JPS6342091B2 - - Google Patents

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JPS6342091B2
JPS6342091B2 JP56068952A JP6895281A JPS6342091B2 JP S6342091 B2 JPS6342091 B2 JP S6342091B2 JP 56068952 A JP56068952 A JP 56068952A JP 6895281 A JP6895281 A JP 6895281A JP S6342091 B2 JPS6342091 B2 JP S6342091B2
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JP
Japan
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torque
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Yoshuki Hatsutori
Kazuma Matsui
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NipponDenso Co Ltd
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00—Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/003—Starting of engines by means of electric motors said electric motor being also used as a drive for auxiliaries, e.g. for driving transmission pumps or fuel pumps during engine stop
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00—Starting of engines by means of electric motors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00—Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/08—Circuits or control means specially adapted for starting of engines
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K23/00—DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors
    • H02K23/26—DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors characterised by the armature windings
    • H02K23/36—DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors characterised by the armature windings having two or more windings; having two or more commutators; having two or more stators

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は車両の各種ポンプ特に短時間のみかな
り大きな出力を要するような例えばパワーステア
リングポンプ等の補機駆動とスタータ機能を有す
る始動および補機駆動装置に関するものである。
従来この種のポンプはエンジン駆動あるいはモ
ータ駆動により行なわれているのが現状である。
しかるに、エンジン駆動では、エンジンが高速時
の場合にポンプ回転数が非常に大きくなり、無駄
なエネルギーの消費となる。また、モータ駆動で
は短時間であるが大きな出力を要するため、大き
なパワーのモータが必要となり、近年小型軽量化
がさけばれている折、時代に逆行することにもな
る。
本発明は上記の問題に鑑みたもので、高トルク
で短時間作動機能および低トルクで連続作動機能
を有するモータ手段により車両のエンジン始動を
行なうとともに、パワーステアリングポンプなど
の低トルクで連続作動の補機駆動およびその補機
駆動負荷の大のとき一時的に高トルクで短時間作
動の補助的補機駆動を制御し、小型軽量の装置で
複合機能を効率的に達成することを目的とするも
のである。
以下図に示す実施例に従つて本発明を説明す
る。第１図はその第１実施例を示すもので、２層
コイルのアーマチヤ方式を用い、ポンプとして車
両用パワステアリングポンプを結合した場合につ
いて述べる。
１はモータ本体、２はヨークで、ハウジング３
とエンドハウジング４に固着され、内側にフイー
ルドコイル５を有し、更に内側にコイルを２層と
したアーマチヤ６が位置している。７は大出力用
コイルのコンミテータ、８は小出力用コイルのコ
ンミテータで、それぞれブラシ９，１０より電流
が供給される。１１，１２はリード線、１３，１
４は電極端子で、電極円板１５と共に第１メイン
ソレノイドスイツチ（第1MS）を成している。
１６はソレノイドコイル、１７はソレノイドのス
プールで、一端に該電極円板１５、他端にピボツ
