JPH05319131A - 車両用補機駆動システム - Google Patents

車両用補機駆動システム

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JPH05319131A
JPH05319131A JP5132091A JP5132091A JPH05319131A JP H05319131 A JPH05319131 A JP H05319131A JP 5132091 A JP5132091 A JP 5132091A JP 5132091 A JP5132091 A JP 5132091A JP H05319131 A JPH05319131 A JP H05319131A
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JP
Japan
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auxiliary machine
vehicle
torque
hydraulic
distribution ratio
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JP5132091A
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Inventor
Satoshi Kiku
智 規矩
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Nissan Motor Co Ltd
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Nissan Motor Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】エンジンを駆動源とする複数の補機が搭載され
た車両に適用される車両用補機駆動システムにおいて、
各補機への駆動トルク配分の最適化を図ることによって
駆動性能安定性確保と、燃費の向上と、補機の小型軽量
化と、応答の良い補機性能の発揮を達成すること。 【構成】油圧ポンプ,アキュムレータ,油圧モータによ
り定回転・定トルクユニットを構成し、定回転による定
駆動トルクをベースに車両状態に基づいて各補機への駆
動トルク配分比制御を行なう構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、エンジンを駆動源とす
る複数の補機が搭載された車両に適用される車両用補機
駆動システムに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、車両用補機駆動システムとして
は、特開昭63−149292号公報に記載のものが知
られている。
【0003】この従来のシステムは、図10に示すよう
に、エンジンにより駆動される油圧ポンプと、該油圧ポ
ンプからのポンプ吐出油路に設けられた油圧制御弁と、
該油圧制御弁からの制御圧油を受けて作動する油圧モー
タと、該油圧モータのモータ軸から直接トルクを受けて
作動する複数の補機と、該複数の補機の負荷を検出する
補機負荷検出手段と、検出される補機負荷に基づいて前
記油圧制御弁を補機負荷が大きいほど大きな油圧モータ
出力トルクが得られるように制御する指令を出力する油
圧コントローラを備えている
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の車両用補機駆動システムにあっては、下記に列挙
するような問題がある。
【0005】(1)エンジン駆動の油圧ポンプから吐出
される油圧及び油量を、補機負荷に基づいて油圧制御弁
により制御するシステムである為、補機の負荷の大き
さ、つまり、油圧制御弁の状態に応じてエンジン負荷が
変動してしまう。
【0006】この結果、例えば、補機の1つであるパワ
ーステアリングが作動すると、その影響を直接受けてエ
ンジン負荷が上昇し、パワーステアリングの作動前に比
べて走行駆動トルクが低下して駆動性能が変化するし、
また、高負荷時にエンジンが吹き上がることにより燃費
の悪化を招く。
【0007】(2)油圧モータは、油圧制御弁からの制
御圧油を受けて作動するモータとしている為、油圧モー
タの回転数が変動し、これに伴なって補機を駆動回転す
る補機駆動回転数が変動する。
【0008】この結果、各補機を最も効率の良い回転数
