JPH05193391A - 車両用補機駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 加速状態等に基づき優先度の高い補機のみを
駆動し、一部補機を休止させることで油圧ポンプ５の小
型化を可能とし、消費馬力の低減を図る。 【構成】 第１切換弁９は、過給機用油圧モータ１２あ
るいはファン用油圧モータ１５に選択的に油圧を供給
し、第２切換弁１０は、過給機用油圧モータ１２あるい
はコンプレッサ用油圧モータ１７に選択的に油圧を供給
する。これらの切換弁９，１０は、冷却状態に関連する
車速センサ２３および加速状態に関連するスロットル開
度センサ２４の各検出信号に基づいて制御されるように
なっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、車両用内燃機関の複
数の補機類、具体的には機械式過給機，冷却ファンおよ
び空調装置用コンプレッサを含む補機類を液圧モータに
て駆動するようにした車両用補機駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】空調装置用コンプレッサや機械式過給機
等の補機類をベルト伝動機構を介して機関クランク軸に
より直接的に駆動する構成では、補機の取付位置が制約
されてしまい、レイアウトの自由度が少ない。また、冷
却ファン等の補機類では、電動モータにより駆動するも
のも知られているが、この電動モータにあっては、補機
の駆動トルクが大きく要求される場合に、モータが非常
に大型化し、しかもバッテリ等も大型のものが要求され
るという不具合がある。

【０００３】そこで、近年、補機類を液圧モータ例えば
油圧モータにて駆動する試みがなされている。例えば実
開昭６３−１４７３６６号公報には、タンデム式の油圧
ポンプを用い、その一方のポンプからパワーステアリン
グ用シリンダへ油圧を供給するとともに、他方のポンプ
にて冷却ファン用油圧モータを駆動するようにした補機
駆動装置が開示されている。また、実開昭６２−１５８
１３０号公報には、ルーツブロアからなる機械式過給機
を油圧モータにて駆動するようにした補機駆動装置が開
示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の液圧式補機
駆動装置のように、一つの油圧回路で一つの補機を駆動
する構成では、機械式過給機や空調装置用コンプレッサ
あるいは冷却ファン等多数の補機を油圧駆動しようとす
ると、複数のポンプおよび油圧回路が必要となって構成
が非常に複雑になるとともに、各補機の最大負荷に見合
うように各油圧ポンプの吐出量が設定されるため、シス
テム全体としてのポンプ重量が増加し、かつその駆動に
伴う燃費の悪化が大きなものとなる。

【０００５】そこで、この発明は、機械式過給機，空調
装置用コンプレッサおよび冷却ファンを含む複数の補機
を一つの液圧回路で駆動し、かつ運転状態に基づく各補
機の優先度に応じてポンプの吐出流体を効率良く使用で
きるようにしたものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明に係る車両用補
機駆動装置は、機械式過給機を駆動する過給機用液圧モ
ータと、冷却ファンを駆動するファン用液圧モータと、
空調装置用コンプレッサを駆動するコンプレッサ用液圧
モータと、機関出力にて駆動され、流体を加圧，圧送す
る液圧ポンプと、この液圧ポンプの吐出側を上記過給機
用液圧モータもしくはファン用液圧モータの流体入口に
連通させる第１切換弁と、同じく液圧ポンプの吐出側を
上記過給機用液圧モータもしくはコンプレッサ用液圧モ
ータに連通させる第２切換弁と、上記第１，第２切換弁
を加速状態および冷却状態に基づいて切換制御するコン
トロールユニットとを備えて構成されている。

【０００７】

【作用】過給機用液圧モータでは、第１切換弁および第
２切換弁を通して液圧供給が可能である。加速時には、
この過給機用液圧モータに優先的に液圧が供給される。
このとき、機関の冷却が不足している状態であれば、過
給機用液圧モータへの液圧供給は第２切換弁を介してな
され、ファン用液圧モータへ第１切換弁を介して液圧が
供給される。つまり、過給機と同時に冷却ファンが駆動
され、コンプレッサは一時的に停止する。また、十分に
冷却されている状態では、過給機用液圧モータへの液圧
供給は第１切換弁を介してなされ、コンプレッサ用液圧
モータへ第２切換弁を介して液圧が供給される。つま
り、冷却ファンは停止し、過給機とともにコンプレッサ
が駆動される。

