(57)【要約】【課題】  主エンジンの運転状態に応じた適当な量の冷却水を主エンジンに供給することにより、主エンジンのオーバーヒート及びオーバークールを抑制することができるウォータポンプ駆動装置を提供する。【解決手段】  メインエンジン５の運転状態が所定の低回転高負荷運転状態又は高回転低負荷運転状態であると判断された場合、電磁クラッチ３０が解放されてメインエンジン５の駆動力が遮断されると共に、サブエンジン６の駆動力がベルトＢ２等を介してウォータポンプ８ａに伝達される。そして、サブエンジン６の駆動力によりウォータポンプ８ａが駆動される。一方、メインエンジン５の運転状態が上記所定の運転状態ではないと判断された場合、電磁クラッチ３０が係合され、メインエンジン５の駆動力がベルトＢ１及びベルトＢ２等を介してウォータポンプ８ａに伝達される。そして、メインエンジン５の駆動力によりウォータポンプ８ａが駆動される。【選択図】  図１
2005325823.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両を駆動する主エンジンと、前記主エンジンよりも小排気量の補助エンジンと、前記主エンジンを冷却するための冷却水を圧送するウォータポンプと、を備えたウォータポンプ駆動装置において、
前記主エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と、
前記運転状態検出手段により検出された前記主エンジンの運転状態に基づいて、前記ウォータポンプの駆動力源を、前記主エンジン又は前記補助エンジンのいずれか一方に切替える切替手段と、
を備えることを特徴とするウォータポンプ駆動装置。
【請求項２】
前記運転状態検出手段は、前記主エンジンのエンジン回転数及びエンジン負荷を検出し、
前記切替手段は、前記エンジン回転数及び前記エンジン負荷に基づいて前記主エンジンの運転状態が所定の低回転高負荷運転状態であると判断された場合に、前記補助エンジンにより前記ウォータポンプが駆動されるように、駆動力源の切替えを行うことを特徴とする請求項１又は２に記載のウォータポンプ駆動装置。
【請求項３】
前記運転状態検出手段は、前記主エンジンのエンジン回転数及びエンジン負荷を検出し、
前記切替手段は、前記エンジン回転数及び前記エンジン負荷に基づいて前記主エンジンの運転状態が所定の高回転低負荷運転状態であると判断された場合に、前記補助エンジンにより前記ウォータポンプが駆動されるように、駆動力源の切替えを行うことを特徴とする請求項１又は２に記載のウォータポンプ駆動装置。
【請求項４】
前記切替手段は、
前記主エンジンと前記ウォータポンプとの間における駆動力の伝達を断続する駆動力断続手段と、
前記補助エンジンにより前記ウォータポンプを駆動する場合に、前記主エンジンと前記ウォータポンプとの間における駆動力の伝達が切断され、前記主エンジンにより前記ウォータポンプを駆動する場合に、前記主エンジンと前記ウォータポンプとの間で駆動力が伝達されるように前記駆動力断続手段を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のウォータポンプ駆動装置。
【請求項５】
前記主エンジンにより前記ウォータポンプが駆動される場合に、前記補助エンジンを停止させる補助エンジン制御手段を備える、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のウォータポンプ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウォータポンプ駆動装置に関し、特に、複数のエンジンを備えた車両におけるウォータポンプ駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両走行用の主エンジンと、小型の補助エンジンと、ウォータポンプ等の車両用補機の駆動を主エンジンと補助エンジンとに切替え可能な切替装置とを備え、ウォータポンプ等の駆動を、車両の運転状況に応じて２つのエンジンで分担して行う車両用補機駆動装置が下記特許文献１に記載されている。
【０００３】
