースタの負圧が所定の値以下となった場合に、電動機を駆動することにより、内燃機関がバキュームポンプに与える回転数より高い回転数でバキュームポンプを駆動してもよい。この態様によると、ブレーキブースタの負圧を効果的に調整することができる。 The auxiliary machinery may include a vacuum pump that adjusts the negative pressure of the brake booster. When the internal combustion engine is driving a vacuum pump and the negative pressure of the brake booster is below a predetermined value, the rotational speed higher than the rotational speed that the internal combustion engine gives to the vacuum pump by driving the electric motor The vacuum pump may be driven by According to this aspect, the negative pressure of the brake booster can be adjusted effectively.
本発明の補機類の駆動装置によれば、簡易な構成により、燃費向上や排気ガス低減への影響を低減し、バキュームポンプなどの補機類の信頼性を改善することのできる、補機類の駆動装置を提供することができる。 According to the auxiliary device drive apparatus of the present invention, the simple structure can reduce the influence on the fuel efficiency improvement and the exhaust gas reduction, and can improve the reliability of the auxiliary equipment such as a vacuum pump. A class of driving devices can be provided.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態(以下、「実施形態」という。)について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention (hereinafter referred to as “embodiments”) will be described with reference to the drawings.
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態にかかる補機類の駆動装置の構成を示す図である。本実施形態において、バキュームポンプ18を補機類の一例として説明する。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a drive device for auxiliary machinery according to the first embodiment. In the present embodiment, the
車両には一般に運転者のブレーキ操作力を増大させるブレーキアシスト機能を有するブレーキブースタなどといった制動補助装置が搭載されている。このような制動補助装置は、内燃機関の吸気通路内で発生する負圧をブレーキブースタなどに設けた蓄圧機構に蓄え、ブレーキ操作時にはこの蓄圧機構の負圧をブースト圧として利用することでブレーキアシストを行っている。この負圧が低下した場合などのために、この蓄圧機構に負圧を供給する、内燃機関または電動機を駆動源とするバキュームポンプ18が設けられている。
A vehicle generally includes a braking assist device such as a brake booster having a brake assist function for increasing a driver's brake operation force. Such a braking assist device stores the negative pressure generated in the intake passage of the internal combustion engine in a pressure accumulating mechanism provided in a brake booster or the like, and uses the negative pressure of the pressure accumulating mechanism as a boost pressure at the time of brake operation. It is carried out. A
本図において、ブレーキブースタ30は、マスタシリンダ50と一体化されたシングル型の真空式ブレーキブースタであり、そのケース40の内部には、パワーピストン41とダイヤフラム42とにより区画された変圧室43aと蓄圧機構としての低圧室43bとが形成されている。また、ケース40内には、パワーピストン41とマスタシリンダ50の加圧ピストンとを接続するプッシュロッド44と、パワーピストン41をブレーキペダル32側に付勢するスプリング45とが収容されている。尚、パワーピストン41の内部には、変圧室43aと低圧室43bとの連通/遮断を切替可能な切替部が設けられており、この切替部にはブレーキペダル32の踏み込み操作により変位するオペレーティングロッド32aが連結されている。
In this figure, the
これにより、低圧室43bの負圧を利用することにより、少ない力によりブレーキペダル32を踏み込んでも、オペレーティングロッド32a、パワーピストン41、およびプッシュロッド44を介してマスタシリンダ50を押圧することができる。マスタシリンダ50が押圧されることにより、油圧配管を通じて車輪の制動部に油圧が付与され、車輪に制動力が与えられる。
Thus, by using the negative pressure in the