にて使うことができず、回転変動に対応性を有する補機
としなければならず、補機自体の重量が大きくなった
り、大型化したりする。
【0009】(3)補機負荷を入力情報とすることで負
荷の変動が発生してからの補機負荷対応制御となるし、
油圧応答遅れがある油圧モータへの油圧制御である為、
急激な補機負荷の増減に対して応答良く配分比変更を行
なうことができない。
【0010】この結果、例えば、補機の1つであるパワ
ーステアリングを急に作動させて旋回を行なう時に最も
アシスト力を要する旋回初期に十分なアシスト力が得ら
れない等、応答遅れにより本来の補機性能が発揮されな
い。
【0011】本発明は上記のような問題に着目してなさ
れたもので、エンジンを駆動源とする複数の補機が搭載
された車両に適用される車両用補機駆動システムにおい
て、各補機への駆動トルク配分の最適化を図ることによ
って駆動性能安定性確保と、燃費の向上と、補機の小型
軽量化と、応答の良い補機性能の発揮を達成する事を課
題とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明車両用補機駆動システムにあっては、油圧ポ
ンプ,アキュムレータ,油圧モータにより定回転・定ト
ルクユニットを構成し、定回転による定駆動トルクをベ
ースに車両状態に基づいて各補機への駆動トルク配分比
制御を行なう手段とした。
【0013】即ち、図1のクレーム対応図に示すよう
に、エンジンaにより駆動される油圧ポンプbと、前記
油圧ポンプbからのポンプ吐出油路に設けられたアキュ
ムレータcと、前記アキュムレータcの調圧油を受けて
作動する油圧モータdと、前記油圧モータdのモータ軸
と複数の補機入力軸との間に設けられ、各補機e,
e’,e”に分配するモータトルクの配分比を変更可能
な補機トルク配分手段fと、車両状態を検出する車両状
態検出手段gと、検出される車両状態に基づいて各補機
e,e’,e”へ分配する補機供給トルクの配分比制御
指令を前記補機トルク配分手段fに出力する補機トルク
配分比制御手段hとを備えている事を特徴とする。
【0014】
【作用】エンジンaにより油圧ポンプbが駆動される
と、油圧ポンプbからの吐出油はアキュムレータcに蓄
積され、アキュムレータcからは一定圧に調圧されたア
キュムレータ圧が油圧モータdに供給される。そして、
この調圧されたアキュムレータ圧を受けて油圧モータd
が定回転・定トルクにて駆動する。
【0015】一方、補機トルク配分比制御手段hにおい
ては、車両状態を検出する車両状態検出手段gにより検
出される車両状態に基づいて各補機e,e’,e”へ分
配する補機供給トルクの配分比制御指令が補機トルク配
分手段fに出力され、補機トルク配分手段fにおいて
は、補機e,e’,e”に分配するモータトルクの配分
比が車両状態に最適な配分比となるように制御される。
【0016】このように、油圧ポンプb,アキュムレー
タc,油圧モータdにより定回転・定トルクユニットが
構成される為、従来の油圧制御システムのように、補機
の負荷の大きさに直接影響されてエンジン負荷が変動す
ることもなく、駆動性能の安定性が確保されるし、燃費
の悪化も抑えられる。
【0017】また、従来の油圧制御システムのように、
油圧モータの回転数の変動に伴なって補機を駆動回転す
る補機駆動回転数が変動することもなく、各補機を最も
効率の良い回転数にて使うことができ、補機自体の小型
軽量化が図れる。
【0018】さらに、車両状態を入力情報として補機
e,e’,e”に分配するモータトルクの配分比を制御
するシステムである為、補機負荷の変化に対する先行制
御が可能であるし、従来システムのような油圧応答遅れ
がない為、急激な補機負荷の増減に対して応答良く配分
比変更を行なうことができる。
【0019】
【実施例】以下、本発明実施例を図面に基づいて説明す
る。
【0020】図2は本発明第1実施例の車両用補機駆動
システムを示す全体システム図である。
【0021】第1実施例の車両用補機駆動システムは、
エンジン1の駆動を受けて作動油の吸入,吐出を行なう
油圧ポンプ2と、該油圧ポンプ2からのポンプ圧油路2
aに設けられポンプ吐出油の油圧脈動を抑え、所定のア
キュムレータ圧に調圧するアキュムレータ6と、該アキ
ュムレータ6の油圧を受けて作動する油圧モータ3と、
前記油圧ポンプ2と油圧モータ3との間に設けられるリ
ザーバタンク5と、前記油圧モータ3のモータ軸7cに
連結されている補機トルク配分装置7(補機トルク配分
