JP2002174305A

JP2002174305A - 補機駆動装置

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Publication number: JP2002174305A
Application number: JP2000374880A
Authority: JP
Inventors: Keisuke Tani; 恵亮谷; Masaru Kamiya; 勝神谷; Akira Kato; 章加藤
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2000-12-08
Filing date: 2000-12-08
Publication date: 2002-06-21

Abstract

(57)【要約】【課題】車両の減速中の慣性力を用いて効率良く補機
を駆動することを可能とする補機駆動装置を提供する。【解決手段】走行状態では、エンジン６の動力により
補機２を駆動しており、自動変速機（ＡＴ）に内蔵され
たＡＴクラッチ１２、クランク軸プーリ３に内蔵された
クランク軸クラッチ１１２は係合した状態である。そし
て、エンジン自動停止条件が成立した場合には、ＡＴク
ラッチ１２の係合状態が分離され、エンジンへの燃料供
給を停止することでエンジン６が停止する。次に、クラ
ンク軸プーリ３のクラッチ１１２の係合状態が分離さ
れ、車軸プーリ４のクラッチ２１２が係合され、減速時
の慣性力による補機の駆動が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】減速中の車両の車軸によって補機
を駆動する補機駆動装置に関し、エンジン自動停止再始
動装置を備えた車両、ハイブリッド車両、電気自動車に
適用して好適なものである。

【０００２】

【従来技術】従来、エンジンの運転状態に応じて、自動
的にエンジンを停止又は再始動させるエコノミーラン制
御（以下、エコラン制御と称す）を実行することによ
り、排気ガス及び燃費を低減させる車両が知られてい
る。

【０００３】この種の車両において、走行中にアクセル
オフの状態が継続した場合には、車両はそのまま減速し
ていくが、排気ガスの低減や燃費の向上を図るために減
速中においてエンジンを自動で停止させることがある。
かかる場合には、エンジンのクランク軸に設けられたク
ランクプーリからベルト等で掛け渡されたコンプレッサ
等の補機も停止してしまうため、電動機等を設けること
により補機を電気駆動させる必要があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電動機
等により動力を供給する場合には、エンジンが作動中に
バッテリーに蓄えられた電力を用いて電動機等を駆動さ
せるため、エンジンが停止している期間が長い場合に
は、バッテリの電力を消費してしまうという問題があ
り、効率的に補機を駆動させているとは言えない。

【０００５】また、ハイブリッド自動車においては、減
速中では、モータジェネレータ（ＭＧ）にて慣性力を回
生すると共に、エンジンを介して補機を駆動しているた
め、バッテリの電力の消費の心配はないが、補機を駆動
する際にエンジンによるフリクションの影響を受けやす
い。従って、減速中の慣性力を用いて効率的に補機を駆
動できないという問題がある。

【０００６】さらに、電気自動車においては、車軸から
の駆動力をモータジェネレータ（ＭＧ）により電気力に
変換してバッテリに充電し、バッテリからの電力により
電動モータを駆動させて補機を駆動させているため、バ
ッテリ電力を消費することになり、減速中の慣性力を用
いて効率的に補機を駆動できないという問題がある。

【０００７】そこで、本発明は、上記問題に鑑みなされ
たものであり、効率良く補機を駆動することを可能とす
る補機駆動装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に成された請求項１に記載の発明によれば、クラッチ手
段にて車両が減速状態である場合に、車両駆動手段によ
る補機の駆動を、車両の減速時の慣性力による補機の駆
動へと切り替える。

【０００９】この結果、車両の減速時の慣性力を用いて
効率的に補機を駆動させることが可能となる。

【００１０】また、請求項２に記載の発明によれば、ク
ラッチ手段は、エンジン自動制御手段によりエンジン自
動停止条件が成立したと判断された場合に、エンジンに
よる補機の駆動を、減速時の慣性力による補機の駆動へ
と切り替える。

【００１１】即ち、エンジン自動制御手段を備えた車両
においては、走行中においてエンジンの自動停止が行わ
れることも多いため、その度に電動モータ等にて補機を
駆動させてはバッテリ等の消費電力が大きくなるが、本
発明の補機駆動装置を適用することにより、エンジン自
動停止中の間のバッテリ等の電力消費を抑えることがで
きる。

【００１２】また、請求項３に記載の発明のように、ク
ラッチ手段は、エンジン自動制御手段によりエンジン再
始動条件が成立したと判断された場合に減速時の慣性力
による補機の駆動を、エンジンによる補機の駆動へと切
り替える。

【００１３】即ち、通常走行時においては、エンジンか
らの動力により補機を動かす方が円滑に補機を駆動する
ことができる。従って、車両が加速する場合には、減速
時の慣性力をエンジンによる動力に切り替えることによ
り、通常走行時においてエンジンによる補機の駆動が可
能となる。

【００１４】さらに、請求項４に記載の発明によれば、
クラッチ手段は、エンジンで補機を駆動している際に車
両が減速状態である場合には、エンジンによる補機の駆
動を、減速時の慣性力による補機の駆動へと切り替え
る。

【００１５】即ち、請求項１に記載の発明をハイブリッ
ド自動車に適用した場合において、エンジンで補機を駆
動している際に車両が減速過程にある場合に、エンジン
による動力を、減速中の慣性力に切り替えて補機を駆動
させる。この結果、エンジンのフリクションの影響もな
く減速中の慣性力を用いて効率的に補機を駆動させるこ
とが可能となる。

