JPS61119428A - エンジンで駆動される車両用補機類の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は車両におけるエンジンで駆動される補機類の制
御装置に関する。

（従来の技術） エンジンで駆動される車両用補機類、例えば冷房用空調
機のコンプレッサ（冷媒圧縮機）はその作動時に非常に
多くのエネルギを消費するので、自動車のように限られ
た出力を持つエンジンからそのエネルギの供給を受ける
場合には本来車両の推進に使われるべき動力がその分減
少し、加速性能が劣化する。

このために従来から車両の加速状態を検出してコンプレ
ッサの作動を停止させる案が提起され。

実用化されている例もある。

例えば加速状態の検出にエンジンのマニホルド負圧やア
クセルペダルのフルストロークで作動する電気スイッチ
を用いたもの（特公昭４７−１０７２１号）、また別の
公知例（実公昭５１−４１３１５号等）では車速、エン
ジン回転数、マニホルド負圧等々を電気的に検出して中
央演算回路−５入力し、加速状態を検出するものがある
。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、前者の公知技術によれば、最高速で定速
巡航する場合にもコンプレッサが停止してしまうので、
空調機としての性能が著しく犠牲になり、また後者の公
知技術によると、中央演算回路を必要とするので、シス
テムが非常に高価になる。

ところで、自動変速機、特にトルクコンバータ（以下に
トルコンと略称する）等の流体継手を含む自動変速機の
場合にはその発進、加速性能に与えるコンプレッサの影
響は次の理由から極めて大きい。

（Ｄ流体継手はストール（車速＝０）点付近の伝達効率
は極めて悪く殆ど０％であるから、本来タイヤに伝えら
れる加速エネルギが低くなっている点。

（＋＋　）一方、コンプレッサの駆動エネルギは入力回
転数比例型であり、自動変速機はストール回転数が一般
に高いため、コンプレッサに食われるエネルギが手動変
速機の場合よりも大きい点。

従って自動変速機の場合には発進加速時を正確に検出し
てコンプレッサの作動停止を行わせることが第一に必要
であり、更に望ましくは追越加速時にもその度合に応じ
てコンプレツナの作動停止を行える方が合目的である。

そしてトルコン式自動変速機の場合、トルコンがそのト
ルク増幅機能を発揮している間、これに続く変速機構に
属するクラッチまたはバンドブレーキの各摩擦係合要素
はその伝達容量を増加させてトルク増幅に対応する必要
がある０反対にトルコンがトルク増幅を行わない単なる
フルイドカップリングとして作用している間は、その伝
達容量を減少させておく方が摩擦係合要素の寿命を延ば
すことができ、且つ変速ショックも緩和される。それ故
に現在のトルコン式自動変速機の殆ど全てがトルコンの
トルク増幅中、その増幅度合に応じて前記摩擦係合要素
の容量を変更する機能を付与されている。

斯かる機能とは制御のための油圧レベルの変更によって
達成されるものである。換言すれば、フルイドカップリ
ングとして作用している時の油圧レベルをライン圧ＰＬ
と呼ぶと、トルク増幅中の油圧レベルはＰＬ＋ΔＰとし
てΔＰだけ高められ、このΔＰはトルク増幅率に比例す
る量である。

この圧力変更の仕方は種々様々であるが、−例として第
１図にトルコン特性と出力特性の関係を示す、ここで横
軸はトルコンの入力回転速度で出力回転速度を除した速
度比ｅで示され、トルク増幅を行わないｅ≧ｅｃなるフ
ルイドカップリング領域と、トルク増幅作用を行うｅく
ｅｃなるトルコン領域との２つの領域があり、このｅｃ
をカップリングポイントと呼ぶ。

従ってトルク比または油圧レベルを検出し、その値が規
定値以上であれば車両が加速状態にあることを検出し得
ることになる。

尚、フルスロットル走行でも走行速度が十分に高ければ
、トルコンはカップリングポイン）ｅｃより右のフルイ
ドカップリング領域で使用されており、油圧レベルはラ
イン圧ＰＬに保たれている。

本発明は以上に着目して成されたもので、その目的とす
る処は、安価で簡単な検出手段により車両が加速中にあ
るのか、スロットル全開定速走行中にあるのか等をトル
コンのトルク増幅状態を基。

に正確に判別し、発進、加速時にのみコンプレッサ等の
エンジンで駆動される補機類の作動を停止して車両の加
速性能を確保することができるとともに、その他の場合
、特に最高速での定速走行時にもコンプレッサを作動し
て空調性能を確保することができる等、補機類の作動を
可能にし、しかもシステムを安価に構成できるようにし
たエンジンで駆動される車両用補機類の制御装置を提供
するにある。

