JP2653733B2 - 油圧駆動式のスーパチャージャと補助ブレーキを制御する装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は油圧駆動式のスーパチャ
ージャと補助ブレーキを制御する装置に関する。更に詳
しくは車両の発進性と排気ブレーキの制動性を改善した
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両の加速性を向上するためにエ
ンジンの排気ガスのエネルギを利用して吸気を圧縮する
ターボチャージャを取付けたエンジンが知られている。
しかしこのターボチャージャは車両の発進時にはエンジ
ンの回転速度が小さいためほとんどエンジンの吸気を圧
縮できない問題点があった。そのためターボチャージャ
付エンジンを備えた車両の発進性を向上する手段の１つ
として、エンジンにより駆動される油圧ポンプが発生す
る圧油を利用して、エンジンの吸気を圧縮するスーパチ
ャージャが採用されている。

【０００３】一方、トラック等の大型車両ではエンジン
ブレーキの制動力を増大するために、エンジンの排気ガ
スの流れを阻止してエンジンの内部抵抗を増大する排気
ブレーキを装着したものが知られている。しかし重量物
を積載して急激な坂を下るときには排気ブレーキだけで
は十分に車両を制動できない恐れがあった。そのため渦
電流式又は流体式のリターダを変速機の主軸に取付け、
これらのリターダにより主軸の回転速度を低減して車両
を制動している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記スーパチ
ャージャ及びリターダでは、双方に共通する部品がなく
部品点数及び車両重量を大幅に増大させる不具合があっ
た。

【０００５】本発明の目的は、比較的少ない部品の増加
及び重量の増大で、車両の発進時の加速性を向上でき、
かつ車両の制動時の制動力を増大することのできる油圧
駆動式のスーパチャージャと補助ブレーキを制御する装
置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の構成を、実施例に対応する図１及び図４を用
いて説明する。本発明の油圧駆動式のスーパチャージャ
と補助ブレーキを制御する装置は、車両に搭載されたエ
ンジン１１により駆動され油１５の吐出量を変更可能な
可変容量形油圧ポンプ１４と、ポンプ１４の吐出口１４
ｄに主管路１８を介して接続されエンジン１１の吸気圧
縮用のスーパチャージャ２１を駆動する油圧モータ１９
と、主管路１８から分岐した分岐管路２２を介して接続
された油圧機器２３，５３と、主管路１８と分岐管路２
２の分岐点に設けられモータ１９及び油圧機器２３に供
給する油量をそれぞれ調整可能なコントロールバルブ２
４と、車両の運転状態を検出するセンサ２９と、センサ
２９の検出出力に基づいてポンプ１４及びバルブ２４を
制御するコントローラ３１とを備えたものである。

【０００７】

【作用】車両が発進するときには、コントローラ３１は
センサ２９の検出出力に基づいて所定量の油１５を吐出
するように可変容量型油圧ポンプ１４を制御しかつポン
プ１４から吐出される油１５の全て又は大部分を油圧モ
ータ１９に供給するようにコントロールバルブ２４を制
御し、モータ１９によりスーパチャージャ２１を駆動さ
せてエンジン１１の吸気を圧縮する。また車両が減速す
るときには、コントローラ３１はポンプ１４から吐出さ
れた油１５の全てを油圧機器２３又は５３に供給するよ
うに制御し、油圧機器２３又は５３によりポンプ１４の
吐出口１４ｄの油圧を増大させてエンジン１１に負荷を
かける。更に車両が定速走行するときには、コントロー
ラ３１はポンプ１４が油１５を吐出しないようにポンプ
１４を制御する。