【００１６】また、請求項５に記載の発明のように、減
速時の慣性力により補機を駆動している際に、車両に対
して加速要求があった場合にはクラッチ手段にて、車軸
による補機の駆動をエンジンによる補機の駆動へと切り
替える。この結果、ハイブリッド自動車においても、請
求項３に記載の発明と同様な効果を有することとなる。

【００１７】また、請求項６に記載の発明によれば、負
荷調節手段にて車両駆動手段による補機の駆動と、車両
の減速時の慣性力による補機の駆動とを相互に切り替え
る際に、補機の負荷を調節する。

【００１８】即ち、エンジンや電動機からの動力を減速
時の慣性力に切り替える際には、通常、エンジンのクラ
ンク軸や電動機のモータ回転数が減速時の慣性力の回転
数より大きいためにトルク衝撃が生じる。従って、切り
替えの際に負荷調節手段にてエンジンのクランク軸や電
動機のモータの回転数を減速時の慣性力の回転数と同じ
回転数となるように補機の負荷を調節する。この結果、
エンジンのクランク軸や電動機のモータの回転数をいち
早く慣性力の回転数と同期させると共に、切り替えの際
のトルク衝撃の軽減を図ることができる。

【００１９】さらに、請求項７に記載の発明によれば、
車両駆動手段又は補機にはプーリが取り付けられてお
り、減速時の慣性力により補機を駆動する際に媒体とさ
れるプーリの径を、車両駆動手段からの動力により補機
を駆動する際に媒体とされるプーリの径より小さくした
ことを特徴とする。

【００２０】即ち、エンジンや電動機等の車両駆動手段
の回転数は減速時の慣性力による回転数より大きいた
め、例えば、減速時の慣性力の媒体とされる車軸からの
ベルト等の動力伝達手段を径の小さいプーリ取り付け、
車両駆動手段からの動力伝達手段を大きい径のプーリー
に取り付ける。

【００２１】この結果、同様な回転数域において車両駆
動手段による補機の駆動から、減速時の慣性力による補
機の駆動へと切り替えることができ、切り替えの際のト
ルク衝撃を軽減することができる。

【００２２】また、請求項８に記載の発明によれば、ク
ラッチ手段にて車両が減速状態である場合には、電動モ
ータによる補機の駆動を減速時の慣性力による補機の駆
動へと切り替える。

【００２３】この結果、減速時の慣性力を電気力に変換
するような処理は必要がなく、減速中の慣性力を用いて
効率的に補機を駆動させることが可能となる。

【００２４】さらに、請求項９に記載の発明によれば、
クラッチ手段にて車両に加速要求があった場合には、減
速時の慣性力による補機の駆動を、電動モータによる補
機の駆動へと切り替える。

【００２５】即ち、通常の走行時においては、電動モー
タの動力の方が円滑に補機を動かすことができる。従っ
て、車両が加速する場合には、慣性力による補機の駆動
を電動モータの動力に切り替えて補機を駆動させること
により、電気自動車の通常走行時において円滑な補機の
駆動を可能とする。

【００２６】また、請求項１０に記載の発明によれば、
負荷調節手段にて電動モータによる補機の駆動と、減速
時の慣性力による補機の駆動とを相互に切り替える際に
補機の負荷を調節する。

【００２７】この結果、請求項６に記載の発明と同様な
効果を有することとなる。

【００２８】また、請求項１１に記載の発明によれば、
回転数同期手段にて車両の車軸の動力を補機に伝達する
際に、車両の左右の駆動輪の回転数の差をなくす。

【００２９】即ち、例えば、車軸の回転力から補機を駆
動する際には、片輪のみに補機の負荷がかかるため、車
輪の負荷のバランスが崩れ運転者に違和感を与えること
もあるが、デファレンシャルをロック等するように車両
の左右の回転数差をなくす手段を設けることにより、か
かる運転者の違和感をなくすことができる。

【００３０】

【発明の実施の形態】（第一の実施形態）本実施形態で
は、本発明の補機駆動装置をエンジン自動停止装置に適
用したものについて図面を用いて説明する。

【００３１】図１は、本実施形態の全体構成を示す図で
ある。

【００３２】本実施形態は、エアコンコンプレッサやオ
ルタネータ等の補機２と、電動始動装置１１と、エンジ
ン６と、エンジン６の動力を補機２等に伝えるクランク
軸１０１とクランク軸１０１に直結されたクランク軸プ
ーリ３と、車軸９と車軸９に直結された車軸プーリ４
と、変速比を変える自動変速機等を備えた減速機構７
と、エンジン６からの動力を左右の車輪５に分配するデ
ファレンシャル８とから構成されている。

【００３３】また、エンジン６は、図示しないエンジン
ＥＣＵからの制御指令を受けて走行中にエンジンを自動
で停止させたり、又はエンジンの再始動を行う。

【００３４】さらに、補機２とクランク軸プーリ３はベ
ルト１で繋がれており、エンジン６の動力を補機２に伝
えることが可能となる。また、補機２とクランク軸プー
リ３は、電動始動装置１１とベルト１で繋がれているた
め、後述するように電動始動装置１１にて補機２やクラ
ンク軸１０１を駆動させることができる。さらに、クラ
ンク軸プーリ３と車軸プーリ４はベルト１０で繋がれて
おり、車軸９の動力をクランク軸プーリ３を介して補機
２に伝えることが可能となる。