【０００８】また、加速時以外には、過給機用液圧モー
タへは液圧が供給されず、コンプレッサおよび冷却ファ
ンが適宜に駆動される。

【０００９】

【実施例】図１は、この発明に係る補機駆動装置の一実
施例を示す構成説明図である。この実施例では、補機と
して、ルーツブロア等からなる機械式過給機１，冷却フ
ァン２，空調装置用コンプレッサ３およびオルタネータ
４を油圧駆動するようになっている。

【００１０】油圧ポンプ５は、内燃機関６のクランク軸
により例えばベルト伝動機構を介して駆動されるもの
で、ドレンタンク７に蓄えられている作動油を加圧し、
かつメイン通路８へと圧送している。

【００１１】上記メイン通路８には、第１切換弁９と第
２切換弁１０とが並列に配置されている。

【００１２】上記第１切換弁９は、一つの入口ポート９
ａと一対の出口ポートつまり第１出口ポート９ｂ，第２
出口ポート９ｃとを選択的に連通させる３ポート２位置
切換型の電磁弁からなり、入口ポート９ａが上記メイン
通路８に連通しているとともに、第１出口ポート９ｂが
過給機用通路１１を介して過給機用油圧モータ１２の流
体入口に連通している。また第２出口ポート９ｃは、フ
ァン用通路１４を介してファン用油圧モータ１５の流体
入口に連通している。上記過給機用油圧モータ１２およ
びファン用油圧モータ１５は、機械式過給機１および冷
却ファン２にそれぞれ連結されている。そして、各モー
タ１２，１５の流体出口は、ドレン通路１３に連通して
おり、該ドレン通路１３を介してドレンタンク７に開放
されている。

【００１３】第２切換弁１０は、第１切換弁９と同様
に、一つの入口ポート１０ａと一対の出口ポート１０
ｂ，１０ｃとを選択的に連通させる３ポート２位置切換
型の電磁弁からなり、その入口ポート１０ａが上記メイ
ン通路８に連通しているとともに、第１出口ポート１０
ｂが上記過給機用通路１１に連通している。つまり、第
１切換弁９の第１出口ポート９ｂと同様に、過給機用油
圧モータ１２の流体入口に連通している。また第２出口
ポート１０ｃは、コンプレッサ用通路１６を介してコン
プレッサ用油圧モータ１７の流体入口に連通している。
このコンプレッサ用油圧モータ１７は空調装置用コンプ
レッサ３を駆動するもので、その流体出口は、やはりド
レン通路１３に連通している。

【００１４】また、上記メイン通路８には、切換弁を介
さずにオルタネータ用通路１８が直接に接続されてお
り、該オルタネータ用通路１８の先端がオルタネータ用
油圧モータ１９の流体入口に連通している。このオルタ
ネータ用油圧モータ１９は、オルタネータ４を駆動する
もので、その流体出口はやはりドレン通路１３に連通し
ている。

【００１５】さらに、上記メイン通路８にリリーフ通路
２０が接続されており、その通路先端がドレンタンク７
に開放されている。そして、このリリーフ通路２０に
は、電磁式の開閉弁２１が介装されている。

【００１６】上記第１切換弁９，第２切換弁１０および
開閉弁２１は、コントロールユニット２２によって切換
制御されるようになっている。上記コントロールユニッ
ト２２には、車両走行風の大小を示す車速信号が車速セ
ンサ２３から入力されているとともに、機関の加速状態
を示すスロットル開度信号が例えばアクセルペダル踏込
量を検出するスロットル開度センサ２４から入力されて
おり、これらの検出信号に基づいて各切換弁９，１０お
よび開閉弁２１を制御している。つまり、この実施例で
は、冷却状態の良否が車速から推定される。尚、スロッ
トル開度としては、アクセルペダルの踏込量のほかに、
内燃機関６のスロットルバルブの開度等を用いることが
できる。