【０００８】

【実施例】次に本発明の実施例を図面に基づいて詳しく
説明する。図１〜図３に示すように、車両のエンジン１
１のクランク軸１１ａにはギヤ１２，１３を介して可変
容量型油圧ポンプ１４の入力軸１４ａが連結され、ポン
プ１４はこの例ではケース１４ｅ内に枢支された斜板１
４ｂの傾斜角度を変えることにより油１５の吐出量を変
更可能な斜板ポンプである。ポンプ１４の吸入口１４ｃ
は油タンク１６に吸入管路１７を介して接続され、吐出
口１４ｄには主管路１８を介して油圧モータ１９が接続
される。このモータ１９は出力軸１９ａを介してエンジ
ン１１の吸気管１１ｂに設けられたスーパチャージャ２
１に連結される。主管路１８から分岐した分岐管路２２
の途中には油圧機器２３が接続され、油圧機器２３はこ
の例ではブレーキ用油圧モータ２３ａとこのモータ２３
ａに出力軸２３ｂを介して連結された発電機２３ｃを有
する。主管路１８と分岐管路２２の分岐点にはコントロ
ールバルブ２４が設けられ、コントロールバルブ２４は
この例では３ポート２位置切換え電磁弁である。このバ
ルブ２４をオンするとポンプ１４の吐出口１４ｄを油圧
モータ１９の吸入口１９ｂに連通し、オフするとポンプ
１４の吐出口１４ｄをブレーキ用油圧モータ２３ａの吸
入口２３ｄに連通するようになっている。またブレーキ
用油圧モータ２３ａの吐出口２３ｅ側の分岐管路２２に
は油１５を冷却するオイルクーラ２６が接続され、コン
トロールバルブ２４と油圧モータ１９の間の主管路１８
から分岐するリリーフ管路３２は安全弁３３を介して油
タンク１６に接続される（図１）。

【０００９】可変容量型油圧ポンプ１４は図２及び図３
に詳しく示すように、ケース１４ｅに軸受１４ｆ，１４
ｇを介して回転可能に挿入された入力軸１４ａと、入力
軸１４ａに遊嵌されケース１４ｅ内に枢支された斜板１
４ｂと、ケース１４ｅに回転可能に収納され入力軸１４
ａにスプラインライン嵌合されたシリンダブロック１４
ｈと、入力軸１４ａを中心に同一円周上に等間隔にシリ
ンダブロック１４ｈに形成された複数のシリンダ孔１４
ｉに摺動可能に挿入された複数のピストン１４ｊとを備
える。ケース１４ｅは一方の端面に開口部を有するケー
ス本体１４ｋとこの開口部を封止するカバー１４ｍとを
有し、カバー１４ｍには油１５をシリンダ孔１４ｉに導
く吸入口１４ｃとシリンダ孔１４ｉから油１５を吐出す
る吐出口１４ｄが形成される。ケース１４ｅから突出す
る入力軸１４ａの先端にはギヤ１３が固着され、このギ
ヤ１３はクランク軸１１ａに固着されたギヤ１２に噛合
する。シリンダ孔１４ｉから斜板１４ｂの一方の面に向
って突出するピストン１４ｊの一端には球状の被保持部
１４ｎが形成され、斜板１４ｂの一方の面にはその面上
を摺動可能な複数のシュー１４ｒが押え板１４ｓにより
圧接される。シュー１４ｒは球状に形成された凹部によ
りピストン１４ｊの被保持部１４ｎを回転可能かつ転向
可能に保持するようになっている。

【００１０】斜板１４ｂの上端にはスプリングリターン
式の油圧シリンダ２７のピストンロッド２７ａが接続さ
れ、このシリンダ２７にはピストンロッド２７ａを往復
動させる切換え弁２８が接続される。切換え弁２８をオ
ンすると、シリンダ２７が斜板１４ｂを図２に示す位置
に回転させる。この状態では入力軸１４ａとともにシリ
ンダブロック１４ｈ及びピストン１４ｊが回転しかつピ
ストン１４ｊが斜板１４ｂに案内されてシリンダ孔１４
ｉ内を摺動するので、吸入口１４ｃから吸入された油１
５を吐出口１４ｄから吐出するようになっている。また
切換え弁２８をオフすると、シリンダ２７が斜板１４ｂ
を図３に示す位置に回転させる。この状態ではピストン
１４ｊがシリンダ孔１４ｉ内を往復動しないので、油１
５は吸入口１４ｃから吸入されずかつ吐出口１４ｄから
吐出されないようになっている。