【００３５】上記クランク軸プーリ３と車軸プーリ４は
クラッチを内蔵しており、これらのクラッチにより、エ
ンジン６の動力による補機２の駆動から減速時の慣性力
による補機２の駆動へと切り替え可能とする。即ち、ク
ランク軸プーリ３のクラッチをオフにして車軸プーリ４
のクラッチをオンにすることにより、車軸９から補機２
への動力の伝達を可能として、減速時の慣性力による補
機２の駆動が可能となる。また、クランク軸プーリ３の
クラッチをオンにして、車軸プーリ４のクラッチをオフ
にすることにより、エンジン６から補機２への動力の伝
達が可能となる。なお、以後の説明を簡略化するため、
クランク軸プーリ３のクラッチをクランク軸クラッチと
称し、車軸プーリ４のクラッチを車軸クラッチと称す
る。

【００３６】さらに、電動始動装置１１もクラッチを有
しており、このクラッチをオンにすることにより電動始
動装置１１による補機２の駆動が可能となる。

【００３７】そして、上述のようなクラッチとしては、
電磁クラッチやワンウェイクラッチ等を用いることがで
きる。また、ベルト１とベルト１０は同じ回転方向で動
力を伝達できるように構成されている。さらに、デファ
レンシャル８は、左右の駆動輪をロックする機構を有し
ている。また、車軸プーリ４は、図１１に示すようにベ
アリング２０によって車軸９に取り付けられており、車
軸９はサポートベアリング２１によりエンジン固定部材
２２に取り付けられ、エンジン固定部材２２はエンジン
６に取り付けられている。また、等速ジョイント２３
は、タイヤ５の振動を吸収して車軸９の回転方向の運動
のみをプーリ４に伝達するものである。

【００３８】なお、クランク軸クラッチ、車軸クラッチ
は本発明のクラッチ手段に相当する。また、デファレン
シャル８は、本発明の回転数差同期手段に相当する。

【００３９】次に、以上のように構成された補機駆動装
置において、エンジン６から補機２への動力の伝達と車
軸９から補機２への動力の伝達との相互の切り替え手順
について図２，３を用いて説明する。

【００４０】なお、以下の説明は、車両が走行中にエン
ジン自動停止条件が成立した場合にエンジンを自動停止
させるものに関する。

【００４１】図２は、車両が走行中にエンジンが自動停
止した場合の、補機２を駆動させるための動力伝達経路
の切り替えを示すフローチャートである。

【００４２】また、図３は、車両が走行中にエンジンが
自動停止した場合の、補機２を駆動させるための動力伝
達経路の切り替え手順を示す説明図である。ここで、図
３（ａ）は、車両が走行状態においてエンジン６により
車軸９や補機２を駆動している図である。また、図３
（ｂ）は、エンジン自動停止条件が成立した場合のクラ
ッチの分離を示した図である。さらに、図３（ｃ）は、
エンジン自動停止条件が成立した場合のクラッチの係
合、分離を示した図である。また、図３（ｄ）は、車両
の慣性走行状態を示す図ある。

【００４３】図２において、まず、最初のステップＳ１
００では、エンジン自動停止条件が成立したか否かを判
断する。このエンジン自動停止条件が成立したか否か
は、例えば、車両の減速状態が所定時間継続されたと
か、ブレーキの踏み込み状態が所定時間継続したとか、
エンジン回転数が所定回転数に達したか等で判断する。
なお、ここでいうエンジンの自動停止とは、エンジン６
がフューエルカット状態である場合にクランク軸１０１
を止めることをいい、車両は走行状態となっている。

【００４４】そして、エンジン自動停止条件が成立した
場合は、ステップＳ１１０に移行して自動変速機（以
下、ＡＴと称す）クラッチ１２及びクランク軸クラッチ
１１２を切り離す。

【００４５】即ち、図３（ａ）に示すように、走行状態
では補機２はエンジン６により駆動されており、この
時、ＡＴクラッチ１２、クランク軸クラッチ１１２は係
合された状態である。従って、エンジン６の動力がＡＴ
７、デファレンシャル（以下、ＤＥＦと称す）８を介し
て車軸９に伝達されると共に、エンジン６の動力は、ク
ランク軸プーリ１１２に繋げられたベルト１を介して補
機２へ伝達される。

【００４６】そして、図３（ｂ）に示すように、エンジ
ン自動停止条件が成立するとＡＴクラッチ１２を分離し
て車軸９からの駆動力を遮断すると共に、図３（ｃ）に
示すように、クランク軸クラッチ１１２が切り離され、
後述する車軸クラッチ２１２の係合が行われる。

【００４７】続くステップＳ１２０では、補機２の負荷
を設定する。この補機２の負荷の設定の仕方としては、
車軸プーリ４と車軸９の回転数差に応じて設定する。即
ち、車軸プーリ４と車軸９の回転数差が大きい場合は、
補機２の負荷を大きくすることにより車軸プーリ４の回
転数を下げる。例えば、補機２がオルタネータである場
合には、界磁電流を大きくすることによりオルタネータ
にかかる負荷を大きくする。なお、補機２の負荷の設定
の仕方としては、予め決められた値に設定してもよい。

【００４８】次に、ステップＳ１３０では、車軸プーリ
４と車軸９の回転数差が所定値となったか否かを判断
し、肯定判別されるまでステップＳ１２０の処理が繰り
返される。即ち、車軸プーリ９に取り付けられた図示し
ない回転数検出センサにより検出される該プーリの回転
数と、図示しない車輪速センサにより検出される車軸の
回転数との差が所定値になったか判断され、所定値にな
ったならばステップＳ１４０に移行する。ここで、補機
２の負荷が車軸プーリ４と車軸９の回転数差に応じて設
定される場合には、車軸プーリ４と車軸９の回転数差が
下がるに連れて、補機２の負荷も小さくなるように制御
されることになる。なお、ここでいう所定値とは、回転
数差が０又はそれに近い値であり、エンジン６から車軸
９に動力を切り替える際に回転数差によるトルクの衝撃
がなくなるような値として予め設定されている。