（問題点を解決するための手段） 前記目的を達成すべく本発明は、トルコンのトルク増幅
状態を検出する検出手段を設け、この検出手段による既
定値以上のトルク増幅状態の検出で補機類とエンジン間
に設けられたクラッチを遮断して補機類の作動を禁止す
るよう補機類の制御装置を構成したことを特徴とする。

前記検出手段は具体的には、トルコンを含む変速機の制
御油圧を検出する圧力検出器、またはトルコンのトルク
増幅作用を受けて機械的に変位する可動部材の変位を検
出する変位検出器である。

（実施例） 以下に添付図面を基に実施例を詳述する。

第２図は説明を簡単にするために前進２段のトルコン式
自動変速機のパワートレン図を示し、後進も簡略化のた
めに省略する。

エンジン（＋）の出力トルクはトルコン（２）のポンプ
（Ｐ）へ伝えられ、それから流体力学的にタービン（Ｔ
）へ伝達される。このポンプ（Ｐ）とタービン（Ｔ）間
でトルクの増幅が行われると、ステータ（Ｓ）がその反
力を分担し、そのトルク増幅度合に応じてステータアー
ム（Ｌ）がメインシャフト（３）回りに回動し、後述す
る如くライン圧を増大させる。トルク増幅のないフルイ
ドカップリング時にはワンウェイクラッチ（ＣＯ）の働
きでステータ（Ｓ）はポンプ（Ｐ）、タービン（Ｔ）と
−緒に回転する。

タービン（Ｔ）はメインシャフト（３）に接続され、メ
インシャフト（３）上には低速クラッチ（ＣＯと高速ク
ラッチ（Ｃ２）とが一体に配設されるとともに、低速駆
動ギヤ（０と高速駆動ギヤ（５）とが回転自在に配設さ
れ、クラッチ（Ｃ＋）　、　（Ｃ：２）の一方が加圧係
合されるとギヤ（４）、（５）の一方がシャフト（３）
と一体に回転する。メインシャフト（３）と平行に配置
されたカウンタシャフト（６）上には前記各ギヤとそれ
ぞれ噛合する低速従動ギヤ（７）と高速従動ギヤ（８）
、そしてファイナルギヤ（９）が一体に配設され、ファ
イナルギヤ（９）はデフギヤ（１１）に噛合し、デフギ
ヤ（１１）はデフ（１２）、ドライブシャツ）　（１３
）、（１４）を介してタイヤ（図示せず）へ接続される
。

以上の機構により高速クラッチ（Ｃ２）を解除して低速
クラッチ（（＋）を加圧係合すれば、第１速（ＬＯＷ）
のギヤ比が確立され、逆にクラッチ（Ｃ１）を解除して
クラッチ（Ｃ２）を加圧係合すると、第２速（２ＮＤ）
のギヤ比が確立される。

斯かるトルコン式自動変速機の変速制御回路の一例を第
３図に示す。

油圧源（Ｐａ）で加圧された作動油は選速弁（２１）へ
送られ１選速レバー（２２）が前進位置（Ｄ）へ置かれ
ている時は油圧源（ＰＯ）とシフト弁（２３）とを繋ぐ
。

シ、フト弁（２３）はバネ（２０により図示の低速位置
に付勢され、パイロット油路（２５）の圧力で高速位置
に付勢される。パイロット油路（２５）はソレノイド弁
（２６）が図示の励磁状態にある時は絞り（２７）によ
り圧力が実質的にＯに保たれ、従ってシフト弁（２３）
は低速位置に置かれる。

またソレノイド弁（２Ｂ）が消磁されて弁座（２８）を
閉じると、シフト弁（２３）が高速位置ヘシフトされる
ようにバネ（２４）の強さが設定される。シフト弁（２
３）が低速位置にある時は図示の如く低速クラッチ（Ｃ
１）が油圧源（Ｐａ）へ接続され、また高速クラッチ（
Ｃ２）はタンク（図示せず）へ接続されてＬＯＷのギヤ
比が確立され、逆にシフフト弁（２３）が高速位置へシ
フトされると、クラッチ（Ｃ１）がタンクへ、クラッチ
（Ｃ２）が油圧源（ＰＯ）へそれぞれ接続されて２ＮＤ
のギヤ比が確立される。