なお、このブレーキブースタ30は、シングル型のものに限定されず、パワーピストン41やダイヤフラム42をそれぞれ2つ備えたタンデム型のものであってもよい。また、ブレーキブースタ30は、一体型のものには限定されず、マスタシリンダ50とは別体で構成される分離型のものであってもよい。さらに、ブレーキブースタ30は、ケース40内に低圧室43bを備えるものには限定されず、別体の蓄積装置としてリザーブタンクがケース40に接続されるものであってもよい。
The
バキュームポンプ18と低圧室43bとは、連通路38を介して連通されており、この連通路38の途中には、バキュームポンプ18から低圧室43bへの空気の流入を抑制するチェック弁36が設けられている。連通路38には、負圧センサ34が設けられており、連通路内の負圧を検知することができるようになっている。
The
本実施形態にかかるバキュームポンプ18は、エンジン10のカムシャフト12の駆動力により作動可能な構成となっている。バキュームポンプ18の内部には、カムシャフト12またはモータ20により駆動される、被回転部であるロータ16が配設されており、このロータ16が回転することにより、ブレーキブースタ30の負圧が確保されるようになっている。
The
カムシャフト12とバキュームポンプ18内のロータ16の軸の一方側と間には、第1ワンウェイクラッチ14aが配設されている。また、バキュームポンプ18のエンジン10の逆側には、モータ20が配設されている。モータ20の駆動軸とバキュームポンプ18内のロータ16の軸の他方側との間には、第2ワンウェイクラッチ14bが配設されている。
A first one-way clutch 14 a is disposed between the
これにより、例えば、エンジン10が動作中でカムシャフト12が回転しており、モータ20が回転していない場合は、バキュームポンプ18にカムシャフト12の駆動力によりバキュームポンプ18内のロータ16が回転する。また、エンジンが停止中でカムシャフト12も回転停止している状態で、モータ20が回転している場合は、モータ20の駆動力によりバキュームポンプ18内のロータ16が回転する。また、エンジン10が動作中でカムシャフト12が回転しており、またモータ20も回転している場合は、カムシャフト12とモータ20のいずれか回転数の高い方の駆動力によりバキュームポンプ18内のロータ16が回転する。
Thereby, for example, when the
車両には、電子制御ユニット(以下「ECU」と記載する)100を有しており、ECU100には、エンジン10の回転数を検知するエンジン回転数センサ80が接続されている。エンジン回転数センサ80は、例えばエンジン10のクランクシャフトに設けられた角度センサなどにより構成される。また、ECU100には、車速センサ82が接続されている。車速センサ82は、車輪または車輪に駆動を伝達する駆動軸に設けられたホール素子などの回転センサなどにより構成される。また、ECU100には、エンジンON・OFFセンサ84が接続される。エンジンON・OFFセンサ84は、例えばイグニッション・スイッチのON・OFFを検知することによりエンジンのON・OFFを検知する。また、ECU100は、負圧センサ34およびモータ20に接続されている。ECU100とモータ20の間には、モータ20のON・OFFを行うリレー60が設けられている。
The vehicle has an electronic control unit (hereinafter referred to as “ECU”) 100, and an
図2は、第1の実施形態にかかる補機類の駆動装置の動作を示すフローチャートである。本フローチャートにおける処理は所定時間ごとに開始してもよく、またボタンの入力を受け付けた場合などに開始してもよい。 FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the accessory driving apparatus according to the first embodiment. The processing in this flowchart may be started every predetermined time, or may be started when a button input is accepted.
まず、ECU100は、エンジンON・OFFセンサ84からの検知信号に基づいて、エンジン10がONかOFFかを判断する(S11)。エンジン10がOFFである場合には(S11のN)、本フローチャートにおける処理を終了する。
First, the
エンジン10がONであると判断した場合には(S11のY)、ECU100は、負圧センサ34の検知信号に基づいて、ブースタ負圧が所定の値P0より小さいか否かを判断する(S12)。
If the
ブースタ負圧が所定の値P0よりも小さいと判断した場合には(S12のY)、ECU100は、エンジン回転数センサ80の検知信号に基づいて、エンジン回転数が所定の値R0よりも小さいか否かを判断する(S13)。ここでエンジン回転数が所定の値R0よりも小さいか否かを判断しているのは、バキュームポンプ18はワンウェイクラッチ14を介してエンジン10のカムシャフト12およびモータ20に接続されているため、エンジン回転数より高い回転数でモータ20を回転させることができなければ、モータ20によりバキュームポンプ18を駆動することができなからである。
When it is determined that the booster negative pressure is smaller than the predetermined value P 0 (Y in S12), the
エンジン回転数が所定の値R0よりも小さいと判断した場合には(S13のY)、ECU100は、リレー60にモータ20の駆動を指示するモータON信号を入力し、モータ20の駆動を開始して(S14)、本フローチャートにおける処理を終了する。
If it is determined that the engine speed is smaller than the predetermined value R0 (Y in S13), the
これにより、エンジン10がバキュームポンプ18を駆動している場合であってブレーキブースタの負圧が所定以下となった場合に、エンジン10がバキュームポンプ18に与える回転数より高い回転数をモータ20がバキュームポンプに与えることにより、バキュームポンプ18をエンジンの回転数より高い回転数で回転させることができ、高い蓄圧性能を得ることができる。すなわち、エンジン10のみでバキュームポンプ18を駆動する場合と比べて、バキュームポンプ18の容量を小さくすることができ、これによりバキュームポンプ18を駆動する駆動トルクを低減することができることから、燃費を低減することができる。