【００４９】そして、ステップＳ１４０では、車軸プー
リ４と車軸９の回転数差が所定値になると、車軸クラッ
チ２１２を係合させると共に、補機２の負荷を元に戻し
て車軸９の動力を補機２に伝達できるようにする。即
ち、図３（ｄ）に示すように、車軸クラッチ２１２が係
合されることにより、車軸９の慣性力を補機２へ伝達す
ることが可能となる。

【００５０】次に、車両が減速中に車軸９にて補機２を
駆動している際に、エンジン再始動条件が成立した場合
の動力伝達経路の切り替え手順について、図４を用いて
説明する。

【００５１】ここで、図４（ａ）は、車両が慣性走行状
態である場合に、車軸９により補機２を駆動している図
である。また、図４（ｂ）は、エンジン再始動条件が成
立した場合に各クラッチの係合、分離を示した図であ
る。さらに、図４（ｃ）は、電動始動装置１１によりエ
ンジン６を始動させる時の図である。また、図４（ｄ）
は、通常の走行状態を示す図である。

【００５２】まず、図４（ａ）に示すように、車軸クラ
ッチ２１２が係合されていて、車軸９の慣性力で補機２
を駆動している時にエンジンの再始動条件が成立した場
合には、図４（ｂ）に示すように、車軸クラッチ２１２
が切り離されると共に、ＡＴクラッチ１２とクランク軸
クラッチ１１２が係合される。そして、図４（ｃ）に示
すように、電動始動装置１１（詳細は後述する）に備え
られたクラッチ３１２が係合され、電動始動装置１１に
よりエンジン６のクランク軸１０１に回転力が伝達され
ると共に燃料供給を復帰させる。尚、図示しないトルク
コンバータによって、クランク軸１０１の回転数と車軸
９の回転数の差が吸収され、エンジンの駆動力は円滑に
車軸に伝達される。そして、図４（ｄ）に示すように、
エンジン６にて補機２が駆動できる状態になった場合に
は、クラッチ３１２が切り離され、エンジン６により補
機２及び車軸９が駆動されて走行状態となる。なお、こ
こでいうエンジンの再始動条件が成立した場合とは、例
えば、エンジン６が停止中にアクセルを踏み込んだ場合
をいう。

【００５３】次に、減速時の慣性力が弱まった場合又は
車両が停止した場合における補機２の駆動方法について
図５を用いて説明する。

【００５４】図５（ａ）は、慣性走行状態において、車
軸９により補機２を駆動している説明図である。また、
図５（ｂ）は、電動始動装置１１にて補機２を駆動して
いる説明図である。

【００５５】具体的には、図５（ａ）に示すように、慣
性走行状態で車軸９により補機２を駆動している際に、
慣性力が弱まり補機２の駆動が困難になる時、例えば、
車速が所定値以下になったと判断された場合や、完全に
車両が停止して車軸９による補機２の駆動が困難になっ
た場合には、図５（ｂ）に示すように、車軸クラッチ２
１２を切り離して、電動始動装置１１に備えられたクラ
ッチ３１２を係合して電動始動装置１１により補機２を
駆動する。この時、電動始動装置１１は、ベルト１に繋
がれているため、図示しないバッテリから電源を供給す
ることによりベルト１を介して補機２を駆動することが
可能となる。

【００５６】以上、本実施形態の構成及び作動について
説明したが、次にその効果について説明する。

【００５７】車両が走行中にエンジン６が自動で停止し
た場合に、クランク軸クラッチ１１２を分離して車軸ク
ラッチ２１２を係合させることにより、エンジン６から
補機２への動力の伝達を車軸９から補機２への動力の伝
達へ切り替える。

【００５８】この結果、エンジン６が停止しても減速時
の慣性力により補機２を駆動することが可能となるた
め、バッテリの消費電力を抑えることが可能となる。特
に、エンジン自動停止装置を搭載した車両においては、
頻繁にエンジン６が自動停止すると考えられるため、か
かるエンジン６の停止中にモータで補機２を駆動する分
だけ消費電力を抑えることが可能となる。

【００５９】また、車軸プーリ４と車軸９の回転数の差
から、車軸クラッチ２１２を統合する際、即ち、エンジ
ン６から補機２への動力の伝達を車軸９から補機２への
動力の伝達に切り替える際に、トルク衝撃が生じる場合
がある。従って、本実施形態のように、補機２のプーリ
の回転数に応じて補機２の負荷を設定する。即ち、補機
２のプーリの回転数が大きい場合は、補機２の負荷を大
きくする。この結果、いち早く補機２の回転数と車軸９
の回転数の差を縮めることができると共に、切り替えの
際のトルク衝撃を極力軽減することができる。

【００６０】さらに、車両が慣性走行状態である場合
に、エンジン６を再始動させる場合には、車軸クラッチ
２１２を切り離して、クランク軸クラッチ１１２を係合
することより、車軸９から補機２への動力の伝達をエン
ジン６から補機２への動力の伝達に切り替える。

【００６１】即ち、通常走行時においては、車軸９から
の動力により補機２を駆動するよりも、エンジン６から
の動力により補機２を駆動する方が効率がよい。従っ
て、エンジン６を再始動させる場合には、車軸９からの
動力をエンジン６による動力に切り替えることにより、
通常走行時においてエンジン６による補機２の駆動が可
能となる。