そしてソレノイド弁（２Ｂ）の作動を制御する電子制御
回路（３１）が設けられる。この電子制御回路（３１）
は車速を電気信号として取出す車速検出器（３２）と、
スロットル開度を電気信号として取出すスロットル開度
検出器（３３）の出力を入力されて予め用意した変速マ
ツプと照らし合わせることで、ソレノイド弁（２Ｂ）を
開閉制御するものである。

第５図に変速マツプの一例を示す０図中実線はＬＯＷか
ら２ＮＤヘシフトアツプされるべき境界を、また点線は
逆に２ＮＤからＬＯＷへシフトダウンされるべき境界を
それぞれ示している。

一方、油圧源（Ｐａ）の吐出路（３５）には分岐路（３
Ｂ）が設けられ、作動油圧の設定を行う調圧弁（３７）
へ導かれる。この調圧弁（３７）はバネ（３８）で閉じ
側へ、またパイロット油路（３９）のパイロット圧で開
き側に構成され、弁（３７）が開くと余剰流がトルコン
（２）へ供給される。ここでバネ（３８）は前述のステ
ータアーム（Ｌ）の回動で強められるよう構成されてお
り、トルコン（２）がトルク増幅作用を行うと、ステー
タアーム（Ｌ）は矢印（ア）の方向へ回動し、バネ（３
Ｂ）を強めてシステムの油圧レベルを高める。

斯かるシステムの油圧レベルを検出するための検圧スイ
ッチ（４１）を油圧源（Ｐａ）の吐出路（３５）に設け
る。この検圧スイッチ（４１）は例えばシステムのライ
ン圧ＰＬを７に稟／ｃｍ２とした場合、８ｋｇ／ｃ■２
以上の圧力で閉じ、それ未満の圧力では開くように作動
点を設定する。

次に冷房用空調機のコンプレッサ（５１）の作動制御回
路を第４図を基に説明する。

車載のバッテリ（Ｅ）のプラス端子はメインヒュー−ズ
（Ｆ＋）　、　イグニッションスイッチ（Ｓｉｇ）　。

空調回路ヒユーズ（Ｆ２）を経て２手に分れ、一方はリ
レースイッチ（Ｓ（りを経てコンプレッサ（５１）の電
磁クラッチコイル（５２）へ連なり、他方はＰＮＰ型ト
ランジスタ（５４）、リレースイッチフィル（５５）、
空調機０Ｎ１０ＦＦ用の手動スイッチ（５Ｂ）、感温ス
イッチ（５７）及び感圧スイッチ（５Ｂ）へ連なり、そ
れぞれアースへ接続される。ここで感温スイッチ（５７
）は空調機の冷気吹出口に設けられ、吹出空気温度が既
定値以上で閉じるもので、感圧スイッチ（５Ｂ）は冷媒
ガス圧の既定値以下で閉じるものである。

そしてトランジスタ（５０へは前述の検圧スイッチ（４
１）からの信号を処理するインタフニス（８１）が！な
り、このインタフニス（６１）はトランジスタ（５４）
へシステム圧力がライン圧ＰＬの時にロウジベル信号を
送り、またライン圧ＰＬより高い時にはハイレベル信号
を送る。このロウレベル信号によりトランジスタ（５０
はＯＮされる。ここで空調用の送風回路は省略しである
。

以上のシステムによりスイッ゛チ（Ｓｉｇ）、（５８）
。

（５７）、（５８）の全てがＯＮされていると、コイル
（５５）　　。

はスイッチ（！９ｃ）を０１１．、電磁クラッチコイル
（５２）に電流が流れてコンプレッサ（５１）はプーリ
（５３）により駆動され、冷凍サイクルが完成される。

斯くして冷凍サイクルが完成している時にスロットルペ
ダルが踏み込まれてトルコン（２）がトルク比を上げる
ようなことになると、油圧システムの圧力が高まり、イ
ンタフニス（８１）はＩ＼イレベル信号を出すので、ト
ランジスタ（５０はＯＦＦとなり、コイル（５５）が消
磁されてスイッチ（Ｓｃ）はＯＦＦとなる。これにより
冷凍サイクルは中断され、車速が上がるが、スロットル
ペダルが再度戻るかしてトルコン（２）がカップリング
運転状態に戻ると、再び冷凍サイクルが完成される。

以上の作用を第５図に示す０図中流線部はコンプレッサ
（５１）のｆｓ１速での作動禁止領域、流点部は第２速
での作動禁止領域である。

尚、コンプレッサ停止中に必要なら送風ファンを回して
おくことは構わない。

以上のように単に１個の検圧スイッチ（４１）を付加す
るだけで、トルコン式自動変速機を備える車両の加速状
態を検出でき、システム上の太さな変更を伴わないから
適用が容易であるとともに、信饋性の高いシステムを安
価に製作できる。

