JP2002255052A

JP2002255052A - 車両の補機駆動装置

Info

Publication number: JP2002255052A
Application number: JP2001054788A
Authority: JP
Inventors: Akira Hotta; 陽堀田
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2001-02-28
Filing date: 2001-02-28
Publication date: 2002-09-11

Abstract

(57)【要約】【課題】エンジンと電気モータとの二つのポンプ駆動
源を備えたハイブリッド補機駆動装置において、モータ
の小型化、バッテリ電力の消費量抑制等を図る。【解決手段】本発明に係る車両の補機駆動装置は、補
機の流体ポンプ１を駆動するためエンジンＥ及び電気モ
ータＭの二つのポンプ駆動源を備え、上記流体ポンプ１
を可変容量型として、上記流体ポンプ１を上記電気モー
タＭのみで駆動するときは上記流体ポンプ１の容量を減
少させるようにしたものである。上記エンジンＥ及び上
記電気モータＭはハイブリッド車両における二つの走行
駆動源を兼ねるものであってもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は車両の補機駆動装置
に係り、特に、補機の流体ポンプ駆動源としてエンジン
と電気モータとの二つを備えたハイブリッド補機駆動シ
ステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、車両にはパワーステアリング、
エアコン、補助エア装置等の様々な補機が装備されてい
る。そしてこれら補機は通常エンジンから駆動力を得て
駆動される。即ち、パワーステアリングにあってはその
駆動油圧を発生させるため油圧ポンプが設けられ、この
油圧ポンプがＶベルトやプーリ等を介してエンジンのク
ランクシャフトに連結され、エンジンによって駆動され
る。同様に、エアコンではエアコン用コンプレッサがエ
ンジンによって駆動され、補助エア装置では、補助エア
装置用コンプレッサがエンジンによって駆動されて高圧
エアを発生しエアタンクに蓄圧する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、これらの補
機はエンジンから駆動力を得るため、原則としてエンジ
ン停止時には駆動不可となる。特に、エンジン及び電気
モータの二つの走行駆動源を備えるハイブリッド車両に
おいては、エンジンを停止し電気モータのみで走行する
場合があり、このとき補機を駆動できない。従ってパワ
ーステアリングやエアコンが使用できなくなったり、補
助エア装置においてエアタンクにエア圧を補充できなく
なったりする。

【０００４】この問題を解決するため、通常の車両又は
ハイブリッド車両において補機毎に補機駆動専用モータ
を設け、エンジン停止時にはその専用モータで補機を駆
動したり（特開平１１−２６８５２２号公報、特開平１
１−９８６０１号公報参照）、ハイブリッド車両におい
てエンジンを停止している場合には、走行駆動用モータ
により補機を駆動する（特開平７−３１５０５９号公
報、特開平８−３２４２６２号公報）、などの従来技術
がある。

【０００５】しかし、前者においては補機毎に専用モー
タが必要となるためコスト高になる欠点がある。また後
者においては、エンジン及びモータのいずれか一方の駆
動力を常に選択的に補機に与えるため、互いの駆動干渉
を防止すべくワンウェイクラッチや差動歯車等を用いた
複雑な切換機構を必要とし、コスト高になる欠点があ
る。

【０００６】なお、補機をエンジンで駆動せず専用モー
タのみで駆動する方法も考えられるが、これだと常にバ
ッテリ電力を消費するため、バッテリ容量の大型化ひい
てはコスト高をもたらす。

【０００７】また、元々油圧ポンプやコンプレッサとい
った補機の流体ポンプは、エンジンで駆動するものであ
り、その広範囲なエンジン回転数に対応すべく大きなシ
リンダ容量（吐き出し量）に設定され、しかもそのシリ
ンダ容量は一定である。このような流体ポンプをモータ
で駆動する場合、シリンダ容量に比例したモータトルク
を必要とすることから、モータが必要以上に大型化しコ
スト高となってしまう。またこれにより周辺装置が大型
化し、バッテリ電力の消費も早く進行することから、バ
ッテリ容量の大型化ひいてはコスト高になるという問題
がある。