【００６２】また、電動始動装置１１を使用してエンジ
ンの再始動を行うこともできる。

【００６３】この結果、クランク軸１０１が回転してい
る途中であってもエンジンの再始動が可能となり迅速に
エンジンを再始動することができる。

【００６４】さらに、本実施形態では、車輪５の片側の
みに車軸プーリ４を設け、片側のみで補機２を動かすこ
ととしているため、車軸９から補機２を駆動する際には
片輪のみに補機２の負荷がかかる。従って、車輪５の負
荷のバランスが崩れ運転者に違和感を与えることもある
が、本実施形態のように、デファレンシャル８をロック
して車輪５の左右の回転数差をなくすことにより、運転
者の違和感をなくすことができる。

【００６５】また、車軸プーリ４は、ベアリング２０に
よって車軸９に取り付けられており、車軸９はサポート
ベアリング２１によりエンジン固定部材２２に取り付け
られ、エンジン固定部材２２はエンジン６に取り付けら
れている。

【００６６】この結果、補機２に対して車軸９の回転方
向の運動のみをプーリ４に伝達することが可能となる。

【００６７】次に、本実施形態の変形例について説明す
る。該変形例は、図８に示すように、車軸９からの慣性
力を伝達するベルト１をクランクプーリ３ではなく、補
機２の中で特に駆動力が必要なエアコンコンプレッサ２
０に直結されたコンプレッサ用プーリ２１に直接連結さ
せた点に特徴を有する。

【００６８】このコンプレッサ用プーリ２１は、図９に
示すように、車軸９からの動力を伝達するベルト１０と
連結するプーリ１５と、エンジン６からの動力を伝達す
るベルト１と連結するプーリ１６とを有している。

【００６９】走行中には、エンジン６の動力によりエア
コンコンプレッサ２０を駆動する必要があるため、クラ
ッチ駆動コイル１８をオンにしてプーリ１５とプーリ１
６をクラッチ摩擦面１７にて係合させ、エンジン６から
の動力をプーリ１５及びコンプレッサ入力軸１９を介し
てエアコンコンプレッサ２０を駆動する。この時、車軸
クラッチ２１２は分離されている状態であるため、車軸
９の駆動力はエアコンコンプレッサ２０に伝達されるこ
とはない。一方、車両が走行中にエンジン自動停止条件
が成立した場合には、クラッチ駆動コイル１８をオフに
してクラッチ摩擦面１７を分離すると共に、車軸クラッ
チ２１２を係合させて、車軸９の減速時の慣性力にてエ
アコンコンプレッサ２０を駆動する。この時、他の補機
２は、電動モータ１１により駆動させてもよいし、その
まま停止させてもよい。

【００７０】この結果、バッテリ電流を特に多く消費す
ると考えられるエアコンコンプレッサ２０のみを減速時
の慣性力にて駆動することができ、バッテリの消費電力
を節約することが可能となる。

【００７１】また、図１０に示すように、クランク軸プ
ーリ３のの構成に特徴を持たせることも可能である。

【００７２】図１０（ａ）は、本実施形態のクランク軸
プーリと車軸プーリの構成を示す説明図である。また、
図１０（ｂ）は、本実施形態のクランク軸プーリの側面
図である。

【００７３】図に示すように、クランク軸プーリ３は、
径の異なるプーリ３１とプーリ３２とにより構成されて
いる。そして、クランク軸１０１からの動力を補機２に
伝達するベルト１は、径の大きいクランク軸プーリ３１
に連結させ、車軸プーリ４からのベルト１０は径の小さ
いクランク軸プーリ３２にに連結させる。

【００７４】即ち、一般的には、車軸９はエンジン６の
回転数より低いため、エンジン６からの動力を減速時の
慣性力に切り替える際にトルク衝撃が生じる。そこで、
クランク軸１０１からのベルト１を径の大きいクランク
軸プーリ３１に連結させ、車軸９からのベルト１０を径
の小さいクランク軸プーリ３２に連結させることによ
り、おおよそ同様な回転数域においてベルト１とベルト
１０の切り替えができ、切り替えの際のトルク衝撃を軽
減することができる。また、低車速域においても補機２
を高い回転数域で回転させることができるため、慣性力
を効率よく使用することができる。

【００７５】（第二の実施形態）第二の実施形態は、本
発明の補機駆動装置をハイブリッド自動車に適用したも
のについて図面を用いて説明する。

【００７６】図６は、本実施形態の全体構成を示す図で
ある。

【００７７】本実施形態は、エアコンコンプレッサやオ
ルタネータ等の補機２と、車両停止中に補機２の駆動等
を行うモータジェネレータ（ＭＧ）５１と、エンジン６
と、車軸９と、低速時に車両を駆動させるために車軸９
に駆動力を与えるモータジェネレータ（ＭＧ）５４と、
エンジン６の動力を伝えるクランク軸１０１と、クラン
ク軸１０１に直結されたクランク軸プーリ３と、車軸９
に直結された車軸プーリ４と、変速比を変える自動変速
機等を備えた変速機７と、エンジン６からの動力を左右
の車輪５に分配するデファレンシャル８とから構成され
ている。

【００７８】また、クランク軸プーリ３と補機２はベル
ト５６で繋がれており、エンジン６の動力を補機２に伝
えることが可能となる。

【００７９】さらに、ロックアップクラッチ５２は、定
常走行時においてオンされて、エンジン６の動力を直接
変速器７に伝達するものであり、一方、トルクコンバー
タ５３は、発進時や加速時においてエンジン６の駆動力
を変速器７に円滑に伝達させるものである。