ところで、検圧スイッチ（４１）を図示位置に代えて低
速クラッチ（Ｃθの油路に置けば、第１速でのトルク増
幅中にのみコンプレッサを停止する。また検圧スイッチ
（４１）が８ｋｇ／ｃ■２以上の油圧で開き、それ未満
の圧力で閉じるように構成されていれば、トランジスタ
（５４）に代えて斯かる検圧スイッチを直接用いること
も可能である。更に自動変速機としては前進３段、４段
でも良く、電子制御はされていてもいなくても良い。

以上の実施例ではトルコン（２）のトルク増幅作用を行
っている状態を検出するためにシステムの油圧レベルを
用いたが、ステータアーム（Ｌ）の変位なリミットスイ
ッチ（４２）で直接検出しても良い、またこのような変
位スイッチとしてはリミットスイッチの他、光学的に検
出するフォトインタラプタやポテンショメータ等も応用
可能である。

尚、油圧スイーＩチに比べてリミットスイッチは更に安
価であるが、第１′１１だけコンプレッサの作動停止を
行わせたい時には、第１速であることを検出する必要が
あり、この場合は電子制御回路（３１）からその信号を
受ける必要がある。また補機類としては、コンプレッサ
のみならず、ＡＣＧ　、パワーステアリングのポンプ、
オイルポンプ等がある。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、トルコン式自動変速機を
備える車両における空調機の制御装置にトルコンのトル
ク増幅状態を検出する１個の検出手段を設け、加速状態
にある既定値以上のトルク増幅時にはコンプレッサ等の
補機類の作動を禁止するようにしたため、加速状態を正
確に判断して発進、加速時にのみコンプレッサ等の補機
類の作動を停止させ、加速性能を確保できるとともに、
その他の場合、特に最高速での定速走行時にもコンプレ
ッサを作動させて空調機能を確保できる等、補機類の作
動を可能ならしめることができ、しかも斯かる信頼性の
高いシステムを安価に提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はトルコンの速度比に対する特性と油圧レベルを
示す特性図、第２ｖ４は前進２段のトルコン式自動変速
機のパワートレン図、第３図は第１実施例の検出手段を
設けた変速制御回路図、第４図は第１実施例に係る空調
機の制御回路図、第５図は変速マツプ、第６図は第２実
施例の検出手段を設けた変速制御回路図である。 尚１図面中（２）はトルクコンバータ、　（２１）ｊａ
ｉｌ遠弁、（２３）はシフト弁、（２５）、（３９）は
パイロット油路、　（２Ｂ）はソレノイド弁、（２７）
は絞り、（３１）は電子制御＠路、（３２）は車速検出
器、　（３３）はスロットル開度検出器、　（３７）は
調圧弁、（４１）は圧力検出器、（４２）は変位検出器
、　（Ｓｔ）はコンプレッサ、（５２）は電磁クラッチ
コイル、（５Ｂ）は手動スイッチ、（５７）は感温スイ
ッチ、　（５８）は感圧スイッチ、（Ｂ１）はインタフ
ニス、　（Ｇｏ）はワンウェイクラッチ、（Ｃ＋）　、
　（Ｃ２）は変速クラッチ、（Ｓｃ）はリレースイッチ
である。 ″！ｆｉｔｔ、ｅ 第３図 第４図 第５図 申求

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）トルクコンバータ式自動変速機と、該変速機と共
   通のエンジンにて駆動可能な補機類と、該補機類とエン
   ジン間に設けられて動力を断接するクラッチとを備える
   車両において、トルクコンバータのトルク増幅状態を検
   出する検出手段を設け、該検出手段による既定値以上の
   トルク増幅状態の検出でクラッチを遮断して補機類の作
   動を禁止するよう構成したことを特徴とするエンジンで
   駆動される車両用補機類の制御装置。
2. （２）前記検出手段はトルクコンバータを含む変速機の
   制御油圧を検出する圧力検出器とした特許請求の範囲第
   １項記載のエンジンで駆動される車両用補機類の制御装
   置。
3. （３）前記検出手段はトルクコンバータのトルク増幅作
   用を受けて機械的に変位する可動部材の変位を検出する
   変位検出器とした特許請求の範囲第１項記載のエンジン
   で駆動される車両用補機類の制御装置。