【０００８】そこで、上記問題点に鑑みて本発明は創案
され、その目的は、エンジンと電気モータとの二つのポ
ンプ駆動源を備えたハイブリッド補機駆動装置におい
て、モータの小型化、バッテリ電力の消費量抑制等を図
ることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る車両の補機
駆動装置は、補機の流体ポンプを駆動するためエンジン
及び電気モータの二つのポンプ駆動源を備え、上記流体
ポンプを可変容量型として、上記流体ポンプを上記電気
モータのみで駆動するときは上記流体ポンプの容量を減
少させるようにしたものである。

【００１０】ここで、上記エンジン及び上記電気モータ
が、ハイブリッド車両における二つの走行駆動源を兼ね
るものであってもよい。

【００１１】また、上記補機がパワーステアリングであ
り、上記流体ポンプが上記パワーステアリングの駆動油
圧を発生させるための油圧ポンプであってもよい。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて詳述する。

【００１３】図１に本実施形態に係る車両の補機駆動装
置を示す。ここでは補機がパワーステアリングであり、
その駆動油圧を発生させるための油圧ポンプがパワステ
ポンプ１として示される。パワステポンプ１の駆動源と
して、エンジンＥと電気モータＭとの二つが備えられ
る。即ちハイブリッド補機駆動システムの構成である。
但しここでは説明を簡単にするため、車両はハイブリッ
ドでない通常の車両とし、電気モータＭはパワステポン
プ専用モータとする。

【００１４】パワステポンプ１は回転駆動力を入力する
ためのポンプ軸２を備え、ポンプ軸２はパワステポンプ
１を貫通するように設けられ、その両端部がパワステポ
ンプ１から突出される。左側に突出されたポンプ軸２の
一端部がＶプーリ３、４及びＶベルト５を介してエンジ
ンＥのクランク軸６に連結される。なおこのような連結
手段はチェーン・スプロケット機構やギヤ機構であって
も構わない。右側に突出されたポンプ軸２の他端部は、
減速機７を介して電気モータＭに連結される。

【００１５】ポンプ軸２の一端部に取り付けられた被駆
動側のＶプーリ３にはクラッチ手段としての電磁クラッ
チ８が設けられる。これはＶプーリ３とポンプ軸２との
間の連結状態を断接するためのものである。なおこのよ
うなクラッチ手段は電子制御可能なものであれば油圧多
板クラッチ等の様々なものが可能である。

【００１６】特に、従来と異なり、パワステポンプ１は
可変容量型とされ、内部の吐き出し量調整軸を動作させ
ることにより、吐き出し量即ちシリンダ容量を変化させ
ることができる。そしてこの吐き出し量調整軸を自動的
に動作させるため、パワステポンプ１にはアクチュエー
タ手段としての電動アクチュエータ９が設けられる。

【００１７】本装置全体の制御を司るためコントローラ
１０が設けられる。コントローラ１０は電磁クラッチ８
のon/off制御、電動アクチュエータ９の作動制御、及び
電気モータＭの回転制御を実行する。また、エンジンＥ
に設けられたエンジン回転センサ１１の出力からエンジ
ンの運転・停止を判断する。

【００１８】次に、本実施形態の作用を説明する。

【００１９】通常、エンジン回転中は、電磁クラッチ８
をonつまり接とし、エンジンの駆動力でパワステポンプ
１を駆動する。これによってパワーステアリングの駆動
油圧が発生し、パワーステアリングを作動させることが
できる。このとき電動アクチュエータ９はパワステポン
プ１が大容量、例えば8cc程度となるように作動させ、
パワステポンプ１を全てのエンジン回転数、特に最大回
転数に対応できるようにする。

【００２０】次に、エンジン停止時にパワステポンプ１
を駆動したい場合は次のようにする。図２に示すよう
に、エンジン回転センサ１１の出力からエンジン停止を
検出したら（ステップ１０１）、電磁クラッチ８をoff
つまり断とし（ステップ１０２）、ポンプ軸２の回転が
エンジンＥに伝わらないようにする。そして電動アクチ
ュエータ９を作動させ、パワステポンプ１の容量を例え
ば3cc程度に減少させる（ステップ１０３）。こうした
後、モータＭを回転させ、モータＭの回転駆動力を減速
機７を介してパワステポンプ１に伝達する（ステップ１
０４）。これによってパワーステアリングの駆動油圧が
発生し、パワーステアリングを作動させることができ
る。電磁クラッチ８が既に断されているので、Ｖプーリ
３に対しポンプ軸２が空転するようになり、ポンプ軸２
によってエンジンＥが駆動されるのを防止できる。