この車両用補機駆動装置によれば、車両停止時には、主エンジンが停止され、補助エンジンによりウォータポンプ等が駆動される。一方、車両走行時には、補助エンジンが停止され、主エンジンによりウォータポンプ等が駆動される。
【特許文献１】特開平１１−２９４１７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
エンジン冷却系に循環される冷却水の量はウォータポンプの回転数に依存し、ウォータポンプの回転数は該ウォータポンプを駆動するエンジンの回転数に依存する。したがって、車両走行時に主エンジンによりウォータポンプが駆動される場合、主エンジンに供給される冷却水量は主エンジンのエンジン回転数に依存する。
【０００５】
そのため、例えば、登坂時のような低回転高負荷運転時には、発熱量が多いにも拘わらずウォータポンプ回転数が低いため、主エンジンに供給される冷却水量が不足するおそれがある。一方、降坂時のような高回転低負荷運転時には、発熱量が少ないにも拘わらずウォータポンプ回転数が高いため、冷却水量が過多になるおそれがある。このように、主エンジンの運転状態によっては、主エンジンの発熱量に応じた適当な量の冷却水が供給されないことにより、主エンジンがオーバーヒート又はオーバークールとなるおそれがある。
【０００６】
本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、主エンジンの運転状態に応じた適当な量の冷却水を主エンジンに供給することにより、主エンジンのオーバーヒート及びオーバークールを抑制することができるウォータポンプ駆動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るウォータポンプ駆動装置は、車両を駆動する主エンジンと、主エンジンよりも小排気量の補助エンジンと、主エンジンを冷却するための冷却水を圧送するウォータポンプとを備えたウォータポンプ駆動装置において、主エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と、運転状態検出手段により検出された主エンジンの運転状態に基づいて、ウォータポンプの駆動力源を、主エンジン又は補助エンジンのいずれか一方に切替える切替手段とを備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明に係るウォータポンプ駆動装置によれば、運転状態検出手段により検出された主エンジンの運転状態、すなわち主エンジンの発熱量やウォータポンプの被駆動状態等に基づいて、ウォータポンプの駆動力源が主エンジンから補助エンジン又は補助エンジンから主エンジンに切替えられる。主エンジンでウォータポンプを駆動した場合に適当な量の冷却水を主エンジンに供給することができない運転状態では、主エンジンから独立して稼動される補助エンジンでウォータポンプを駆動することにより、主エンジンの運転状態に応じた適当な量の冷却水を主エンジンに供給することが可能となる。
【０００９】
本発明に係るウォータポンプ駆動装置では、運転状態検出手段が、主エンジンのエンジン回転数及びエンジン負荷を検出し、切替手段が、エンジン回転数及びエンジン負荷に基づいて主エンジンの運転状態が所定の低回転高負荷運転状態であると判断された場合に、補助エンジンによりウォータポンプが駆動されるように、駆動力源の切替えを行うことが好ましい。
【００１０】
所定の低回転高負荷運転領域では、主エンジンでウォータポンプを駆動した場合に、主エンジンの発熱量に対して供給される冷却水量が不足するおそれがある。本発明に係るウォータポンプ駆動装置によれば、このような場合、ウォータポンプが補助エンジンで駆動されるように切替えられ、例えば、ウォータポンプの駆動回転数が高められることにより冷却水吐出量が増大されるので、主エンジンの発熱量に応じた適当な量の冷却水を供給することが可能となる。
【００１１】
また、本発明に係るウォータポンプ駆動装置では、運転状態検出手段が、主エンジンのエンジン回転数及びエンジン負荷を検出し、切替手段が、エンジン回転数及びエンジン負荷に基づいて主エンジンの運転状態が所定の高回転低負荷運転状態であると判断された場合に、補助エンジンによりウォータポンプが駆動されるように、駆動力源の切替えを行うことが好ましい。
【００１２】