Thus, when the
ブースタ負圧が所定の値以上であると判断した場合(S12のN)、およびエンジン回転数が所定の値以上であると判断した場合(S13のN)には、ECU100は、リレー60にモータ20の駆動の停止を指示するモータOFF信号を入力し、モータ20の駆動を停止して(S15)、本フローチャートにおける処理を終了する。これにより、モータ20がONになっていた場合で、ブースタ負圧が充分に高くなった場合や、エンジン10の回転数が高いため、モータ20を回転してもモータ20によりバキュームポンプ18を駆動することができない場合に、モータ20の回転を停止することができ、モータ20の摩耗耐久性などを向上することができる。
When it is determined that the booster negative pressure is greater than or equal to a predetermined value (N in S12) and when the engine speed is determined to be greater than or equal to a predetermined value (N in S13), the
なお、ECU100は、上記フローにおいて、車速センサ82からの検知信号に基づいて、車両の速度が所定の値より大きいと判断した場合にモータ20をONにしてもよい。これにより、高い制動性能が要求される高速時において、ブレーキブースタ30の高い蓄圧性能を得ることができる。
In the above flow,
また、ブースタ負圧の所定の値P0は、車両の速度に応じて変化させてもよい。これにより、車両の速度に応じてブレーキブースタ30の蓄圧性能を変えることができ、効果的に車両の制動性能を得ることができる。
Further, the predetermined value P 0 of the booster negative pressure may be changed according to the speed of the vehicle. Thereby, the pressure accumulation performance of the
(第2の実施形態)
図3は、第2の実施形態にかかる補機類の駆動装置の動作を示すフローチャートである。本フローチャートにおける処理は所定時間ごとに開始してもよく、またボタンの入力を受け付けた場合などに開始してもよい。
(Second Embodiment)
FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the auxiliary device drive apparatus according to the second embodiment. The processing in this flowchart may be started every predetermined time, or may be started when a button input is accepted.
ECU100は、エンジンON・OFFセンサ84からの検知信号により、エンジン10がONの状態からOFFになったか否かを判断する(S21)。エンジンがONの状態のままの場合(S21のN)、本フローチャートにおける処理を終了する。
The
エンジン10がONの状態からOFFの状態になったと判断した場合(S21のY)、ECU100は、モータ20がOFFになっているか、すなわちモータ20が駆動していないか否かを判断する(S22)。モータ20がOFFになっているか否かは、例えばモータ20のONフラグを参照するなどにより判断することができる。
When it is determined that the
モータ20がOFFになっていると判断した場合は(S22のY)、ECU100は、リレー60にモータ20の駆動を指示するモータON信号を入力し、モータ20の駆動を開始する(S23)。ECU100はエンジン10がOFFになったときからモータ20を駆動した時間をタイマによって計測しており、エンジン10がOFFになったときから所定時間であるΔT秒間経過したときに、リレー60にモータ20の駆動の停止を指示するモータOFF信号を入力し、モータ20の駆動を停止する(S24)。モータ20の駆動を停止すると本フローチャートにおける処理を終了する。
When it is determined that the
モータ20がONになっていると判断した場合は(S22のN)、ECU100は、エンジン10がOFFになったときから所定時間であるΔT秒間経過したときに、リレー60にモータ20の駆動の停止を指示するモータOFF信号を入力し、モータ20の駆動を停止する(S24)。モータ20の駆動を停止すると本フローチャートにおける処理を終了する。
When it is determined that the
エンジン10が動作中はエンジン10からバキュームポンプ18などの補機類へオイルが供給され、エンジン10が停止するとエンジン10から補機類へのオイルの供給が停止する。しかし、エンジン10が停止しただけでは補機類にオイルが残ってしまう。本実施形態にかかる補機類の駆動装置によれば、エンジン10によりバキュームポンプ18などの補機類を駆動している状態からエンジン10の駆動が停止された場合に、モータ20を短時間回転させることにより、バキュームポンプ18などの補機類内に残ったオイルをエンジン10内に排出することができる。これにより、例えば低温始動時に、粘度の高くなったオイルを排出する必要がなくなり、バキュームポンプ18などの補機類にかかる負担を軽減することができ、補機類の高い信頼性を確保することができる。
While the
なお、ECU100は、エンジン10がONの状態からOFFになったか否かを判断するのではなく、車速センサ82からの検知信号に基づいて、車両の速度が0km/hとなったか否かを判断してもよい。これにより、車両の速度が0km/hとなったときもバキュームポンプ18などの補機類内のオイルをエンジン10内に排出することができ、同様に補機類の高い信頼性を確保することができる。
The
(第3の実施形態)