手段に相当)と、該補機トルク配分装置7からモータト
ルクを分配される油圧式パワーステアリングシステム4
a(補機の1つに相当),オルタネータ4b(補機の1
つに相当),エアーコンディショナーシステム4c(補
機の1つに相当し、以下、エアコンと略称する)とが設
けられている。
【0022】前記パワーステアリングシステム4aは、
油圧ポンプ41からの油圧を用いてハンドル操作力を補
助するアシスト力を得るシステムである。
【0023】前記補機トルク配分装置7は、前記パワー
ステアリングシステム4aの油圧ポンプ40に直接結合
されるモータ軸7cと、該モータ軸7cに取り付けられ
た二個のプーリ7a,7bと、オルタネータ入力軸7f
とエアコン入力軸7gにそれぞれ取り付けられているプ
ーリ7e,7dと、プーリ7b,7eとプーリ7a,7
dとのそれぞれ掛け渡されていうるベルト7i,7h
と、前記エアコン入力軸7gの途中に設けられた電磁ク
ラッチ7jとを有して構成されている。即ち、電磁クラ
ッチ7jの締結解放時には、パワーステアリングシステ
ム4aとオルタネータ4bとにモータ軸7cからのトル
クが配分され、電磁クラッチjの締結時には、パワース
テアリングシステム4aとオルタネータ4bとエアコン
4cとにモータ軸7cからのトルクが配分される。尚、
パワーステアリングシステム4aへのトルク配分に対す
るオルタネータ4bとエアコン4cへのトルク配分の比
は、プーリ比により変更が可能である。
【0024】前記電磁クラッチ7jには、所定の制御則
に基づいてクラッチON/OFF指令を出力するコントローラ
8(補機トルク配分比制御手段に相当)が接続され、該
コントローラ8には、車両状態検出手段に相当する車速
センサ9a,ハンドル操舵角センサ9b,エアコンスイ
ッチ9c,操舵トルクセンサ9dからのセンサ信号が入
力される。
【0025】次に、作用を説明する。
【0026】図3はコントローラ8で行なわれる補機ト
ルク配分比制御作動の流れを示すフローチャートであ
り、以下、各ステップについて説明する。
【0027】ステップ30では、エアコンスイッチ9c
のイベント信号が読み込まれる。ステップ31では、イ
ベント信号によりエアコンスイッチ9cがONかOFF
かが判断され、OFFならばステップ30に戻り、ON
ならばステップ32以降のステップへ進む。
【0028】ステップ32では、車速センサ9aからの
センサ信号により車速値Vが読み込まれる。ステップ3
3では、車速値Vと予め設定した所定値Vo との大小比
較が行なわれ、V>Vo の時には、ステップ34以降の
流れに進み、V≦Vo の時には、ステップ39以降の流
れに進む。
【0029】V>Vo の時には、ステップ34でハンド
ル操舵角センサ9bからのセンサ信号によりハンドル操
舵角θが読み込まれ、ステップ35では、ハンドル操舵
角θの微分演算により転舵速度 dθが求められ、ステッ
プ36では、転舵速度 dθと予め設定された所定値 dθ
o との大小比較が行なわれる。そして、 dθ< dθo の
時にはステップ37へ進み、電磁クラッチ7jをONに
する指令が出力され、また、 dθ≧ dθo の時にはステ
ップ38へ進み、電磁クラッチ7jをOFFにする指令
が出力される。
【0030】V≦Vo の時には、ステップ39で操舵ト
ルクセンサ9dからのセンサ信号によりハンドル操舵ト
ルクTが読み込まれ、ステップ40では、ハンドル操舵
トルクTと予め設定された所定値To との大小比較が行
なわれる。そして、T<To の時にはステップ37へ進
み、電磁クラッチ7jをONにする指令が出力され、ま
た、T≧To の時にはステップ38へ進み、電磁クラッ
チ7jをOFFにする指令が出力される。
【0031】次に、第1実施例の車両用補機駆動システ
ムを搭載した車両で、エアコンスイッチ9cを入れた
後、旋回走行する場合のクラッチON/OFF制御作動を、図
4に示すタイムチャートにより説明する。
【0032】時間t0の時点で、エアコンスイッチ9cを
入れると、時間t1の時点までは、ハンドル操舵トルク条
件であるT≧To を満足しないことで、ステップ33→
ステップ39→ステップ40→ステップ37へ進む流れ
となり、電磁クラッチ7jがONの状態が維持される。
【0033】旋回開始後、路面反力に対抗してハンドル
操作を行なうことで操舵トルクTが高まる時間t1から時
間t2までは、ハンドル操舵トルク条件であるT≧To を
満足することで、ステップ33→ステップ39→ステッ
