JPH0633792A - 車両用補機駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 パワーステアリング装置作動時に、コンプレ
ッサ１やオルタネータ２より優先的に油圧を供給できる
ようにし、かつその際の補機の休止を最も悪影響の少な
いように行う。 【構成】 コンプレッサ１およびオルタネータ２は油圧
ポンプ４，５の発生油圧でもって駆動される。パワース
テアリング装置のコントロールバルブ３には、第１，第
３，第４切換弁１４，１６，１９を介して作動時のみ油
圧が供給される。補機の負荷つまり実仕事は、圧力セン
サ２１，２２でもってそれぞれ検出される。最大仕事に
相当する最大圧力と検出圧力との比として実仕事割合を
求め、これが小さな方を休止してコントロールバルブ３
へ油圧供給を行うようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、車両用内燃機関の補
機類、例えば空調装置用コンプレッサやオルタネータ等
を液圧を介して駆動するようにした車両用補機駆動装置
に関し、特に液圧源をパワーステアリング装置と共用す
るようにした補機駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】コンプレッサや冷却ファン等の補機類を
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、車両に所謂横
置に機関を搭載したものなどでは、冷却ファンの駆動を
電動モータにて行うのが一般的であるが、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するという不具合がある。

【０００３】そこで、近年、コンプレッサ等を液圧モー
タ例えば油圧モータにて駆動する試みがなされており、
特に、油圧系統の複雑化を避けるために、パワーステア
リング用油圧系統と共用した形での油圧式補機駆動シス
テムが検討されている。

【０００４】例えば、特開昭６１−２１５４１７号公報
や特開昭６２−２６１６１３号公報には、冷却ファン駆
動用の油圧モータとパワーステアリング用油圧シリンダ
とを共通の油圧系統で駆動するように構成した補機駆動
装置が示されている。そして、この従来例では、パワー
ステアリング用油圧シリンダへの油圧供給を優先的に行
うようにしており、パワーステアリング装置の操作時に
は、油圧モータをバイパスするバイパス通路が開路し、
油圧モータを一時的に休止させる構成となっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成では、パワーステアリング装置作動時に休止す
る補機が予め固定的に定まっているため、複数の補機を
液圧でもって駆動する場合に、その休止する補機の容量
や駆動系統に予め十分な余裕を与えなければならず、必
ずしも理想的なものとはならない。例えば、空調装置用
コンプレッサは空調装置のＯＦＦ時には停止状態となる
が、これをパワーステアリング装置作動時の休止補機と
すると、夏季のクールダウン時等にもしばしば休止する
ことになり、冷房能力の不足を招く虞れがある。また同
様にオルタネータを休止補機として固定的に定めること
も雨天の夜間走行時などでは発電能力の不足を来し易
い。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そこで、この発明では、
パワーステアリング装置作動時に、最も余裕のある運転
状態にある補機を休止補機として選択し、該補機を一時
的に休止させてパワーステアリング装置に液圧を供給す
るようにした。すなわち、この発明に係る車両用補機駆
動装置は、内燃機関によって駆動される１つあるいは補
機毎に独立した複数の液圧ポンプと、この液圧ポンプの
液圧によって作動し、それぞれ補機を駆動する複数の液
圧モータと、各液圧モータ上流側の液圧をそれぞれ検出
する圧力検出手段と、各検出液圧に基づき各補機の最大
仕事に対する実仕事の割合を求める実仕事割合演算手段
と、この実仕事割合の小さな補機をパワーステアリング
装置作動時の休止補機として選択する選択手段と、パワ
ーステアリング装置の作動時に、上記休止補機に対応す
る液圧モータへの液圧供給を遮断してパワーステアリン
グ装置に液圧を導く通路切換手段とを備えたことを特徴
としている。

【０００７】

【作用】液圧モータ上流側の液圧は、該液圧モータが駆
動する各補機の負荷に比例して変化する。つまり、この
液圧でもって各補機の仕事（実仕事）が直接的に示され
る。そして、この実仕事が各補機の最大仕事に対して占
める割合が小さければ、当該補機が十分な余裕を持って
駆動されていることになり、休止された場合の影響が少
ないことを意味する。

【０００８】本発明では、パワーステアリング装置の非
作動時には液圧ポンプの液圧が各補機に供給され、これ
によって各補機が駆動される。そして、パワーステアリ
ング装置作動時には、そのときの運転状態により上記の
実仕事割合の最も小さな補機が休止補機として選択さ
れ、該補機が一時的に休止されるとともに、該補機に代
えてパワーステアリング装置側へ液圧が供給される。