図4は、第3の実施形態にかかる補機類の駆動装置の動作を示すフローチャートである。本フローチャートにおける処理は所定時間ごとに開始してもよく、またボタンの入力を受け付けた場合などに開始してもよい。本実施形態は、内燃機関および電動機により車両を走行させる動力を得る、いわゆるハイブリッド車を例として説明する。
(Third embodiment)
FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the auxiliary device drive apparatus according to the third embodiment. The processing in this flowchart may be started every predetermined time, or may be started when a button input is accepted. In the present embodiment, a so-called hybrid vehicle that obtains power for running a vehicle by an internal combustion engine and an electric motor will be described as an example.
ECU100は、まず、モータ20がONになっているか、すなわちモータ20が駆動しているか否かを判断する(S31)。モータ20が駆動していなければ(S31のN)、本フローチャートにおける処理を終了する。
The
モータ20がONになっていると判断した場合には(S31のY)、ECU100は、エンジン10の停止制御中か否かを判断する(S32)。エンジン10が停止制御中とは、例えば、ハイブリッド車において、電池が充分に充電されていることから、内燃機関であるエンジン10が停止するように制御されているような場合をいう。エンジン10の停止制御中でない場合、すなわちエンジン10が動作している場合は(S32のN)、バキュームポンプ18などの補機類へのオイルの供給がなされているので、本フローチャートにおける処理を終了する。
If it is determined that the
エンジン10の停止制御中であると判断すると(S32のY)、ECU100は、タイマにより計測されているモータ20の駆動時間に基づいて、エンジン停止中のモータ20の駆動累積時間がT0よりも大きいか否かを判断する(S33)。エンジン停止中のモータ20の駆動累積時間がT0よりも小さいと判断した場合には(S33のN)、本フローチャートにおける処理を終了する。
If it is determined that the
エンジン停止中のモータ20の駆動累積時間がT0よりも大きいと判断した場合には(S33のY)、ECU100は、エンジン10の停止制御をT1秒解除し、エンジン10の駆動を開始する(S34)。
When it is determined that the accumulated driving time of the
エンジン10が動作中はエンジン10からバキュームポンプ18などの補機類へオイルが供給されるが、エンジン10が停止中は、エンジン10から補機類へのオイルの供給が停止する。このため、エンジン10が停止中にモータ20を長時間駆動すると、補機類にオイルが供給されずに補機類が駆動することとなってしまう。本実施形態のように、エンジン10が停止した状態でモータ20の駆動時間が所定の時間を超えた場合に、エンジン10の動作を開始し、オイルを補機類に供給することで、補機類の性能と信頼性を確保することができる。
While the
なお、バキュームポンプ18の駆動制御においては、エンジン10の停止制御を解除する前に、ECU100は、ブースタ負圧が所定の値よりも低いか否かを判断し、ブースタ負圧が所定の値よりも低い場合に、エンジン10の停止制御を解除し、エンジン10の駆動を開始してもよい。これにより、効果的に補機類にオイルを供給することができる。
In the drive control of the
また、エンジン10の停止制御を解除する代わりに、電動油圧ポンプなどにより、補機類にオイルを供給してもよい。これにより、エンジン10を始動させることなく補機類にオイルを供給することができる。
Further, instead of canceling the stop control of the
(第4の実施形態)
図5は、バキュームポンプ18を駆動するエンジン10の回転数に対するバキュームポンプ18の騒音レベルを示す図である。エンジン10の回転数が上がっていくと、バキュームポンプ18の騒音レベルも徐々に上がっていく。しかし、バキュームポンプ18のロータ16などが、エンジン10が回転することで共振することなどにより、エンジン10の回転数が所定の範囲となった場合にバキュームポンプ18の騒音レベルが高くなる場合がある。
(Fourth embodiment)
FIG. 5 is a diagram showing the noise level of the
本図において、バキュームポンプ18の騒音レベルは、エンジン10の回転数が上がるにつれて全体的に緩やかに上がっている。しかし、共振などの理由により、エンジン10の回転数がR1からR2の間ではバキュームポンプ18の騒音レベルが高くなってしまうケースがある。エンジン10の回転数がR1からR2の間で維持されると、バキュームポンプ18の騒音レベルも高くなったまま維持されてしまう。この場合、例えばバキュームポンプ18の駆動源をエンジン10からモータ20に切り替えるなどして、バキュームポンプ18を駆動する回転数をR1からR2の間以外の回転数とすればよい。
In this figure, the noise level of the
図6は、第4の実施形態にかかる補機類の駆動装置の動作を示すフローチャートである。本フローチャートにおける処理は所定時間ごとに開始してもよく、またボタンの入力を受け付けた場合などに開始してもよい。 FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the auxiliary device drive apparatus according to the fourth embodiment. The processing in this flowchart may be started every predetermined time, or may be started when a button input is accepted.