【００１７】次に、上記実施例の作用について説明す
る。図２は、上記コントロールユニット２２において実
行される第１，第２切換弁９，１０の切換制御の流れを
示すフローチャート、図３〜図５は、代表的な運転状態
における制御状態を示す説明図であって、以下、これら
の図を参照して上記実施例の作用を説明する。

【００１８】図２に示すように、コントロールユニット
２２においては、まず内燃機関６が加速状態にあるか否
かがスロットル開度から判定される（ステップ１）。す
なわち、スロットル開度が所定値より小さい場合は、過
給が不要であると判定し、第１切換弁９を第２出口ポー
ト９ｃ側に切り換えるとともに（ステップ２）、第２切
換弁１０を第２出口ポート１０ｃ側に切り換える（ステ
ップ３）。尚、開閉弁２１は、通常の運転状態では閉状
態となっている。従って、図１に示すように、油圧ポン
プ５で発生した油圧が第１切換弁９を介してファン用油
圧モータ１５に供給されるとともに、第２切換弁１０を
介してコンプレッサ用油圧モータ１７に供給される。ま
た、オルタネータ用通路１８を介してオルタネータ用油
圧モータ１９へも供給される。そのため、冷却ファン
２，空調装置用コンプレッサ３およびオルタネータ４の
三者が駆動される。

【００１９】一方、スロットル開度（ステップ１）が所
定値以上であった場合には、さらに車速が所定値以上で
あるか否かを判定する（ステップ４）。ここで車速が所
定値以上であれば、内燃機関６等が車両走行風により十
分に冷却されているものと考えられるので、第１切換弁
９を第１出口ポート９ｂ側に切り換えるとともに（ステ
ップ５）、第２切換弁１０を第２出口ポート１０ｃ側に
切り換える。この状態では、図３に示すように、第１切
換弁９を介して過給機用油圧モータ１２に油圧が供給さ
れ、機械式過給機１が駆動される。また、空調装置用コ
ンプレッサ３およびオルタネータ４も同様に駆動され
る。そして、冷却ファン２は停止する。つまり、車両走
行風が十分に与えられるため、冷却ファン２に優先して
機械式過給機１が油圧駆動されることになる。

【００２０】またスロットル開度（ステップ１）が所定
値以上で、かつ車速（ステップ４）が所定値よりも小さ
い場合には、車両走行風が十分ではないと考えられるの
で、第１切換弁９を第２出口ポート９ｃ側に切り換え
（ステップ７）、かつ第２切換弁１０を第１出口ポート
１０ｂ側に切り換える（ステップ８）。この状態では、
図４に示すように、第１切換弁９を介してファン用油圧
モータ１５へ油圧が供給され、冷却ファン２が駆動され
る。これと同時に、第２切換弁１０を介して過給機用油
圧モータ１２へ油圧が供給され、機械式過給機１が駆動
される。尚、オルタネータ４も同様に駆動される。つま
り、冷却性能の悪化を回避するために、冷却ファン２が
機械式過給機１とともに優先的に駆動され、空調装置用
コンプレッサ３は一時的に停止されるのである。

【００２１】このように複数の補機の中で車速やスロッ
トル開度に基づき重要度の高い補機を優先的に駆動し、
例えば加速時等には一部の補機を一時的に休止させるこ
とによって、油圧ポンプ５の要求吐出量が比較的小さな
ものとなる。

【００２２】尚、リリーフ通路２０の開閉弁２１は、図
示せぬ他のフローチャートに基づいて開閉制御されてお
り、スロットル開度が所定値以下で、かつ各補機つまり
機械式過給機１，冷却ファン２，空調装置用コンプレッ
サ３およびオルタネータ４を総て停止させてもよい条件
のときにのみ図５に示すように開状態となる。従って、
この状態では、油圧ポンプ５の吐出側が直接ドレンタン
ク７に開放されるため、油圧ポンプ５の駆動に要する消
費馬力が著しく低減する。

【００２３】次に、図６〜図９は、この発明の異なる実
施例を示している。この実施例は、機関冷却水温を検出
する水温センサ２５を設けたものであり、前述した実施
例のように車速から冷却状態を推定するのではなく、上
記水温センサ２５を用いて直接に検出するようにしてい
る。