ト１９を介してアーム１８を有し、アーム１８の
先端はフツク１８ａになつており、ドライブスプ
リング２０を介してドライブレバー２１を作動さ
せる。２２は電極端子で、第２メインスイツチ
（第2MS）５２およびブラシ１０、とを電気接続
している。２７はオーバランニングクラツチ、２
８はピニオン、２９，３０はそれぞれベアリング
を示す。３１はアーム１８をピポツト１９周りに
回転させるためのソレノイドコイル、３２はスプ
ールで先端がフツクになつており、アーム１８に
引つかけられている。
１００はポンプ本体、１０１はリングでベーン
を有し、ローター１０２と共にポンプ機構を成し
ている。１０３はポンプエンドハウジングで、前
記エンドハウジング４、リング１０１と共にポン
プ１００のハウジングを形成する。１０５は流量
制御弁で、ポンプエンドハウジング内に設けられ
ている。１０６はリザーバタンク、１０７はオイ
ルシールである。
５０はバツテリ、５１は始動リレースイツチ、
５２は小出力用コイルへの第２メインスイツチ
（第2MS）、５３はソレノイド３１のオン・オフ
を行うレバースイツチ（LS）、５４は電子制御回
路で、ステアリング操作によるセクタトルクを補
機駆動負荷として検出する負荷センサ５５よりの
トルク信号および回転センサ５５ａよりの信号を
とり込んで負荷の大小およびエンジン停止をそれ
ぞれ判別する比較回路を有し、その比較出力信号
により第２メインスイツチ５２およびレバースイ
ツチ５３の作動制御を行うものである。
次に上記構成においてその作動を第１図および
第２図の作動手順を示す説明図を用いて説明す
る。図示しないキースイツチの始動端子を閉じる
と、その信号を電子制御回路５４が受け、始動リ
レースイツチ（SS）５１およびレバースイツチ
５３を閉成させることにより、電流はソレノイド
コイル３１に流れ、スプール３２が引上げられ、
第１図の実線の如くスプール３２の先端のフツク
がアーム１８をピボツト１９を支点として回転
し、フツク１８ａがドライブスプリング２０と結
合する。その際、ソレノイドコイル１６に通電さ
れたスプール１７の作動は、スプール３２の作動
よりもわずかに遅れて作動するようになつてお
り、フツク１８ａとドライブスプリング２０の結
合後、スプール１７が第１図で右方向に引かれ電
極端子１３，１４に電極円板１５が押圧され、第
１メーンスイツチ（第1MS）が閉成し、ブラシ
９より大出力用コンミテータ７を通り、２層コイ
ルアーマチヤ６の大出力用コイルへ大電流が通電
される。一方、始動リレースイツチ５１が閉じる
と共に、電子制御回路５４より第２メインスイツ
チ（第2M・Ｓ）５２が閉成し、ブラシ１０より
小出力用コンミテータ８を通りアーマチヤ６の小
出力用コイルへ通電される。
また、ドライブレバー２１のてこ作用によりオ
ーバーランニングクラツチ２７が左方へ移動し、
ピニオン２８を左方へ移動させると共にピニオン
２８はアーマチヤ６により回転される。
これにより、スタータとして作動し、エンジン
の作動後始動リレースイツチ５１が開かれるとソ
レノイドコイル１６への通電が停止し、スプール
１７が左方へ移動し、第１メインソレノイドスイ
ツチが開放されると共に電子制御回路５４からの
信号によりレバースイツチ５３が閉成され、ソレ
ノイド３１への通電が停止し、スプール３２は下
へ重力で落ち、ソレノイドのケーシングのフラン
ジ部がストツパになる。しかるに、アーム１８は
ピボツト１９を支点として反時計方向に回転し、
フツク１８ａがドライブスプリング２０より脱れ
た状態になり、アーマチヤ６の大出力用コイルへ
の通電は停止される。一方、第２メインスイツチ
（第2MS）５２は閉成されたままにあり、アーマ
チヤ６の小出力用コイルへは通電が保持され、ア
ーマチヤ６は回転を保持し、ポンプ１００のロー
ター１０２は回転して、ポンプ１００の負荷が小
さい状態、例えば車両が直進状態（その際、圧力
は３Kg／cm2位）の場合は、アーマチヤ６の小出力
コイルのみでパワステアリングポンプとしての機
能が行なわれる。
ところが、ポンプ１００の負荷が設定値以上に
なつた場合は電子制御回路５４がそれを判別して
始動リレースイツチ５１を閉成し、前記と同様に
第１メインスイツチ（第1MS）を閉成し、アー
マチヤ６の大出力用コイルにも通電され、大出力
モータとなり、ポンプ１００が最大負荷時（例え
ばすえ切り時にはポンプ圧力は70Kg／cm2位にな
る）にも充分ポンプ機能を満足させるパワーが得
られる。尚、その際にはレバースイツチ（LS）
５３は開放されたままなので、アーム１８は第１
図の２点鎖線の様にドライブスプリング２０とは
脱れた状態を保持でき、ピニオン２８を左方へ押
してリングギヤと衝突することもない。そして、
ポンプ負荷が設定値より小さくなると始動リレー
スイツチ５１を開放状態にもどす。他方、エンジ
ン回転数が零になると回転センサ５５ａの信号に
て電子制御回路５４が判別して第２メインスイツ
チ（第2MS）５２を開放し、アーマチヤ６の小
出力用コイルへの通電も停止され、アーマチヤ６
の回転は止まり、エンジン始動前の状態に復帰さ
れる。
次に、第２実施例を第３，４図にて説明する。
第３図において、２００は補助モータで前記第１
実施例のアーマチヤ６の小出力用コイル相当のモ
ータ出力で、ポンプ本体１００と結合され、モー
タ本体１とは、一方向クラツチ３００にて結合さ
れている。
次に、上記構成による作動を第４図を参照して
説明すると、スタータ機能時は第１実施例とほと
んど同じであるが、低トルクで連続作動機能の補
助モータ２００へは通電されず、単にポンプ本体
１００とモータ本体１とのカツプリングとしての
作用だけである。ここで、一方向クラツチ３００