【０００９】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図面に基づいて
詳細に説明する。

【００１０】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、空調装置用可変容量型コンプレッサ１およびオ
ルタネータ２を油圧駆動するようになっており、またパ
ワーステアリング装置の油圧シリンダ（図示せず）にも
コントロールバルブ３を介して油圧を供給するようにな
っている。

【００１１】油圧ポンプ４，５は、本実施例では各補機
毎に独立して設けられている。この油圧ポンプ４，５
は、内燃機関６の出力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、コンプレッサ用メイン通路８および
オルタネータ用メイン通路９へとそれぞれ圧送してい
る。上記コンプレッサ用メイン通路８の先端は、コンプ
レッサ１を駆動するコンプレッサ用油圧モータ１０の油
入口に接続されている。同様に、オルタネータ用メイン
通路９の先端は、オルタネータ２を駆動するオルタネー
タ用油圧モータ１１の油入口に接続されている。各油圧
モータ１０，１１の油出口には、ドレンタンク７へ作動
油を戻すリターン通路１２，１３が接続されている。

【００１２】また、コンプレッサ用メイン通路８には、
電磁式の第１切換弁１４および第２切換弁１５が介装さ
れており、オルタネータ用メイン通路９には、第３切換
弁１６が介装されている。上記第１切換弁１４は、コン
プレッサ用メイン通路８上流側部分を、第２切換弁１５
側もしくは第１分岐通路１７側へ選択的に連通させるよ
うになっている。第２切換弁１５は、コンプレッサ用メ
イン通路８上流側部分を、油圧モータ１０側もしくはリ
ターン通路１２側へ選択的に連通させるようになってい
る。尚、この第２切換弁１５は、基本的に空調装置のＯ
Ｎ，ＯＦＦに連動するもので、空調装置のＯＦＦ時にコ
ンプレッサ用メイン通路８をリターン通路１２へ開放し
ている。第３切換弁１６は、オルタネータ用メイン通路
９の上流側部分を、油圧モータ１１側もしくは第２分岐
通路１８側へ選択的に連通させるようになっている。

【００１３】そして、一対の分岐通路１７，１８の先端
は、第４切換弁１９を介してパワーステアリング用通路
２０に選択的に接続されるようになっている。すなわ
ち、この実施例では、上記第１切換弁１４，第３切換弁
１６および第４切換弁１９によって通路切換手段が構成
されており、油圧ポンプ４，５のいずれかの油圧をパワ
ーステアリング装置のコントロールバルブ３へ導入でき
るようになっている。

【００１４】またコンプレッサ用メイン通路８の油圧モ
ータ１０上流側、詳しくは第１切換弁１４と第２切換弁
１５との間に、該コンプレッサ用メイン通路８内の油圧
Ｐ１を検出する第１圧力センサ２１が配設されている。
同様に、オルタネータ用メイン通路８の油圧モータ１１
上流側、詳しくは第３切換弁１６より下流側に、該オル
タネータ用メイン通路９内の油圧Ｐ２を検出する第２圧
力センサ２２が配設されている。

【００１５】上記第１，第２圧力センサ２１，２２の検
出信号は、各切換弁１４，１５，１６，１９の切換制御
を司るコントロールユニット２３に入力されている。

【００１６】図２は、上記コントロールユニット２３に
おいて実行される制御の内容を示すフローチャートであ
り、以下、これを説明する。このルーチンは、例えば所
定時間毎に繰り返し実行されるもので、先ずステップ１
でパワーステアリング装置が作動中が否かつまり操舵さ
れているか否かを判定する。パワーステアリング装置が
停止状態にあれば油圧を供給する必要がないので、ステ
ップ１５，１６へ進んで第１切換弁１４，第３切換弁１
６をそれぞれ油圧モータ１０，１１側に保持し、コンプ
レッサ１およびオルタネータ２を駆動する。尚、空調装
置のＯＦＦ時には、前述したように第２切換弁１５を介
して油圧が解放されるため、コンプレッサ１は停止状態
となる。