【００１１】車両の運転状態を検出するセンサ２９は図
示しない変速機のシフトレバーの位置を検出するシフト
センサ２９ａと、エンジン１１のクランク軸１１ａの回
転速度を検出する回転センサ２９ｂと、アクセルペダル
の踏込み量を検出する負荷センサ２９ｃと、車速を検出
する車速センサ２９ｄと、排気ブレーキの作動及び不作
動を検出するブレーキセンサ２９ｅとを有する。シフト
センサ２９ａ、回転センサ２９ｂ、負荷センサ２９ｃ、
車速センサ２９ｄ及びブレーキセンサ２９ｅの各検出出
力はコントローラ３１の制御入力に接続され、コントロ
ーラ３１の制御出力はコントロールバルブ２４及び切換
え弁２８に接続される（図１）。

【００１２】このように構成された油圧駆動式のスーパ
チャージャと補助ブレーキを制御する装置の動作を説明
する。車両を発進させるときには図示しないシフトレバ
ーを第１速又は第２速に切換えてアクセルペダルを踏込
む。このとき負荷センサ２９ｃはアクセルペダルが大き
く踏込まれたことを検出し、車速センサ２９ｄは車速が
小さいことを検出し、更にブレーキセンサ２９ｅは排気
ブレーキが作動していないことを検出する。コントロー
ラ３１はシフトセンサ２９ａ、回転センサ２９ｂ、負荷
センサ２９ｃ、車速センサ２９ｄ及びブレーキセンサ２
９ｅの検出出力に基づいて可変容量型油圧ポンプ１４の
斜板１４ｂを図２に示す位置に回転させるように切換え
弁２８を切換え、同時にポンプ１４の吐出口１４ｄを油
圧モータ１９の吸入口１９ｂに連通するようにコントロ
ールバルブ２４を切換える。この結果、ポンプ１４から
吐出された油１５は図１の一点鎖線矢印で示すように圧
送され、油圧モータ１９がスーパチャージャ２１を駆動
するので、スーパチャージャ２１によりエンジン１１の
吸気が圧縮され、車両はスムーズに加速される。

【００１３】また車両を減速させるときにはアクセルペ
ダルが踏込まれなくなり、５速〜６速変速の大型車の場
合通常シフトレバーが第４速又は第５速に切換えられ、
排気ブレーキが作動する。このとき回転センサ２９ｂは
クランク軸１１ａの回転速度が大きいことを検出し、負
荷センサ２９ｃはアクセルペダルが踏込まれていないこ
とを検出し、車速センサ２９ｄは車速が大きいことを検
出し、更にブレーキセンサ２９ｅは排気ブレーキが作動
したことを検出する。コントローラ３１はこれらのセン
サ２９の検出出力に基づいてポンプ１４の吐出口１４ｄ
をブレーキ用油圧モータ２３ａの吸入口２３ｄに連通す
るようにコントロールバルブ２４を切換える。この結
果、油１５が図１の二点鎖線矢印で示すように圧送さ
れ、ブレーキ用油圧モータ２３ａが発電機２３ｃを駆動
してポンプ１４の吐出口１４ｄの油圧を増大させるの
で、クランク軸１１ａにかかる負荷が増大し、車両の制
動力が増大し、車両がスムーズに減速される。

【００１４】更に車両を定速走行させるときには、コン
トローラ３１はセンサ２９の検出出力に基づいてポンプ
１４の斜板１４ｂを図３に示す位置に回転させるように
切換え弁２８を切換える。この結果、ポンプ１４が油１
５を吐出しないので、車両は一定速度で走行できる。