【００８０】また、ＭＧ５４は、エンジン効率の悪い発
進時や市街地での低速走行領域において、車両を駆動さ
せるために車軸９に動力を伝達する。なお、エンジン効
率がよくなる高速領域においては、ＭＧ５４ではな
く、エンジン６により動力が車軸９に伝達される。

【００８１】さらに、クランク軸プーリ３、車軸プーリ
４には第一の実施形態と同様にクランク軸クラッチ、車
軸クラッチをそれぞれ内蔵しており、これらのクラッチ
により、エンジン６による補機２の駆動と減速時の慣性
力による補機２の駆動とを相互に切り替えることができ
るようになっている。即ち、クランク軸クラッチをオフ
にして車軸クラッチをオンにすることにより、車軸９か
ら補機２への動力の伝達を可能とし、減速時の慣性力に
より補機を駆動させることができる。また、車軸クラッ
チをオフにして、クランク軸クラッチをオンにすること
により、エンジン６により補機２を駆動することが可能
となる。

【００８２】なお、このようなクラッチとして、電磁ク
ラッチやワンウェイクラッチを用いることができる。

【００８３】また、モータジェネレータ５１、モータジ
ェネレータ５４は本発明の発電電動機に相当する。さら
に、クランク軸クラッチ、車軸クラッチは本発明のクラ
ッチ手段に相当する。

【００８４】次に、この実施形態の作動について説明す
る。

【００８５】まず、通常の走行状態においては、エンジ
ン６やＭＧ５４から車軸９に動力を伝達している。ま
た、クランク軸１０１とクランク軸クラッチは係合さ
れ、車軸クラッチは分離されている状態であるため、エ
ンジン６の動力により補機２を駆動させることが可能と
なる。

【００８６】そして、ドライバーがアクセルを踏み込ん
でいないような減速状態である場合には、クランク軸ク
ラッチが分離され、車軸クラッチが係合されることによ
り、車軸９の動力を補機２に伝達することが可能とな
る。

【００８７】そして、ドライバーによるアクセルの踏み
込みにより加速要求があった場合には、車軸クラッチが
分離され、クランク軸クラッチが係合されることによ
り、エンジン６による補機２の駆動が可能となる。

【００８８】以上のように、本実施形態によれば以下の
効果を有することになる。

【００８９】即ち、本発明の補機駆動装置をハイブリッ
ド自動車に適用した場合では、車両が減速過程にある場
合に、クランク軸クラッチをオフにして、車軸クラッチ
をオンにすることにより、エンジン６からの動力を、車
軸９からの動力に切り替えて減速時の慣性力を利用して
補機２を駆動させる。

【００９０】この結果、補機２を駆動する際にエンジン
６によるフリクションの影響を受けることもなく、減速
時の慣性力を利用して効率よく補機２を駆動することが
可能となる。

【００９１】また、ドライバーによるアクセルの踏み込
みにより加速要求があった場合には、車軸クラッチをオ
フにして、クランク軸クラッチをオンにして、エンジン
６の動力により補機２を駆動する。

【００９２】即ち、通常走行時においては、車軸９から
の動力により補機２を駆動するよりもエンジン６からの
動力により補機２を駆動する方が円滑に動かすことがで
きる。従って、運転者からの加速要求があった場合に
は、車軸９からの動力をエンジン６からの動力に切り替
えることにより、通常走行時においてエンジン６による
補機２の駆動が可能となる。

【００９３】なお、本実施形態においても第一の実施形
態と同様に、車軸９からの動力を、補機２の中で特に駆
動力が必要となる例えば、図示しないエアコンコンプレ
ッサに直結されたコンプレッサ用プーリに直接連結させ
てもよい。この結果、第１の実施形態と同様な効果を有
することとなる。

【００９４】また、クランク軸プーリ３の構成を第一の
実施形態と同様に、図１０に示すような構成としてもよ
い。この結果、第一の実施形態と同様な効果を有するこ
とができる。

【００９５】さらに、ハイブリッド自動車においても、
車輪５の片側のみに車軸プーリ４を設け、その片側のみ
で補機２を駆動しているため車軸９から補機２を駆動す
る際には片輪のみに補機２の負荷がかかる。従って、車
輪５の負荷のバランスが崩れ運転者に違和感を与えるこ
ともあるが、第一の実施形態と同様に、デファレンシャ
ル８をロックして車輪５の左右の回転数差をなくすこと
により、運転者の違和感をなくすことができる。

【００９６】また、第一の実施形態と同様に、エンジン
６による補機２の駆動から減速時の慣性力による補機２
の駆動へと切り替える際に生じるトルク衝撃を極力抑え
るために、補機２の負荷を調節する補機負荷調節手段を
設けても良い。

【００９７】（第三の実施形態）第三の実施形態は、本
発明の補機駆動装置を電気自動車に適用したものについ
て図面を用いて説明する。

【００９８】図７は、本実施形態の全体構成を示す図で
ある。

【００９９】本実施形態は、エアコンコンプレッサやパ
ワステポンプ等の補機２と、車軸９と、車軸９に駆動力
を与えるモータジェネレータ（ＭＧ）１５１と、ＭＧ１
５１の駆動力を左右の駆動輪５に分割するデファレンシ
ャル８と、車軸９に直結された車軸プーリ４と、ＭＧ１
５１により発電される電流を交流から直流に変換するイ
ンバータ１５３と、電流を蓄電する２８８Ｖバッテリ１
５４と、２８８Ｖ電圧を１２Ｖ電圧に変換するＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータ１５５と、１２Ｖ電圧を蓄電する１２Ｖバ
ッテリ１５６と、通常走行状態において各補機２を駆動
させるため各補機２に取り付けられた電動モータ１５８
と、補機２に直結されたプーリ１５２と、プーリ１５２
と車軸プーリ４とを繋ぐベルト１と、ルームランプ等の
その他の電装品１５７からなる。