【００１７】パワーステアリング装置が操舵された場合
には、ステップ１からステップ２へ進み、空調装置がＯ
Ｎ状態か否かを判定する。ここで空調装置がＯＦＦであ
れば、第４切換弁１９をコンプレッサ１側つまり第１分
岐通路１７側に切り換え（ステップ３）、かつ同時に、
第１切換弁１４を第１分岐通路１７側へ切り換える（ス
テップ４）。これにより、コンプレッサ１用の油圧ポン
プ４の発生油圧がパワーステアリング装置のコントロー
ルバルブ３へ導かれ、パワーステアリング装置が駆動さ
れる。つまり、空調装置がＯＦＦ状態であればコンプレ
ッサ１の駆動が不要であるため、常にコンプレッサ１用
の油圧でもってパワーステアリング装置が駆動される。

【００１８】ステップ２で空調装置がＯＮであった場合
には、ステップ５以降へ進んで、いずれの補機を休止さ
せるか選択する。先ず、ステップ５，６で、第１，第２
圧力センサ２１，２２の検出信号に基づいて油圧Ｐ１お
よびＰ２を検出する。そして、ステップ７で、コンプレ
ッサ１およびオルタネータ２の最大負荷時の圧力をそれ
ぞれＰ１ｍａｘ，Ｐ２ｍａｘとして、それぞれの実仕事
割合ΔＰ１（＝Ｐ１／Ｐ１ｍａｘ）およびΔＰ２（＝Ｐ
２／Ｐ２ｍａｘ）を演算する。尚、検出圧力Ｐ１，Ｐ２
が各補機の実仕事に相当し、最大圧力Ｐ１ｍａｘ，Ｐ２
ｍａｘが最大仕事に相当する。

【００１９】それぞれの実仕事割合ΔＰ１，ΔＰ２を求
めたら、ステップ８で両者を大小比較し、休止補機を決
定する。コンプレッサ１側の実仕事割合ΔＰ１の方が小
さい場合は、第１切換弁１４を第１分岐通路１７側へ切
り換え（ステップ９）、かつ同時に、第４切換弁１９を
第１分岐通路１７側へ切り換える（ステップ１０）。こ
れにより、コンプレッサ１が一時的に休止し、コンプレ
ッサ１用の油圧ポンプ４の発生油圧がパワーステアリン
グ装置へ供給される。

【００２０】操舵中に必要な操作力が増大することは好
ましくないので、この油圧ポンプ４によるパワーステア
リング装置への油圧供給は、必ずパワーステアリング装
置の作動終了（ステップ１１）まで継続される。そし
て、パワーステアリング装置の作動が終了したら、ステ
ップ１５，１６へ進み、第１切換弁１４，第３切換弁１
６を初期状態つまり油圧モータ１０，１１側へ切り換え
て、コンプレッサ１の駆動を再開する。

【００２１】一方、ステップ８でオルタネータ２側の実
仕事割合ΔＰ２の方が小さい場合は、ステップ１７側へ
進み、第３切換弁１６を第２分岐通路１８側へ切り換え
（ステップ１７）、かつ同時に、第４切換弁１９を第２
分岐通路１８側へ切り換える（ステップ１８）。そし
て、タイマＴに初期値Ｔ１をセットし（ステップ１
９）、そのカウントを開始する（ステップ２２）。これ
により、オルタネータ２が一時的に休止し、オルタネー
タ２用の油圧ポンプ５の発生油圧がパワーステアリング
装置へ供給される。

【００２２】この油圧ポンプ５を用いたパワーステアリ
ング装置への油圧供給は、原則としてパワーステアリン
グ装置の作動終了（ステップ２０）まで継続される。そ
して、パワーステアリング装置の作動が終了したら、ス
テップ１５，１６へ進み、第１切換弁１４，第３切換弁
１６を初期状態つまり油圧モータ１０，１１側へ切り換
えて、オルタネータ２の駆動を再開する。但し、パワー
ステアリング装置の作動が長く続き、オルタネータ２が
停止したままだと、バッテリ電圧Ｖ_BAが過度に低下する
虞れがあるので、作動終了前にタイマＴが０となった場
合（ステップ２１）には、以後、バッテリ電圧Ｖ_BAが所
定電圧Ｖ₀以上に維持されているかを逐次判定（ステッ
プ２３）するようにしている。そして、もしも所定電圧
Ｖ₀よりも低下したときには、第３切換弁１６を油圧モ
ータ１１側へ戻す（ステップ２４）とともに、第１切換
弁１４を第１分岐通路１７側へ（ステップ９）、第４切
換弁１９を第１分岐通路１７側へ（ステップ１０）それ
ぞれ切り換え、コンプレッサ１を一時的に休止し、コン
プレッサ１用の油圧ポンプ４でもってパワーステアリン
グ装置の作動を継続する。つまり、コンプレッサ１に代
えてオルタネータ２が駆動されるようになり、電圧低下
が回避される。この油圧供給経路の切換は瞬時に行われ
るので、パワーステアリング装置への悪影響はない。
尚、上記の時間Ｔ１は、通常の操舵が十分に終了し得る
程度に設定されている。