プ40→ステップ38へ進む流れとなり、エアコンスイ
ッチ9cがONであるにもかかわらず、電磁クラッチ7
jがOFFとされる。これは、ハンドル操舵トルクが高
い時にはパワーステアリングシステム4aにおいて高い
アシスト力の要求があり、パワーステアリングシステム
4aを優先するという考えに基づく。
【0034】時間t2から時間t3までは、ハンドル操舵ト
ルク条件も転舵速度条件も満足しないことで、再び、電
磁クラッチ7jがONの状態が維持される。
【0035】高車速域であって、転舵速度 dθが高まる
時間t3から時間t4までは、転舵速度条件である dθ≧ d
θo を満足することで、ステップ33→ステップ34→
ステップ35→ステップ36→ステップ38へ進む流れ
となり、エアコンスイッチ9cがONであるにもかかわ
らず、電磁クラッチ7jがOFFとされる。これは、転
舵速度が高い時にはパワーステアリングシステム4aに
おいて高いアシスト力の要求があり、パワーステアリン
グシステム4aを優先するという考えに基づく。時間t4
を超えると、ハンドル操舵トルク条件も転舵速度条件も
満足しないことで、再び、電磁クラッチ7jがONの状
態が維持される。
【0036】以上説明してきたように、第1実施例の車
両用補機駆動システムにあっては、下記に列挙する効果
が得られる。
【0037】(1)エンジン1を駆動源とする複数の補
機4a,4b,4cが搭載された車両に適用される車両
用補機駆動システムにおいて、油圧ポンプ2,アキュム
レータ6,油圧モータ3により定回転・定トルクユニッ
トを構成し、定回転による定駆動トルクをベースに車速
やハンドル操舵角等の車両状態に基づいて各補機4a,
4b,4cへの駆動トルク配分比制御を行なう構成とし
た為、各補機4a,4b,4cへの駆動トルク配分の最
適化を図ることによって駆動性能安定性確保と、燃費の
向上と、各補機4a,4b,4cの小型軽量化と、応答
の良いエアコン性能の発揮を達成することができる。
【0038】即ち、油圧ポンプ2,アキュムレータ6,
油圧モータ3により定回転・定トルクユニットが構成さ
れる為、従来の油圧制御システムのように、補機の負荷
の大きさに直接影響されてエンジン負荷が変動すること
もなく、駆動性能の安定性が確保されるし、高負荷時の
エンジン吹き上り等による燃費の悪化も抑えられる。
【0039】また、従来の油圧制御システムのように、
油圧モータの回転数の変動に伴なって補機を駆動回転す
る補機駆動回転数が変動することもなく、各補機4a,
4b,4cを最も効率の良い回転数にて使うことがで
き、各補機4a,4b,4cの小型軽量化が図れる。特
に、パワーステアリングシステム4aにおいては、油圧
ポンプ41を小型にでき有用である。
【0040】さらに、車速やハンドル操舵角等の車両状
態を入力情報として各補機4a,4b,4cに分配する
モータトルクの配分比を制御するシステムである為、パ
ワーステアリングシステム4aへの負荷が高まる車両条
件にて先にパワーステアリングシステム4aへのトルク
配分比を上げておく先行制御が行なえるし、従来システ
ムのような油圧応答遅れがない為、急激なパワーステア
リングシステム4aの負荷増減に対して応答良く配分比
変更を行なうことができる。
【0041】(2)操舵力を補助するアシスト力の要求
がある条件下では、エアコン4cの駆動に対しパワース
テアリングシステム4aを優先して駆動させるシステム
としている為、定回転・定トルクユニットの最大出力を
抑えての低燃費化を図りながら旋回性能の安定性を確保
することができる。
【0042】次に、第2実施例について説明する。
【0043】この第2実施例の車両用補機駆動システム
は、図5に示すように、第1実施例システムが3つの補
機を搭載しているのに対し、オルタネータ4bとエアコ
ン4cの2つの補機を搭載したシステムであり、前記オ
ルタネータ4bによる電気で駆動するモータ42を有す
る電動パワーステアリングシステム4a’が搭載されて
いる。
【0044】尚、他の構成は第1実施例システムと同様
であるので、対応する構成に同一符号を付して説明を省
略する。
【0045】また、コントローラ8による補機トルク配
分比制御作動の流れも第1実施例システムと同様であ
る。
【0046】効果的には、第1実施例システムの効果に
下記の効果が追加される。
【0047】(3)第1実施例システムに比べ、トルク
供給系統となる補機の数が3から2へ減った為、補機ト
ルク配分装置7’の構造を簡略小型化することができ
る。