まず、ECU100は、バキュームポンプ18を駆動するエンジン10の回転数が、バキュームポンプ18の騒音レベルが高い回転数である、R1より高くR2より低い回転数でT2秒以上継続したか否かを判断する。エンジン10の回転数がR1より高くR2より低い回転数である時間は、エンジン10の回転数がR1より高くR2より低い回転数となってからタイマにより計測される。エンジン10の回転数がR1より低い場合またはR2より高い場合、もしくは、エンジン10の回転数がR1より高くR2より低い回転数になっても、この回転数がT2秒以下しか継続しなかったと判断した場合は(S41のN)、本フローチャートにおける処理を終了する。
First, the
バキュームポンプ18を駆動するエンジン10の回転数がR1より高くR2より低い回転数であり、この回転数がT2秒以上継続したと判断した場合は(S41のY)、ECU100は、リレー60にモータ20のON信号を入力してモータ20の駆動を開始し(S42)、モータ20は、R2よりも高い回転数でバキュームポンプ18を駆動する。これにより、バキュームポンプ18の騒音レベルが高い所定範囲の回転数よりも高い回転数でバキュームポンプ18を駆動することができ、バキュームポンプ18の騒音レベルを低減することができる。
If it is determined that the rotational speed of the
モータ20をONにすると、ECU100は、エンジン10の回転数がR1より小さくなったか、またはエンジン10の回転数がR2より大きくなったか否かを判断する(S43)。エンジン10の回転数が、R1より高くR2より低い回転数で維持されていると判断した場合は(S43のN)、ECU100は、所定時間後に再度、エンジン10の回転数がR1より小さくなったか、またはエンジン10の回転数がR2より大きくなったか否かを判断する(S43)。こうしてエンジン10の回転数がR1より小さくなるか、またはエンジン10の回転数がR2より大きくなるまでこの動作を繰り返す。
When the
エンジン10の回転数がR1より小さくなった、またはエンジン10の回転数がR2より大きくなったと判断した場合には(S43のY)、ECU100は、リレー60にモータ20のOFF信号を入力し、モータ20の駆動を停止する(S44)。これにより、モータ20を駆動する駆動時間を低減することができ、モータ20の信頼性を向上することができる。
When it is determined that the number of revolutions of the
なお、エンジン10の回転数が、長時間R1より高くR2より低い回転数で維持される場合は、例えばエンジン10の回転数がR1より高くR2より低い回転数で維持されている場合であっても、モータ20をONにしてから所定時間経過後にモータ20をOFFにし、さらに所定時間経過後にモータ20を再度OFFにすることにより、断続的にモータ20を駆動させてもよい。これにより、モータ20の駆動時間を低減することができ、モータ20の信頼性を向上させることができる。
In addition, when the rotation speed of the
なお、本実施形態においてはバキュームポンプ18の駆動制御について例示したが、バキュームポンプ以外の補機類についても適用することができる。
In addition, although drive control of the
(第5の実施形態)
図7は、第5の実施形態にかかる補機類の駆動装置の構成を示す図である。本実施形態において、バキュームポンプ18を補機類の一例として説明する。なお、前述の実施形態と同一の箇所については、同一の符号を付して説明を省略する。
(Fifth embodiment)
FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of a drive device for auxiliary machinery according to the fifth embodiment. In the present embodiment, the
本実施形態においては、バキュームポンプ18は、エンジン10のカムシャフト12に直接接続されておらず、差動機構24を介して接続されている。差動機構24のギアは、モータ20の回転軸に設けられたモータギア22に噛合している。この差動機構24は、エンジン10またはモータ20の一方が駆動する場合は該一方の駆動をバキュームポンプ18に伝達し、エンジン10およびモータ20の双方が駆動する場合は双方の駆動をバキュームポンプ18に伝達する。これにより、エンジン10またはモータ20の一方が駆動する場合は該一方の駆動をバキュームポンプ18などの補機類に伝達することができ、エンジン10またはモータ20の双方が駆動する場合は双方の駆動を補機類に伝達することができるので、効率的に補機類を駆動することができる。また、モータ20を逆回転することにより、エンジン10の回転数よりも低い回転数でバキュームポンプ18などの補機類を駆動することができ、補機類の信頼性を向上させることができる。
In the present embodiment, the