所定の高回転低負荷運転領域では、主エンジンでウォータポンプを駆動した場合に、主エンジンの発熱量に対して供給される冷却水量が過多になるおそれがある。本発明に係るウォータポンプ駆動装置によれば、このような場合、ウォータポンプが補助エンジンで駆動されるように切替えられ、例えば、ウォータポンプの駆動回転数が下げられることにより冷却水吐出量が減少されるので、主エンジンの発熱量に応じた適当な量の冷却水を供給することが可能となる。
【００１３】
本発明に係るウォータポンプ駆動装置では、上記切替手段が、主エンジンとウォータポンプとの間における駆動力の伝達を断続する駆動力断続手段と、補助エンジンによりウォータポンプを駆動する場合に、主エンジンとウォータポンプとの間における駆動力の伝達が切断され、主エンジンによりウォータポンプを駆動する場合に、主エンジンとウォータポンプとの間で駆動力が伝達されるように駆動力断続手段を制御する制御手段とを備えることが好ましい。
【００１４】
このようにすれば、補助エンジンでウォータポンプが駆動される場合には、主エンジンと車両用補機との間における駆動力の伝達が切断され、主エンジンでウォータポンプが駆動される場合には、主エンジンとウォータポンプとの間で駆動力が伝達されるように駆動力断続手段が制御手段により制御される。よって、主エンジンの運転状態に応じてウォータポンプの駆動力源を切替えることが可能となる。
【００１５】
本発明に係るウォータポンプ駆動装置は、主エンジンによりウォータポンプが駆動される場合に、補助エンジンを停止させる補助エンジン制御手段を備えることが好ましい。このようにすれば、補助エンジンの燃料消費量を低減することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、主エンジンの運転状態に応じてウォータポンプの駆動力源を切替える構成とすることにより、主エンジンの運転状態に応じた適当な量の冷却水を主エンジンに供給することができるので、主エンジンのオーバーヒート及びオーバークールを抑制することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。図中、同一又は相当部分には同一符号を用いることとする。
【００１８】
まず、図１及び図２を用いて、ウォータポンプ駆動装置１の全体構成について説明する。図１は、ウォータポンプ駆動装置１の全体構成を示す図である。図２は、ウォータポンプ駆動装置１により駆動されるウォータポンプ８ａ及びその他の車両用補機の構成を示す図である。
【００１９】
ウォータポンプ駆動装置１が搭載された車両は、車両駆動用のメインエンジン（主エンジン）５と、メインエンジン５よりも小排気量のサブエンジン（補助エンジン）６とを備えている。
【００２０】
メインエンジン５には、トランスミッション１０が連結されている。トランスミッション１０に伝達されたメインエンジン５の駆動力は、ディファレンシャル及びドライブシャフト等を介して駆動輪に伝達される。そして駆動輪が駆動されることにより、車両が走行する。一方、メインエンジン５のクランクシャフト５ａには、電磁的にその解放及び係合を行うことができる電磁クラッチ３０を介してメインクランクプーリー５ｂが接続されている。メインエンジン５から出力された駆動力は、電磁クラッチ３０を介してメインクランクプーリー５ｂに伝達される。電磁クラッチ３０は駆動力断続手段として機能する。
【００２１】
サブエンジン６は、排気量が１００〜１５０ｃｃ程度の単気筒エンジンであり、例えば、ロングストローク化や膨張比を大きくすること等により熱効率を向上させたエンジンである。
【００２２】
サブエンジン６には、サブエンジン６を始動するスタータモータ２２が取付けられている。サブエンジン６のクランクシャフト６ｂには、ワンウェイクラッチ６０を介してプラネタリギヤユニット７が取付けられている。ワンウェイクラッチ６０は、サブエンジン６側から出力される駆動力を伝達し、サブエンジン６側に入力される駆動力を遮断するものである。また、プラネタリギヤユニット７は、ワンウェイクラッチ６０を介して伝達されたサブエンジン６の駆動力を増幅するものである。
【００２３】