【００１５】なお、実施例では油圧機器としてブレーキ
用油圧モータとこのモータにより駆動される発電機を挙
げたが、これは一例であって図４に示すように油圧機器
５３はパワーステアリング装置でもよい。図４において
図１と同一符号は同一構成部品を示す。この場合、車両
が発進するときにはコントロールバルブ２４は可変容量
型油圧ポンプ１４が油１５をスーパチャージャ２１を駆
動する油圧モータ１９に供給するが、同時に油圧機器５
３であるパワーステアリング装置にその作動に支障のな
い程度の油１５を供給できるようになっている。またエ
ンジンに負荷をかけることができれば上記ブレーキ用油
圧モータやパワーステアリング装置以外の油圧機器でも
よい。また、実施例では可変容量型油圧ポンプとして油
圧シリンダにより斜板の角度を変更可能な斜板ポンプを
挙げたが、これに限らず吐出量を変更可能であればその
他のポンプを用いてもよい。また、実施例ではセンサと
してシフトセンサ、回転センサ、負荷センサ、車速セン
サ及びブレーキセンサを挙げたが、スーパチャージャと
油圧機器の駆動の切換え時期を検出できれば上記センサ
を全て用いなくてもよく、また上記センサ以外の車両の
運転状態を検出するセンサを用いてもよい。更に、排気
ガスのエネルギを利用して吸気を圧縮するターボチャー
ジャを搭載したエンジンに本発明に係る装置を搭載して
もよい。

【００１６】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、油
の吐出量を変更可能な可変容量形油圧ポンプをエンジン
が駆動し、ポンプの吐出口に主管路を介して接続された
油圧モータがエンジンの吸気圧縮用のスーパチャージャ
を駆動し、主管路から分岐した分岐管路を介して油圧機
器を接続し、主管路と分岐管路の分岐点に設けられたコ
ントロールバルブをモータ及び油圧機器に供給する油量
をそれぞれ調整し、車両の運転状態をセンサが検出し、
センサの検出出力に基づいてコントローラがポンプ及び
バルブを制御するので、車両の発進時の加速性を向上で
き、かつ車両の制動時の制動力を増大することができ
る。またスーパチャージャ及び油圧機器が同一の油圧回
路を利用するので、スーパチャージャと渦電流式又は流
体式リターダを備えた車両より部品点数は少なくて済
み、また車両重量は増大しない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例油圧駆動式のスーパチャージャと
補助ブレーキを制御する装置の構成図。

【図２】その装置の可変容量型油圧ポンプがその吐出口
から油を油圧モータ又は油圧機器に吐出する状態を示す
縦断面図。

【図３】その油圧ポンプがその吐出口から油を油圧モー
タ及び油圧機器のいずれにも吐出しない状態を示す図２
に対応する断面図。

【図４】別の実施例を示す図１に対応する構成図。

【符号の説明】

１１ エンジン １４ 可変容量型油圧ポンプ １４ｄ 吐出口 １５ 油 １８ 主管路 １９ 油圧モータ ２１ スーパチャージャ ２２ 分岐管路 ２３，５３ 油圧機器 ２４ コントロールバルブ ２９ センサ ３１ コントローラ

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−252922（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−318719（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−55218（ＪＰ，Ａ) 実開 昭64−32428（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−158130（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−181834（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭59−51649（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両に搭載されたエンジン(11)により駆
   動され油(15)の吐出量を変更可能な可変容量形油圧ポン
   プ(14)と、 前記ポンプ(14)の吐出口(14d)に主管路(18)を介して接
   続され前記エンジン(11)の吸気圧縮用のスーパチャージ
   ャ(21)を駆動する油圧モータ(19)と、 前記主管路(18)から分岐した分岐管路(22)を介して接続
   された油圧機器(23,53)と、 前記主管路(18)と前記分岐管路(22)の分岐点に設けられ
   前記モータ(19)及び前記油圧機器(23)に供給する油量を
   それぞれ調整可能なコントロールバルブ(24)と、 前記車両の運転状態を検出するセンサ(29)と、 前記センサ(29)の検出出力に基づいて前記ポンプ(14)及
   び前記バルブ(24)を制御するコントローラ(31)とを備え
   た油圧駆動式のスーパチャージャと補助ブレーキを制御
   する装置。