図8は、第5の実施形態にかかる差動機構24の構成を示す図である。エンジン10のカムシャフト12は、差動機構24の入力軸74に接続されている。入力軸74は第1かさ歯車66に固定されており、第1かさ歯車66は第2かさ歯車72に噛合している。第2かさ歯車72は第3かさ歯車68に噛合しており、第3かさ歯車68は出力軸78に固定されている。これにより、入力軸74が駆動されると、出力軸78が回転する。
FIG. 8 is a diagram illustrating the configuration of the
第2かさ歯車は、軸76に回転可能に挿入されており、軸76は歯車70に固定されている。歯車70は、モータ20の回転軸に固定されたモータギア22に噛合している。これにより、モータ20が駆動すると、歯車70が回転し、第2かさ歯車72と第3かさ歯車68を介して出力軸78を回転する。これにより、エンジン10またはモータ20の一方が駆動する場合は該一方の駆動をバキュームポンプに伝達し、エンジン10およびモータ20の双方が駆動する場合は双方の駆動をバキュームポンプ18に伝達することができる。
The second bevel gear is rotatably inserted into the
図9は、第5の実施形態にかかる補機類の駆動装置の動作を示すフローチャートである。本フローチャートにおける処理は所定時間ごとに開始してもよく、またボタンの入力を受け付けた場合などに開始してもよい。 FIG. 9 is a flowchart showing the operation of the auxiliary device drive apparatus according to the fifth embodiment. The processing in this flowchart may be started every predetermined time, or may be started when a button input is accepted.
ECU100は、エンジンON・OFFセンサ84からの検知信号に基づいて、エンジン10がONか否かを判断する(S51)。エンジン10がOFFの場合は(S51のN)、本フローチャートにおける処理を終了する。
The
エンジン10がONであると判断した場合は(S51のY)、ECU100は、エンジン回転数センサ80からの検知信号に基づいて、エンジン10の回転数が所定の回転数Rhより高いか否かを判断する(S52)。エンジン10の回転数が所定の回転数Rh以下であると判断した場合には(S52のN)、ECU100は、バキュームポンプ18などの補機類の回転数が高すぎることはないと判断し、補機類の駆動回転数を低減することなく本フローチャートにおける処理を終了する。
If the
エンジン10の回転数が所定の回転数Rhより大きいと判断した場合には(S52のY)、ECU100は、モータ20のリレー60にモータ20の逆回転ON信号を入力することにより、モータ20を逆回転させる(S53)。これにより、補機類を駆動するエンジン10のの回転数が所定の値以上となった場合に、モータ20を逆回転して補機類の回転数を低減することができるため、補機類が高い回転数で駆動されることを抑制することができ、補機類の信頼性を向上させることができる。
If the rotational speed of the
なお、エンジンによりバキュームポンプ18などの補機類を駆動している場合であってエンジン10の回転数が所定の値以上となった場合に、補機類の回転数が該所定の値を超えないようにモータ20を駆動してもよい。これにより、たとえば該所定の値以上の回転数で補機類を駆動すると騒音レベルが高くなってしまう場合に、補機類の回転数を該所定の値以下に抑制することができるので、騒音レベルを低減することができる。
It should be noted that when the auxiliary machines such as the
本発明は上述の各実施形態に限定されるものではなく、各実施形態の各要素を適宜組み合わせたものも、本発明の実施形態として有効である。また、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を各実施形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施形態も本発明の範囲に含まれうる。以下、そうした例をあげる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and an appropriate combination of the elements of each embodiment is also effective as an embodiment of the present invention. Various modifications such as design changes can be added to each embodiment based on the knowledge of those skilled in the art, and embodiments to which such modifications are added can also be included in the scope of the present invention. Here are some examples.