プラネタリギヤユニット７は、サンギヤ７ａと、このサンギヤ７ａの周囲に配置されたプラネタリギヤ７ｂと、このプラネタリギヤ７ｂのさらに外周に配置されたリングギヤ７ｃと、プラネタリギヤ７ｂを保持するプラネタリキャリア７ｄとからなる。
【００２４】
クランク軸６ｂは、サンギヤ７ａに接続されており、サンギヤ７ａに入力されたサブエンジン６の駆動力は、プラネタリギヤユニット７のギヤ比（減速比）に応じて増幅され、プラネタリキャリア７ｄから出力される。
【００２５】
ここで、プラネタリギヤユニット７のギヤ比は、サンギヤ７ａの歯数をＺｓ、リングギヤ７ｃの歯数をＺｉとすると、次式で表される。
【００２６】
ギヤ比＝（１＋ρ）／ρ  ・・・（１）
ただし、ρ＝Ｚｓ／Ｚｉ
例えば、ギヤ比を６とした場合、サブエンジン６の駆動力は６倍に増幅され、回転数は１／６倍に減速される。このギヤ比は、サブエンジン６の駆動力等に基づいて定められる。
【００２７】
プラネタリキャリア７ｄにはサブクランクプーリー６ｃが取付けられており、プラネタリキャリア７ｄから出力された駆動力は、サブクランクプーリー６ｃに伝達される。本実施形態において、サブクランクプーリー６ｃには、大径プーリー６ｄと大径プーリー６ｄより直径の小さい小径プーリー６ｅとを備えたダブルプーリーを用いた。
【００２８】
小径プーリー６ｅとメインクランクプーリー５ｂとにはベルトＢ１が掛けられており、ベルトＢ１により小径プーリー６ｅとメインクランクプーリー５ｂとの間で駆動力の伝達が行われる。
【００２９】
一方、大径プーリー６ｄには、ウォータポンプ８ａ等の車両用補機との間で駆動力を伝達するベルトＢ２が掛けられている。ウォータポンプ８ａ等の車両用補機は、ベルトＢ２により伝達されたメインエンジン５又はサブエンジン６の駆動力により駆動される。
【００３０】
より具体的には、電磁クラッチ３０が係合された場合、メインエンジン５から出力された駆動力が、電磁クラッチ３０、ベルトＢ１、サブクランクプーリー６ｃ及びベルトＢ２を介してウォータポンプ８ａ等の車両用補機に伝達される。そして、この伝達されたメインエンジン５の駆動力によりウォータポンプ８ａ等の車両用補機が駆動される。
【００３１】
一方、電磁クラッチ３０が解放された場合、メインエンジン５から各車両用補機への駆動力の伝達が遮断される。このときには、サブエンジン６の駆動力が、ワンウェイクラッチ６０、プラネタリギヤユニット７、サブクランクプーリー６ｃ及びベルトＢ２を介してウォータポンプ８ａ等の車両用補機に伝達される。そして、この伝達されたサブエンジン６の駆動力によりウォータポンプ８ａ等の車両用補機が駆動される。
【００３２】
図２に示されるように、本実施形態において、メインエンジン５又はサブエンジン６により駆動される車両用補機としては、ウォータポンプ８ａの他、オルタネータ８ｂ、パワーステアリングポンプ８ｃ、エアコンコンプレッサ８ｄがある。なお、図１においては簡単のためウォータポンプ８ａのみを示し、他の車両用補機の図示を省略した。
【００３３】
ウォータポンプ８ａは、メインエンジン５の冷却水を循環させるポンプである。ラジエータで冷却された冷却水、又はバイパスされた冷却水は、ウォータポンプ８ａによりメインエンジン５内部に圧送され、メインエンジン５を冷却する。ウォータポンプ８ａから吐出される冷却水量は、ウォータポンプ８ａの回転数に依存する。本実施形態では、ウォータポンプ８ａとして遠心式ポンプを用いた。
【００３４】
なお、サブエンジン６の冷却方式は水冷式に限られることなく空冷式であってもよい。また、サブエンジン６として水冷式エンジンを用いた場合、ラジエータ等の冷却系をメインエンジン５の冷却系と共有する構成としてもよく、独立した冷却系を有する構成としてもよい。
【００３５】
メインエンジン５及びサブエンジン６の運転は、電子制御装置９によって制御される。電子制御装置９は、メインエンジン５の運転を制御するメインエンジン用電子制御ユニット（以下、メインＥＣＵという）４０及びサブエンジン６の運転を制御するサブエンジン用電子制御ユニット（以下、サブＥＣＵという）５０を備えている。
【００３６】