【0048】次に、第3実施例について説明する。
【0049】この第3実施例の車両用補機駆動システム
は、図6に示すように、基本的な構成は、第2実施例シ
ステムと同様であるが、第2実施例システムが、1:0
または0.5 :0.5 というように固定値のトルク配分比を
持つ補機トルク配分装置7’であるのに対し、トルク配
分比を変速幅に応じて可変値とする可変補機トルク配分
装置7”(補機トルク配分手段に相当)を適用した例で
ある。この可変補機トルク配分装置7”は、インプット
軸7cに駆動側可変プーリ7kが設けられ、エアコン入
力軸7gに従動側可変プーリ7mが設けられ、両プーリ
7k,7mにはベルト7nが掛け渡されている。尚、両
プーリ7k,7mのベルト接触径は外部からの制御油圧
により変更されるもので、これに伴なって、油圧ユニッ
ト10が両プーリ7k,7mに接続され、コントローラ
8’からは油圧ユニット10の油圧制御弁に対して制御
指令信号が出力される。
【0050】次に、作用を説明する。
【0051】図7はコントローラ8’で行なわれる補機
トルク配分比制御作動の流れを示すフローチャートであ
り、以下、各ステップについて説明する。
【0052】ステップ70では、エアコンスイッチ9c
のON信号をメモリすると共に、ON信号が出てからの
時間を計測するタイマーが作動を開始する。ステップ7
1では、エアコンスイッチ9cがONとなってからの経
過時間tが読み込まれる。ステップ72では、経過時間
tと予め設定された所定値to との大小が比較される。
そして、t<to であるならば、エアコン4cの負荷が
大きい作動開始域にあると判断し、ステップ73へ進
み、図8のB及び図9のBに示すエアコン側への配分ゲ
インの大のマップに基づき配分比が制御される。
【0053】尚、図8は車速対応マップであって、図8
のBのマップは、車速Vが所定値Vo以下の領域では、
全駆動力配分量をパワーステアリング側とし、所定値V
o を超えると急激にエアコン側への駆動力配分量を増し
てゆき、高車速域では全駆動力配分量をエアコン側とす
る特性である。また、図9はハンドル転舵速度対応マッ
プであって、図9のBのマップは、ハンドル転舵速度 d
θが小さい領域では全駆動力配分量をエアコン側とし、
所定値 dθo の少し前から急激にパワーステアリング側
への駆動力配分量を増してゆき、所定値 dθo を超える
高転舵速度域では全駆動力配分量をパワーステアリング
側としておく特性である。
【0054】一方、t≧to であるならば、エアコン4
cの負荷が定常状態にあると判断し、ステップ74へ進
み、図8のA及び図9のAに示すエアコン側への配分ゲ
インの小のマップに基づき配分比が制御される。
【0055】図8のAのマップは、車速Vが所定値Vo
以下の領域では、全駆動力配分量をパワーステアリング
側とし、所定値Vo を超えると徐々にエアコン側への駆
動力配分量を増してゆき、高車速域でもパワーステアリ
ング側への配分量を確保しておく特性である。また、図
9のAのマップは、ハンドル転舵速度 dθが小さい領域
ではエアコン側への駆動力配分量を小さく抑え、所定値
dθo の少し前からパワーステアリング側への駆動力配
分量を増してゆき、所定値 dθo を超える高転舵速度域
では全駆動力配分量をパワーステアリング側としておく
特性である。
【0056】即ち、エアコン運転開始領域では、エアコ
ン4cの駆動確保しながら、第1実施例システムと同様
に操舵力を補助するアシスト力の要求がある条件下では
パワーステアリングシステム4aを優先して駆動させる
という考えに基づく制御とし(マップB)、エアコン定
常運転領域では、急激な車速変化やハンドル転舵速度変
化があった時に即応しやすい状態をつくるという考えに
基づく制御としている(マップA)。
【0057】以上説明してきたように、第3実施例の車
両用補機駆動システムにあっては、第1実施例システム
における(1),(2)の効果に加え、下記の効果が追
加される。
【0058】(4)トルク配分比を徐々に変更できる構
成とすると共に、エアコン定常運転領域では、車速対応
マップ及びハンドル転舵速度対応マップのエアコン側へ
の配分ゲインを小さく設定している為、急激な車速変化
やハンドル転舵速度変化があった時に滑らかな配分量の
変更により応答良くパワーステアリング性能の確保が図
られ、ドライバーに違和感(操舵力の急増やひっかかり
感等)を与えることがない。
【0059】以上、実施例を図面に基づいて説明して来