バキュームポンプ18などの補機類は、内燃機関であるエンジン10により駆動される場合に、カムシャフト12ではなく、クランクシャフトなどにより駆動されてもよい。また、補機類は、カムシャフト12またはクランクシャフトなどの回転軸とプーリベルトなどを介してエンジン10の駆動を伝達されても良い。これにより、柔軟な補機類の配置を実現することができる。
Auxiliaries such as the
モータ20は、リレー60によりON・OFFされるだけでなく、ECU100がモータ20にパルス信号などの駆動信号を入力することにより、ECU100がモータ20の回転数を制御してもよい。これにより、バキュームポンプ18などの補機類の回転数の制御をより細かく行うことができる。
The
第1の実施形態において、ワンウェイクラッチ14を使用してエンジン10とモータ20の駆動を切り替えるのではなく、第5の実施形態のようにバキュームポンプ18を差動機構24を介してエンジン10のカムシャフト12に接続してもよい。これにより、エンジン10によりバキュームポンプ18が駆動されている場合であってブレーキブースタ30の負圧が所定の値以下となった場合に、モータ20を駆動し、差動機構24が双方の駆動をバキュームポンプ18に伝達することにより、バキュームポンプ18をエンジン10の回転数より高い回転数で駆動することができる。このため、効果的にバキュームポンプ18を駆動する回転数を上げてブースタ負圧を上げることができる。
In the first embodiment, the driving of the
第2の実施形態において、ワンウェイクラッチ14を使用してエンジン10とモータ20の駆動を切り替えるのではなく、第5の実施形態のようにバキュームポンプ18を差動機構24を介してエンジン10のカムシャフト12に接続してもよい。これにより、差動機構24により効果的な補機類の駆動を実現しながら、バキュームポンプ18などの補機類にかかる負担を軽減することができ、補機類の高い信頼性を確保することができる。
In the second embodiment, the driving of the
第3の実施形態において、ワンウェイクラッチ14を使用してエンジン10とモータ20の駆動を切り替えるのではなく、第5の実施形態のようにバキュームポンプ18を差動機構24を介してエンジン10のカムシャフト12に接続してもよい。これにより、差動機構24により効果的な補機類の駆動を実現しながら、補機類の性能と信頼性を確保することができる。
In the third embodiment, the driving of the
10 エンジン、 12 カムシャフト、 14 ワンウェイクラッチ、 16 ロータ、 18 バキュームポンプ、 20 モータ、 22 モータギア、 24 差動機構、 30 ブレーキブースタ、 32 ブレーキペダル、 34 負圧センサ、 36 チェック弁、 38 連通路、 40 ケース、 41 パワーピストン、 42 ダイヤフラム、 43a 変圧室、 43b 低圧室、 44 プッシュロッド、 45 スプリング、 50 マスタシリンダ、 60 リレー、 80 エンジン回転数センサ、 82 車速センサ、 84 エンジンON・OFFセンサ。 10 engine, 12 camshaft, 14 one-way clutch, 16 rotor, 18 vacuum pump, 20 motor, 22 motor gear, 24 differential mechanism, 30 brake booster, 32 brake pedal, 34 negative pressure sensor, 36 check valve, 38 communication path, 40 Case, 41 Power Piston, 42 Diaphragm, 43a Transformer Chamber, 43b Low Pressure Chamber, 44 Push Rod, 45 Spring, 50 Master Cylinder, 60 Relay, 80 Engine Speed Sensor, 82 Vehicle Speed Sensor, 84 Engine ON / OFF Sensor.
Claims (10)
内燃機関および電動機のうち、補機類に与える回転数が高い方の駆動を補機類に伝達する駆動伝達手段を備えることを特徴とする補機類の駆動装置。 In an auxiliary device drive apparatus for driving auxiliary machinery by utilizing the rotation of at least one of an internal combustion engine and an electric motor,
A drive apparatus for auxiliary equipment, comprising drive transmission means for transmitting, to the auxiliary equipment, a drive having a higher rotational speed given to the auxiliary equipment among the internal combustion engine and the electric motor.