メインＥＣＵ４０には、メインエンジン５のクランク位置を検出するクランクアングルセンサ１４、車両の速度を検出する車速センサ４１、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ４２、メインエンジン５に吸入される空気量を検出する吸気量センサ４３、冷却水温度を検出する水温センサ４４及び電磁クラッチ３０等が接続されている。また、メインＥＣＵ４０は、インジェクタを駆動するインジェクタドライバ、点火プラグに点火信号を出力する出力回路、及び、電磁クラッチ３０を駆動するドライバ回路等を備えている。
【００３７】
メインＥＣＵ４０は、その内部に演算を行うマイクロプロセッサ、このマイクロプロセッサに各処理を実行させるためのプログラム等を記憶するＲＯＭ、演算結果などの各種データを記憶するＲＡＭ及び図示しない１２Ｖバッテリによってその記憶内容が保持されるバックアップＲＡＭ等を有している。
【００３８】
メインＥＣＵ４０では、上記各種センサからの出力値に基づいて燃料噴射量や点火時期などの制御値が算出される。そして、算出された制御値に基づいてドライバ回路等が駆動され、メインエンジン５の運転が総合的に制御される。また、メインＥＣＵ４０では、クランクアングルセンサ１４からの検出信号に基づいて算出されたメインエンジン５のエンジン回転数及び燃料噴射量から求められたエンジン負荷に基づいてメインエンジン５の運転状態が検出されると共に、検出されたメインエンジン５の運転状態に基づいて電磁クラッチ３０が制御される。すなわち、メインＥＣＵ４０は運転状態検出手段及び制御手段として機能する。また、電磁クラッチ３０及びメインＥＣＵ４０は切替手段として機能する。
【００３９】
サブＥＣＵ５０には、サブエンジン６のクランク位置を検出するクランクアングルセンサ、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ及びサブエンジン６に吸入される空気量を検出するエアフローメータなどが接続されている。
【００４０】
サブＥＣＵ５０は、メインＥＣＵ４０と同様に、マイクロプロセッサ等により構成されている。サブＥＣＵ５０は、上記各種センサからの出力値に基づいて、燃料噴射量や点火時期などの最適値を算出し、算出した値に基づいて、サブエンジン６の運転を制御する。すなわち、サブＥＣＵ５０は補助エンジン制御手段として機能する。
【００４１】
なお、メインＥＣＵ４０とサブＥＣＵ５０とは、例えばＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の通信回線４８で接続されており、相互にデータの交換が可能となるように構成されている。
【００４２】
次に、図３を用いて、ウォータポンプ駆動装置１の動作について説明する。図３は、低回転高負荷運転時における駆動源切替処理の処理手順を示すフローチャートである。この駆動力源切替処理は、車両のイグニションスイッチがＯＮ状態にされてメインＥＣＵ４０及びサブＥＣＵ５０の電源が投入されることにより起動され、所定時間毎に繰り返して実行される。なお、以下に説明する処理は、特に記載のない限り、メインＥＣＵ４０によって行われる。
【００４３】
ステップＳ１００では、車両が走行中であるか否かについての判断が行われる。ここで、車両が走行中の場合には、ステップＳ１０２に処理が移行する。一方、車両が走行中ではない場合、すなわち車両停止中の場合には、ステップＳ１０８に処理が移行する。
【００４４】
ステップＳ１０２では、クランクアングルセンサ１４の検出信号に基づいて算出されたメインエンジン５のエンジン回転数、燃料噴射量から求められたエンジン負荷、及び、水温センサ４４により検出された冷却水温度が読み込まれる。
【００４５】
続いてステップＳ１０４では、ステップＳ１０２で読み込まれたメインエンジン５の冷却水温度が所定値ＴＷ１（例えば、１００℃）より高いか否かについての判断が行われる。ここで、メインエンジン５の冷却水温度が所定値ＴＷ１より高い場合には、ステップＳ１０６に処理が移行する。一方、メインエンジン５の冷却水温度が所定値ＴＷ１以下の場合には、ステップＳ１１０に処理が移行する。
【００４６】
ステップＳ１０６では、ステップＳ１０２で読み込まれたメインエンジン５のエンジン回転数及びエンジン負荷に基づいて、メインエンジン５の運転状態が所定の低回転高負荷運転状態であるか否かについての判断が行われる。メインＥＣＵ４０のＲＯＭ等には、エンジン回転数とエンジン負荷と所定の低回転高負荷運転領域との関係を定めたデータが記憶されている。そして、読み込まれたエンジン回転数及びエンジン負荷が、所定の低回転高負荷運転領域内にあるか否かによって、メインエンジン５の運転状態が所定の低回転高負荷運転状態であるか否かについて判断される。