は外輪すなわちモータ本体１の回転速度が、内輪
すなわち補助モータ２００の回転速度よりも大き
い場合は直結状態となり、逆の場合はクラツチ切
断状態となつて動力伝達は行なわれない構造とな
つている。次にポンプ本体１００の負荷が設定値
よりも小さい場合は、補助モータ２００のみ通電
され、モータ本体１は非通電されることにより、
ポンプ本体１００は補助モータ２００のみで回転
駆動される。その時、一方向のクラツチ３００は
前記作用によりクラツチ切断状態となつている。
一方、ポンプ本体１００の負荷が設定値以上の場
合はモータ本体１は通電され（もちろんレバース
イツチ５３は開放状態）、補助モータ２００は非
通電となり、モータ本体１によりポンプ本体１０
０は回転駆動される。
なお、この第２実施例において、クラツチ３０
０を除いて直結構造にしてもよい。
さらに、第３実施例を第５図、第６図にて説明
する。ピボツト１９を支点にして回動するアーム
１８を、現在既成のスプール１７と一体のアーム
にし、アーム１８を回動制御していたソレノイ
ド、スイツチの代わりに新たに電極１３，１４を
共通にし、電極円板４０からなるパワースイツチ
（PS）を設け、コイル４１、スプール４２で開閉
を行ない、コイル４１への電流のON、OFFはコ
ントロールスイツチ４３が行なう。
上記構成によれば、スタータ機能時は通常のも
のと全く同様にでき、ポンプ本体１００の負荷が
設定値以上の場合は負荷判別する電子制御回路５
４の指令によりコントロールスイツチ４３が閉成
し、コイル４１へ通電され、スプール４２が右方
へ引つぱられ、電極円板４０が電極端子１３，１
４に押圧され、アーマチヤ６の大電流用コイルに
通電され、ポンプ本体１００の大きな負荷をも容
易に満足させ得る。又、パワースイツチ作動時
は、ドライブレバー２１を作動させる必要がない
ため、小さなソレノイド４１，４２を用いるのみ
で良く、より小型化ができる。
なお、他の実施例として、低トルクで連続作動
のために既存のスタータモータに対してチヨツパ
回路によるデユーテイ制御の電力供給制御を行な
つてもよく、その際補機駆動負荷の大きさに応じ
た制御を行なうことになる。また、その電力供給
制御方法としてチヨツパ回路に限らず他の制御回
路を用いてもよい。
また、上述の実施例では補機としてパワステア
リングポンプを例示したが、オイルポンプ、エア
ーポンプ、バキユームポンプ等の補機を対象にし
てもよく、特に有効なものとしては短時間のみ大
出力が必要で、通常は小出力で充分機能する形態
の補機が適しており、その補機としてはポンプに
限定されるものではなく、他のものでもよい。
以上述べたように本発明においては、高トルク
で短時間作動機能および低トルクで連続作動機能
を有するモータ手段およびその制御手段を備え、
車両のエンジン始動の機能に加えて、通常時に低
トルク駆動かつ一時的に高トルク駆動で補機を適
切に駆動制御することができ、その効率的な駆動
を小型軽量の装置で達成することができるという
優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の第１実施例の全体構成を示す
部分断面構成図、第２図は第１実施例の作動を示
すフローチヤート、第３図は本発明の第２実施例
の概略構成図、第４図は第２実施例の作動を示す
フローチヤート、第５図は本発明の第３実施例の
要部断面構成図、第６図は第３実施例の作動を示
すフローチヤートである。 １……モータ手段をなすモータ本体、６……２
層コイルのアーマチヤ、７……大出力コイル用コ
ンミテータ、８……小出力コイル用コンミテー
タ、１３，１４……切替手段の一部の第１メイン
ソレノイドスイツチをなす電極端子、５１……始
動スイツチ（Ｓ・Ｓ）、５２……切替手段の一部
をなす第２メインスイツチ（第2MS）、５３……
レバースイツチ（Ｌ・Ｓ）、５４……制御手段を
なす電子制御回路、１００……補機をなすポンプ
本体。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 高トルクで短時間作動機能および低トルクで
    連続作動機能を有するモータ手段と、 このモータ手段の電源供給を選択してその両機
    能を切替える切替手段と、 車両のエンジン始動操作に連動して前記切替手
    段を第１の電源供給状態に定めて前記モータ手段
    をエンジンに連結するとともに、高トルクで短時
    間作動機能を発揮させる始動スイツチと、 前記切替手段を第２の電源供給状態に切替えて
    前記モータ手段を補機に連結し、低トルクで連続
    作動機能を発揮させるとともに、その補機駆動負
    荷が設定値以上になると一時的に前記モータ手段
    が高トルクで短時間作動機能を発揮させる制御手
    段と を備えた始動および補機駆動装置。 ２ 前記モータ手段として高トルク用コイルと低
    トルク用コイルを２層に巻回したアーマチヤを有
    するモータを設けた特許請求の範囲第１項記載の
    始動および補機駆動装置。 ３ 前記モータ手段として高トルクで短時間作動
    の第１のモータと低トルクで連続作動の第２のモ
    ータとを連結した特許請求の範囲第１項記載の始
    動および補機駆動装置。
JP56068952A 1981-05-07 1981-05-07 Device for starting and for driving auxiliary machinery Granted JPS57183526A (en)

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