内燃機関がバキュームポンプを駆動している場合であってブレーキブースタの負圧が所定の値以下となった場合に、内燃機関がバキュームポンプに与える回転数より高い回転数を電動機がバキュームポンプに与えることにより、内燃機関がバキュームポンプに与える回転数より高い回転数でバキュームポンプを駆動することを特徴とする請求項1または2に記載の補機類の駆動装置。 The auxiliary machinery includes a vacuum pump for adjusting the negative pressure of the brake booster,
When the internal combustion engine is driving the vacuum pump and the negative pressure of the brake booster is below a predetermined value, the electric motor gives the vacuum pump a higher rotational speed than the rotational speed that the internal combustion engine gives to the vacuum pump. 3. The auxiliary drive apparatus according to claim 1, wherein the vacuum pump is driven at a higher rotational speed than the rotational speed that the internal combustion engine gives to the vacuum pump.
補機類は、内燃機関が動作することによりオイルが供給され、電動機が補機類を駆動することによりオイルを排出するものであって、
内燃機関が動作している状態から、内燃機関が停止された場合に、電動機が補機類を所定時間駆動することを特徴とする補機類の駆動装置。 In an auxiliary device drive apparatus for driving auxiliary machinery by utilizing the rotation of at least one of an internal combustion engine and an electric motor,
Auxiliaries are supplied with oil by the operation of the internal combustion engine, and the motor discharges oil by driving the accessories,
A drive apparatus for auxiliary equipment, wherein when the internal combustion engine is stopped from a state where the internal combustion engine is operating, the electric motor drives the auxiliary equipment for a predetermined time.
補機類は、内燃機関が動作することによりオイルが供給され、電動機が補機類を駆動することによりオイルを排出するものであって、
内燃機関が停止している状態で、電動機が所定時間以上補機類を駆動した場合に、内燃機関を動作させることを特徴とする補機類の駆動装置。 In an auxiliary device drive apparatus for driving auxiliary machinery by utilizing the rotation of at least one of an internal combustion engine and an electric motor,
Auxiliaries are supplied with oil by the operation of the internal combustion engine, and the motor discharges oil by driving the accessories,
A drive device for auxiliary equipment, wherein the internal combustion engine is operated when the electric motor drives the auxiliary equipment for a predetermined time or longer with the internal combustion engine stopped.
内燃機関が補機類を駆動している状態で、内燃機関が所定時間以上継続して所定範囲の回転数で回転した場合に、補機類を前記所定範囲の回転数以外の回転数で駆動するように、電動機を駆動することを特徴とする補機類の駆動装置。 In an auxiliary device drive apparatus for driving auxiliary machinery by utilizing the rotation of at least one of an internal combustion engine and an electric motor,
When the internal combustion engine is driving the auxiliary machinery and the internal combustion engine rotates at a rotational speed within a predetermined range for a predetermined time or longer, the auxiliary machinery is driven at a rotational speed other than the rotational speed within the predetermined range. A drive device for auxiliary machinery, wherein the motor is driven as described above.
内燃機関および電動機の双方による駆動を加算して補機類に伝達する駆動伝達手段を備えることを特徴とする補機類の駆動装置。 In an auxiliary device drive apparatus for driving auxiliary machinery by utilizing the rotation of at least one of an internal combustion engine and an electric motor,
A drive device for auxiliary equipment, comprising drive transmission means for adding and transmitting the drive by both the internal combustion engine and the electric motor to the auxiliary equipment.
内燃機関がバキュームポンプを駆動している場合であってブレーキブースタの負圧が所定の値以下となった場合に、電動機を駆動することにより、内燃機関がバキュームポンプに与える回転数より高い回転数でバキュームポンプを駆動することを特徴とする請求項7に記載の補機類の駆動装置。 The auxiliary machinery includes a vacuum pump for adjusting the negative pressure of the brake booster,
When the internal combustion engine is driving a vacuum pump and the negative pressure of the brake booster is below a predetermined value, the rotational speed higher than the rotational speed that the internal combustion engine gives to the vacuum pump by driving the electric motor 8. The auxiliary device driving apparatus according to claim 7, wherein the vacuum pump is driven by the motor.
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2005
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