【００４７】
所定の低回転高負荷運転領域の一例を図４に示す。ここで、図４における斜線部分が、所定の低回転高負荷運転領域を示す。
【００４８】
ステップＳ１０６が肯定された場合、すなわちメインエンジン５の運転状態が所定の低回転高負荷運転状態であると判断された場合、ステップＳ１０８に処理が移行する。一方、ステップＳ１０６が否定された場合、すなわちメインエンジン５の運転状態が所定の低回転高負荷運転状態ではないと判断された場合、ステップＳ１１０に処理が移行する。
【００４９】
ステップＳ１０８では、電磁クラッチ３０が解放され、メインエンジン５からウォータポンプ８ａ等の車両用補機への駆動力の伝達が遮断される。一方、サブエンジン６の駆動力がワンウェイクラッチ６０、プラネタリギヤユニット７、サブクランクプーリー６ｃ及びベルトＢ２を介してウォータポンプ８ａ等の車両用補機に伝達される。そして、この伝達されたサブエンジン６の駆動力によりウォータポンプ８ａ等の車両用補機が駆動される。
【００５０】
ウォータポンプ８ａを駆動するサブエンジン６のエンジン回転数は、例えば、メインエンジン５のエンジン回転数、エンジン負荷及び冷却水温度に応じて制御される。この場合、ウォータポンプ８ａの回転数がメインエンジン５により駆動される場合よりも高回転となるように、サブエンジン６のエンジン回転数が制御される。その後、本処理から一旦抜ける。
【００５１】
ステップＳ１１０では、電磁クラッチ３０が係合される。電磁クラッチ３０が係合されることによって、メインエンジン５から出力された駆動力が、電磁クラッチ３０、ベルトＢ１、サブクランクプーリー６ｃ及びベルトＢ２を介してウォータポンプ８ａ等の車両用補機に伝達される。そして、この伝達されたメインエンジン５の駆動力によりウォータポンプ８ａ等の車両用補機が駆動される。なお、このとき、サブエンジン６は停止される。また、メインエンジン５とサブエンジン６との結合がワンウェイクラッチ６０により切断されので、サブエンジン６の連れ回りが防止され、フリクションロスが低減される。その後、本処理から一旦抜ける。
【００５２】
次に、図５を参照しながら、高回転低負荷運転時におけるウォータポンプ駆動装置１の動作について説明する。図５は、高回転低負荷運転時における駆動源切替処理の処理手順を示すフローチャートである。
【００５３】
ステップＳ２００及びＳ２０２は、上述したステップＳ１００及びＳ１０２と同一であるので、ここでは説明を省略する。
【００５４】
続くステップＳ２０４では、ステップＳ２０２で読み込まれたメインエンジン５の冷却水温度が所定値ＴＷ２（例えば、１００℃）より低いか否かについての判断が行われる。ここで、メインエンジン５の冷却水温度が所定値ＴＷ２より低い場合には、ステップＳ２０６に処理が移行する。一方、メインエンジン５の冷却水温度が所定値ＴＷ２以上の場合には、ステップＳ２１０に処理が移行する。
【００５５】
ステップＳ２０６では、ステップＳ２０２で読み込まれたメインエンジン５のエンジン回転数及びエンジン負荷に基づいて、メインエンジン５の運転状態が所定の高回転低負荷運転状態であるか否かについての判断が行われる。メインＥＣＵ４０のＲＯＭ等には、エンジン回転数とエンジン負荷と所定の高回転低負荷運転領域との関係を定めたデータが記憶されている。そして、読み込まれたエンジン回転数及びエンジン負荷が、所定の高回転低負荷運転領域内にあるか否かによって、メインエンジン５の運転状態が所定の高回転低負荷運転状態であるか否かについて判断される。
【００５６】
所定の高回転低負荷運転領域の一例を図６に示す。ここで、図６における斜線部分が、所定の高回転低負荷運転領域を示す。
【００５７】
ステップＳ２０６が肯定された場合、すなわちメインエンジン５の運転状態が所定の高回転低負荷運転状態であると判断された場合、ステップＳ２０８に処理が移行する。一方、ステップＳ２０６が否定された場合、すなわちメインエンジン５の運転状態が所定の高回転低負荷運転状態ではないと判断された場合、ステップＳ２１０に処理が移行する。