【００２３】このように上記実施例では、コンプレッサ
１とオルタネータ２とで実仕事割合ΔＰ１，ΔＰ２の小
さな方が休止補機として選択されるので、パワーステア
リング装置作動時に休止したとしても、その悪影響が比
較的小さくなり、乗員に違和感を与えることがない。例
えば、夏季のクールダウン時など冷房能力が高く要求さ
れるときにはコンプレッサ１の運転が継続され、また電
気的負荷が非常に大きいときにはオルタネータ２の運転
が継続されることになって、パワーステアリング装置へ
の油圧供給に伴う影響が最小限に抑制される。また、パ
ワーステアリング装置の作動中は、該パワーステアリン
グ装置へ確実に油圧が供給され続けるため、操舵中に不
快なショックを与えるようなことがない。

【００２４】次に、図３は、この発明の異なる実施例を
示している。この実施例は、第１分岐通路１７および第
２分岐通路１８の先端をアキュムレータ３１に接続し、
かつこのアキュムレータ３１とパワーステアリング装置
のコントロールバルブ３との間に、前述した第４切換弁
１９に代えて電磁式の開閉弁３２が介装されている。こ
の開閉弁３２は、パワーステアリング装置の作動に連動
して開くようになっている。

【００２５】この実施例によれば、油圧ポンプ４あるい
は油圧ポンプ５の油圧がアキュムレータ３１を介してパ
ワーステアリング装置へ導入されるようになり、操舵開
始からＴ１経過時点で第１切換弁１４，第３切換弁１６
が切り換えられた際に、パワーステアリング装置に生じ
るショックが緩和され、操舵感が向上する。

【００２６】尚、上記各実施例では、補機としてコンプ
レッサ１およびオルタネータ２を示したが、本発明はこ
れに限定されるものではなく、他の種類の補機あるいは
更に多数の補機に適用することができる。また上記実施
例では、補機毎に油圧ポンプ４，５を備えているが、１
個の油圧ポンプの吐出側に複数個の油圧モータを並列に
接続し、複数個の補機を駆動するようにした構成も可能
である。

【００２７】

【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、パワーステアリン
グ装置と補機とを共通の液圧源でもって駆動することが
可能となり、かつパワーステアリング装置作動時には該
パワーステアリング装置に優先的に液圧が供給されて確
実な作動が得られる。

【００２８】特に、パワーステアリング装置の作動時
に、最も余裕のある運転状態にある補機が選択されて休
止するので、液圧を有効に利用でき、補機休止に伴う悪
影響を最小限のものにすることができる。

【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す
構成説明図。

【図２】この実施例における制御の内容を示すフローチ
ャート。

【図３】アキュムレータを設けた実施例を示す構成説明
図。

【符号の説明】

１…コンプレッサ ２…オルタネータ ３…コントロールバルブ（パワーステアリング装置） ４，５…油圧ポンプ １０，１１…油圧モータ １４…第１切換弁 １５…第２切換弁 １６…第３切換弁 １９…第４切換弁 ２１…第１圧力センサ ２２…第２圧力センサ ２３…コントロールユニット

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関によって駆動される１つあるい
   は補機毎に独立した複数の液圧ポンプと、この液圧ポン
   プの液圧によって作動し、それぞれ補機を駆動する複数
   の液圧モータと、各液圧モータ上流側の液圧をそれぞれ
   検出する圧力検出手段と、各検出液圧に基づき各補機の
   最大仕事に対する実仕事の割合を求める実仕事割合演算
   手段と、この実仕事割合の小さな補機をパワーステアリ
   ング装置作動時の休止補機として選択する選択手段と、
   パワーステアリング装置の作動時に、上記休止補機に対
   応する液圧モータへの液圧供給を遮断してパワーステア
   リング装置に液圧を導く通路切換手段とを備えたことを
   特徴とする車両用補機駆動装置。