【００２１】これによれば、エンジン停止時にパワステ
ポンプ１をモータＭのみで駆動する際に、パワステポン
プ１を小容量化できるので、小型のモータＭでパワステ
ポンプ１を駆動でき、モータＭを小型化することができ
る。これによってコストを低減し、周辺装置も小型化で
きる。またバッテリ電力の消費量も少なくなるので、バ
ッテリ容量の小型化、コスト低減、省エネに有利とな
る。

【００２２】ここで、ハイブリッドでない通常の車両で
はエンジン停止時にパワーステアリング作動の必要性は
殆どないため、上記実施形態は、エンジン及び電気モー
タの二つの走行駆動源を備えたハイブリッド車両におい
て実質的に意味がある。即ち、ハイブリッド車両ではエ
ンジンを停止してモータのみで走行するモードがあり、
このとき上記実施形態では小型の専用モータでパワステ
ポンプ１を十分駆動できる。一方、専用モータを廃止
し、その代わりに上記モータＭを走行駆動用モータと兼
用させれば、部品点数が削減され、さらなる低コスト化
が図れる。そしてこの場合でもパワステポンプ１を小容
量化できるので、少ない電力量でパワステポンプ１を十
分駆動でき、走行用のバッテリ電力を無駄に消費するこ
とがなく、バッテリ容量の小型化及び省エネ・省電力に
大いに貢献できる。なお、ハイブリッド車両では走行駆
動用モータに発電機能を持たせたモータジェネレータ
（回転電機）を用いるのが一般的であり、このようなモ
ータジェネレータとしても一向に差し支えない。

【００２３】もっとも、補機がエアコンや補助エア装置
等の場合はエンジン停止時に駆動が必要となることもあ
るので、そのような場合は上記実施形態で十分対応可能
である。勿論、ハイブリッド車両として補機駆動用モー
タを走行駆動用モータと兼用させることもできる。

【００２４】本実施形態では、エンジン回転中はエンジ
ンＥでパワステポンプ１を駆動し、エンジン停止時のみ
モータＭでパワステポンプ１を駆動する。そして本実施
形態ではこの入力切換のため従来のような複雑な切換機
構を必要とせず、簡単なクラッチ手段（電磁クラッチ
８）のみで済むため、構造が簡単で小型、低コストとな
る。

【００２５】以上、本発明の実施の形態は上述のものに
限られない。例えば、多数の補機の流体ポンプを一つの
エンジンやモータで駆動するような変形例も可能であ
る。

【００２６】

【発明の効果】本発明は次の如き優れた効果を発揮す
る。

【００２７】（１）エンジンと電気モータとの二つの
ポンプ駆動源を備えたハイブリッド補機駆動装置におい
て、モータの小型化、バッテリ電力の消費量抑制等が図
れる。

【００２８】（２）周辺装置及びバッテリ容量の小型
化、低コスト化等に有利となる。

【００２９】（３）ハイブリッド車両に好適なハイブ
リッド補機駆動装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る補機駆動装置を示す構
成図である。

【図２】エンジン停止時における補機駆動装置の作動を
示すフローチャートである。

【符号の説明】

１パワステポンプＥエンジンＭ電気モータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】補機の流体ポンプを駆動するためエンジ
ン及び電気モータの二つのポンプ駆動源を備え、上記流
体ポンプを可変容量型として、上記流体ポンプを上記電
気モータのみで駆動するときは上記流体ポンプの容量を
減少させるようにしたことを特徴とする車両の補機駆動
装置。
【請求項２】上記エンジン及び上記電気モータが、ハ
イブリッド車両における二つの走行駆動源を兼ねるもの
である請求項１記載の車両の補機駆動装置。
【請求項３】上記補機がパワーステアリングであり、
上記流体ポンプが上記パワーステアリングの駆動油圧を
発生させるための油圧ポンプである請求項１又は２記載
の車両の補機駆動装置。