【０１００】上記プーリ１５２はクラッチを内蔵してお
り、このクラッチをオン／オフさせることにより、電動
モータ２による補機２の駆動と減速時の慣性力による補
機２の駆動とを相互に切り替えることができるようにな
る。即ち、通常走行状態においては、プーリ１５２のク
ラッチがオフにされることにより、各電動モータ１５８
により補機２を駆動することが可能となる。また、減速
時においては、プーリ１５２のクラッチをオンにするこ
とにより、減速時の慣性力により補機２を駆動すること
が可能となる。尚、プーリ１５２にクラッチを持たせる
変わりに、車軸クラッチ２１２を持たせてもよいし、電
動モータ１５８にクラッチを内蔵させてもよい。また、
プーリ１５２及び車軸４及び電動モータ１５８のそれぞ
れにクラッチを持たせてもよい。

【０１０１】次に、この実施形態の作動について簡単に
説明する。

【０１０２】まず、通常の走行状態においては、ＭＧ１
５１が車軸９に対して駆動力を伝達することにより車両
を動かしている。この時、補機２に直結されたプーリ１
５２に内蔵されたクラッチは分離され、補機２は、１２
Ｖバッテリ１５６から電圧を供給された電動モータ１５
８により駆動される。

【０１０３】そして、ドライバーがアクセルを踏み込ん
でいないような状態で車両が減速状態にある場合には、
プーリ１５２に内蔵されたクラッチが係合されることに
より、減速時の慣性力により補機２を駆動することが可
能となる。

【０１０４】一方、ドライバーによるアクセルの踏み込
みにより加速要求があった場合には、プーリ１５２に内
蔵されたクラッチが分離されることにより、電動モータ
１５８による補機２の駆動が可能となる。

【０１０５】なお、モータジェネレータ１５１は本発明
の発電電動機に相当する。さらに、プーリ１５２に内蔵
のクラッチ、又は車軸クラッチ又は電動モータに内蔵の
クラッチは、本発明のクラッチ手段に相当する。

【０１０６】以上のように、本実施形態によれば、以下
の効果を有することになる。

【０１０７】即ち、本発明の補機駆動装置を電気自動車
に適用した場合においては、車両が減速過程にある場合
に、電動モータ１５８による補機２の駆動を、車軸９か
らの動力、即ち、減速時の慣性力に切り替えて補機２を
駆動させる。

【０１０８】この結果、通常、電気自動車においては、
この１２Ｖバッテリ１５６から電動モータ１５８に電力
を供給する必要がなく、バッテリ１５６の消費電力を抑
えつつ、効率良く補機２を駆動することが可能となる。

【０１０９】また、ドライバーによるアクセルの踏み込
みにより加速要求があった場合には、電動モータ１５８
により補機２を動かす。

【０１１０】即ち、通常の走行状態においては、車軸９
からの動力により補機２を駆動するよりも、電動モータ
１５８からの動力により補機２を駆動する方が円滑に補
機２を動かすことができる。従って、運転者からの加速
要求があった場合は、減速時の慣性力を電動モータ１５
８による動力に切り替えることにより、通常の走行状態
において電動モータ１５８による補機２の駆動が可能と
なる。

【０１１１】なお、本実施形態においても第一の実施形
態と同様に、車軸９からの動力を、補機２の中で特に駆
動力が必要となる例えば、図示しないエアコンコンプレ
ッサに直結されたコンプレッサ用プーリのみに直接連結
させてもよい。

【０１１２】この結果、特にバッテリ１５６による電力
消費が大きくなると思われるエアコンコンプレッサを減
速時の慣性力にて駆動することが可能となり、消費電力
を抑えることが可能となる。なお、かかる場合には、他
の補機２は電動モータ１５８により駆動させてもよい
し、自然に停止させてもよい。

【０１１３】また、補機２に直結されたプーリ１５２の
構成を第一の実施形態と同様に、図１０に示すような構
成としてもよい。この結果、第一の実施形態と同様な効
果を有することができる。

【０１１４】さらに、電気自動車においても、車輪５の
片側のみに車軸プーリ４を設け、その片側のみで補機２
を駆動しているため車軸９から補機２を駆動する際には
片輪のみに補機２の負荷がかかる。従って、車輪５の負
荷のバランスが崩れ運転者に違和感を与えることもある
が、第一の実施形態と同様に、デファレンシャル８をロ
ックして車輪５の左右の回転数差をなくすことにより、
運転者の違和感をなくすことができる。

【０１１５】また、第一の実施形態と同様に、電動モー
タ１５８による補機２の駆動から減速時の慣性力による
補機２の駆動へと切り替える際に生じるトルク衝撃を極
力抑えるために、補機２の負荷を調節する補機負荷調節
手段を設けても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】第一の実施形態の全体構成図である。

【図２】エンジン自動停止の際の動力伝達手段の切り替
えの手順を示すフローチャートである。

【図３】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）はエンジン自
動停止の際の動力伝達手段の切り替えの手順を示す説明
図である。

【図４】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）はエンジン再
始動の際の動力伝達手段の切り替えの手順を示す説明図
である。