【００２４】すなわち、スロットル開度が所定値以下の
場合は、水温に拘わらず図６に示すように第１切換弁９
が第２出口ポート９ｃ側に、第２切換弁１０が第２出口
ポート１０ｃ側にそれぞれ切り換えられ、冷却ファン
２，空調装置用コンプレッサ３およびオルタネータ４の
三者が駆動される。また、スロットル開度が所定値以上
で、かつ冷却水温が低い場合には、図７に示すように、
第１切換弁９が第１出口ポート９ｂ側に、第２切換弁１
０が第２出口ポート１０ｃ側にそれぞれ切り換えられ、
機械式過給機１，空調装置用コンプレッサ３およびオル
タネータ４の三者が駆動される。つまり、十分に冷却さ
れている状態であるため、冷却ファン２が停止される。
またスロットル開度が所定値以上で、かつ冷却水温が所
定温度より高い場合には、図８に示すように、第１切換
弁９が第２出口ポート９ｃ側に、第２切換弁１０が第１
出口ポート１０ｂ側にそれぞれ切り換えられ、機械式過
給機１，冷却ファン２およびオルタネータ４の三者が駆
動される。つまり、冷却が十分でない状態であるため、
コンプレッサ３に優先して冷却ファン２が駆動されるの
である。尚、スロットル開度が所定値より小さく、かつ
各補機を停止させても良い運転状態である場合には、図
９に示すように、開閉弁２１が開状態に切り換えられ、
油圧ポンプ５の吐出側がドレンタンク７に開放される。

【００２５】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、この発明
に係る車両用補機駆動装置によれば、液圧駆動される機
械式過給機と冷却ファンと空調装置用コンプレッサの中
で、加速状態および冷却状態に基づき優先度の高い補機
が駆動され、かつ一部の補機が休止されるので、液圧ポ
ンプの吐出流体を各補機で効率良く利用することがで
き、比較的小型の液圧ポンプでもって負荷の大きな補機
を駆動することができる。つまり、液圧ポンプの小型化
ならびに消費馬力の低減が図れ、燃費の向上に寄与する
ことができる。また、複数の補機が一つの油圧回路で駆
動されるため、構成の簡略化が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る補機駆動装置の一実施例を示
し、特にスロットル開度が小さい場合の制御状態を示す
構成説明図。

【図２】この実施例における切換弁制御の流れを示すフ
ローチャート。

【図３】スロットル開度が大きく、かつ車速が大きい場
合の制御状態を示す説明図。

【図４】スロットル開度が大きく、かつ車速が小さい場
合の制御状態を示す説明図。

【図５】スロットル開度が小さく、かつ各補機を停止さ
せる場合の制御状態を示す説明図。

【図６】この発明に係る補機駆動装置の異なる実施例を
示し、特にスロットル開度が小さい場合の制御状態を示
す構成説明図。

【図７】スロットル開度が大きく、かつ水温が低い場合
の制御状態を示す説明図。

【図８】スロットル開度が大きく、かつ水温が高い場合
の制御状態を示す説明図。

【図９】スロットル開度が小さく、かつ各補機を停止さ
せる場合の制御状態を示す説明図。

【符号の説明】

１…機械式過給機 ２…冷却ファン ３…空調装置用コンプレッサ ５…油圧ポンプ ９…第１切換弁 １０…第２切換弁 １２…過給機用油圧モータ １５…ファン用油圧モータ １７…コンプレッサ用油圧モータ ２２…コントロールユニット ２３…車速センサ ２４…スロットル開度センサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 機械式過給機を駆動する過給機用液圧モ
   ータと、冷却ファンを駆動するファン用液圧モータと、
   空調装置用コンプレッサを駆動するコンプレッサ用液圧
   モータと、機関出力にて駆動され、流体を加圧，圧送す
   る液圧ポンプと、この液圧ポンプの吐出側を上記過給機
   用液圧モータもしくはファン用液圧モータの流体入口に
   連通させる第１切換弁と、同じく液圧ポンプの吐出側を
   上記過給機用液圧モータもしくはコンプレッサ用液圧モ
   ータに連通させる第２切換弁と、上記第１，第２切換弁
   を加速状態および冷却状態に基づいて切換制御するコン
   トロールユニットとを備えてなる車両用補機駆動装置。