たが、具体的な構成や制御内容はこの実施例のに限られ
るものではない。
【0060】例えば、車両の搭載される補機の具体例と
しては、実施例に限られるものではなく、また、その数
も2つ以上であれば3つ以上の補機が搭載されるシステ
ムにも適用できる。
【0061】第1及び第2実施例では、補機トルク配分
装置として、プーリとベルトを用いた例を示したが、ギ
ヤ機構やチェーン機構等、他のトルク配分機構であって
も当然に含まれるし、また、第3実施例では、トルク配
分比を可変にする機構として可変プーリを用いた例を示
したが、四輪駆動車の可変トルク配分装置等に用いられ
る湿式多板クラッチ+アクチュエータによるものでも、
また、電気粘性流体封入式多板クラッチ等によるもので
あっても良い。
【0062】
【発明の効果】以上説明してきたように本発明にあって
は、エンジンを駆動源とする複数の補機が搭載された車
両に適用される車両用補機駆動システムにおいて、油圧
ポンプ,アキュムレータ,油圧モータにより定回転・定
トルクユニットを構成し、定回転による定駆動トルクを
ベースに車両状態に基づいて各補機への駆動トルク配分
比制御を行なう手段とした為、各補機への駆動トルク配
分の最適化を図ることによって駆動性能安定性確保と、
燃費の向上と、補機の小型軽量化と、応答の良い補機性
能の発揮を達成することができるという効果が得られ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の車両用補機駆動システムを示すクレー
ム対応図である。
【図2】第1実施例の車両用補機駆動システムを示す全
体システム図である。
【図3】第1実施例システムのコントローラで行なわれ
る補機トルク配分比制御作動の流れを示すフローチャー
トである。
【図4】第1実施例システムでのエアコンスイッチを入
れてから旋回を行なう時のクラッチ断接制御を示すタイ
ムチャートである。
【図5】第2実施例の車両用補機駆動システムを示す全
体システム図である。
【図6】第3実施例の車両用補機駆動システムを示す全
体システム図である。
【図7】第3実施例システムのコントローラで行なわれ
る補機トルク配分比制御作動の流れを示すフローチャー
トである。
【図8】第3実施例システムの補機トルク配分比制御に
用いられる車速対応マップである。
【図9】第3実施例システムの補機トルク配分比制御に
用いられるハンドル転舵速度対応マップである。
【図10】従来の車両用補機駆動システムを示す概略図
である。
【符号の説明】
a エンジン b 油圧ポンプ c アキュムレータ d 油圧モータ e,e’,e” 補機 f 補機トルク配分手段 g 車両状態検出手段 h 補機トルク配分比制御手段

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エンジンにより駆動される油圧ポンプ
    と、 前記油圧ポンプからのポンプ吐出油路に設けられたアキ
    ュムレータと、 前記アキュムレータの調圧油を受けて作動する油圧モー
    タと、 前記油圧モータのモータ軸と複数の補機入力軸との間に
    設けられ、各補機に分配するモータトルクの配分比を変
    更可能な補機トルク配分手段と、 車両状態を検出する車両状態検出手段と、 検出される車両状態に基づいて各補機へ分配する補機供
    給トルクの配分比制御指令を前記補機トルク配分手段に
    出力する補機トルク配分比制御手段と、 を備えている事を特徴とする車両用補機駆動システム。
JP5132091A 1991-03-15 1991-03-15 車両用補機駆動システム Pending JPH05319131A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6718782B2 (en) 2001-06-25 2004-04-13 Denso Corporation Functional combined equipment for a motor vehicle

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US6718782B2 (en) 2001-06-25 2004-04-13 Denso Corporation Functional combined equipment for a motor vehicle

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