【図５】（ａ）、（ｂ）は電動始動装置による補機の駆
動を示す説明図である。

【図６】本発明の補機駆動装置をハイブリッド自動車に
適用した全体構成図である。

【図７】本発明の補機駆動装置を電気自動車に適用した
全体構成図である。

【図８】第四の実施形態を示す全体構成図である。

【図９】第四の実施形態におけるプーリを示す説明図で
ある。

【図１０】第五の実施形態を示す説明図である。

【図１１】プーリの取り付け位置を示す説明図である。

【符号の説明】

１ベルト２補機３クランク軸プーリ４車軸プーリ６エンジン９車軸１０ベルト１１電動始動装置１２ＡＴクラッチ３１、３２プーリ５１、５４、１５１モータジェネレータ１１２クランク軸クラッチ１５８電動モータ１１２クランク軸クラッチ２１２車軸クラッチ３１２電動始動装置のクラッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考） // Ｆ０２Ｄ 29/02 ３２１Ｂ６０Ｋ 9/00 Ｃ (72)発明者加藤章愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地株式会社デンソー内Ｆターム(参考） 3D037 CA00 CB13 CB14 CB36 3G093 AA05 AA07 AA16 BA19 BA21 BA22 CA00 CA02 CB07 DA12 DA13 DB01 EA00 EB00 EB03 3J049 AA01 BD08 BD09 BH01 CA03 5H115 PA01 PA11 PC06 PG04 PI16 PI22 PI29 PU22 PU23 PU25 PV02 PV09 QA01 QI04 SE04 SE05 SE09

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両を駆動する車両駆動手段の動力によ
り補機を駆動する補機駆動装置において、前記車両駆動手段による前記補機の駆動と、前記車両の
減速時の慣性力による前記補機の駆動とを切り替え可能
とするクラッチ手段を有し、前記クラッチ手段は、前記車両が減速状態である場合
に、前記車両駆動手段による前記補機の駆動を、前記車
両の減速時の慣性力による前記補機の駆動へと切り替え
ることを特徴とする補機駆動装置。
【請求項２】請求項１に記載の補機駆動装置におい
て、前記車両駆動手段はエンジンであり、前記エンジンを自動停止させるエンジン自動制御手段を
備え、前記クラッチ手段は、前記エンジン自動制御手段により
エンジン自動停止条件が成立したと判断された場合に、
前記エンジンによる前記補機の駆動を、前記車両の減速
時の慣性力による前記補機の駆動へと切り替えることを
特徴とする補機駆動装置。
【請求項３】請求項２に記載の補機駆動装置におい
て、前記クラッチ手段は、前記エンジン自動制御手段により
前記エンジン再始動条件が成立したと判断された場合に
は、前記車両の減速時の慣性力による前記補機の駆動
を、前記エンジンによる前記補機の駆動へと切り替える
ことを特徴とする補機駆動装置。
【請求項４】請求項１に記載の補機駆動装置におい
て、前記車両駆動手段はエンジン及び発電電動機であり、前記車両は前記エンジンと前記発電電動機とを選択的に
駆動可能であり、前記クラッチ手段は、前記車両が減速状態である場合に
は、前記エンジンによる前記補機の駆動を、前記車両の
減速時の慣性力による前記補機の駆動へと切り替えるこ
とを特徴とする補機駆動装置。
【請求項５】請求項４に記載の補機駆動装置におい
て、前記クラッチ手段は、前記車両に加速要求があった場合
には、前記車両の減速時の慣性力による前記補機の駆動
を、前記エンジンによる前記補機の駆動へと切り替える
ことを特徴とする補機駆動装置。
【請求項６】請求項１乃至５の何れかに記載の補機駆
動装置において、前記車両駆動手段による前記補機の駆動と、前記車両の
減速時の慣性力による前記補機の駆動とを相互に切り替
える際に、前記補機の負荷を調節する負荷調節手段を備
えることを特徴とする補機駆動装置。
【請求項７】請求項１乃至６の何れかに記載の補機駆
動装置において、前記車両駆動手段又は前記補機にはプーリが取り付けら
れており、前記車両の減速時の慣性力により前記補機を
駆動する際に媒体とされる前記プーリの径を、前記車両
駆動手段からの動力により前記補機を駆動する際に媒体
とされる前記プーリの径より小さくしたことを特徴とす
る補機駆動装置。
【請求項８】車両を駆動する発電電動機と、前記車両の補機を駆動する電動モータとを備えた補機駆
動装置において、前記電動モータによる前記補機の駆動と、前記車両の減
速時の慣性力による前記補機の駆動とを切り替え可能と
するクラッチ手段を有し、前記クラッチ手段は、前記車両が減速状態である場合
に、前記電動モータによる前記補機の駆動を、前記車両
の減速時の慣性力による前記補機の駆動へと切り替える
ことを特徴とする補機駆動装置。
【請求項９】請求項８に記載の補機駆動装置におい
て、前記クラッチ手段は、前記車両に加速要求があった場合
には、前記車両の減速時の慣性力による前記補機の駆動
を、前記電動モータによる前記補機の駆動へと切り替え
ることを特徴とする補機駆動装置。
【請求項１０】請求項８又は９に記載の補機駆動装置
において、前記電動モータによる前記補機の駆動と、前記車両の減
速時の慣性力による前記補機の駆動とを相互に切り替え
る際に、前記補機の負荷を調節する負荷調節手段を備え
ることを特徴とする補機駆動装置。
【請求項１１】請求項１乃至１０の何れかに記載の補
機駆動装置において、前記車両の減速時の慣性力を前記補機に伝達する際に、
前記車両の左右の駆動輪の回転数の差をなくす回転数同
期手段を備えたことを特徴とする補機駆動装置。