【００５８】
ステップＳ２０８では、電磁クラッチ３０が解放され、メインエンジン５からウォータポンプ８ａ等の車両用補機への駆動力の伝達が遮断される。一方、サブエンジン６の駆動力がワンウェイクラッチ６０、プラネタリギヤユニット７、サブクランクプーリー６ｃ及びベルトＢ２を介してウォータポンプ８ａ等の車両用補機に伝達される。そして、この伝達されたサブエンジン６の駆動力によりウォータポンプ８ａ等の車両用補機が駆動される。
【００５９】
ウォータポンプ８ａを駆動するサブエンジン６のエンジン回転数は、例えば、メインエンジン５のエンジン回転数、エンジン負荷及び冷却水温度に応じて制御される。この場合、ウォータポンプ８ａの回転数がメインエンジン５により駆動される場合よりも低回転となるように、サブエンジン６のエンジン回転数が制御される。その後、本処理から一旦抜ける。
【００６０】
ステップＳ２１０では、電磁クラッチ３０が係合される。電磁クラッチ３０が係合されることによって、メインエンジン５から出力された駆動力が、電磁クラッチ３０、ベルトＢ１、サブクランクプーリー６ｃ及びベルトＢ２を介してウォータポンプ８ａ等の車両用補機に伝達される。そして、この伝達されたメインエンジン５の駆動力によりウォータポンプ８ａ等の車両用補機が駆動される。なお、このとき、サブエンジン６は停止される。また、メインエンジン５とサブエンジン６との結合がワンウェイクラッチ６０により切断されるので、サブエンジン６の連れ回りが防止され、フリクションロスが低減される。その後、本処理から一旦抜ける。
【００６１】
低回転高負荷運転領域では、メインエンジン５でウォータポンプ８ａを駆動した場合に、メインエンジン５の発熱量に対して供給される冷却水量が不足するおそれがある。本実施形態によれば、このような場合、電磁クラッチ３０が解放され、ウォータポンプ８ａがサブエンジン６で駆動されるように切替えられる。そして、ウォータポンプ８ａの回転数が高められることにより冷却水吐出量が増大されるので、メインエンジン５の発熱量に応じた適当な量の冷却水を供給することができる。これにより、低回転高負荷運転時におけるメインエンジン５の冷却性能を向上させることができ、メインエンジン５のオーバーヒートを抑制することが可能となる。また、オーバーヒートによる耐久性の劣化やノッキングの発生等を抑制することができる。
【００６２】
高回転低負荷運転領域では、メインエンジン５でウォータポンプ８ａを駆動した場合に、メインエンジン５の発熱量に対して供給される冷却水量が過多になるおそれがある。本実施形態によれば、このような場合、電磁クラッチ３０が解放され、ウォータポンプ８ａがサブエンジン６で駆動されるように切替えられる。そして、ウォータポンプ８ａの駆動回転数が下げられることにより冷却水吐出量が減少されるので、メインエンジン５の発熱量に応じた適当な量の冷却水を供給することができる。これにより、高回転低負荷運転時におけるメインエンジン５のオーバークールを抑制することが可能となる。また、オーバークールによる燃焼の悪化や燃費の悪化等を抑制することができる。さらに、メインエンジン５によりウォータポンプ８ａが高回転で駆動されることに起因するフリクションの増加を抑制することができる。
【００６３】
また、本実施形態によれば、メインエンジン５によりウォータポンプ８ａが駆動される場合に、サブエンジン６が停止されるので、サブエンジン６の燃料消費量を低減することができる。
【００６４】
本実施形態においては、メインエンジン５又はサブエンジン６の駆動力により直接駆動されるウォータポンプ８ａを採用している。そのため、メインエンジン５又はサブエンジン６の駆動力により発電された電力によって駆動される電動ウォータポンプを採用するシステムに比べ、メインエンジン５又はサブエンジン６の駆動力を電力に変換することに起因するシステム効率の低下を抑制することができる。
【００６５】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、ワンウェイクラッチ６０の代わりに電磁クラッチ等を用いることも可能である。また、プラネタリギヤユニット７とサブクランクプーリー６ｃとの間にワンウェイクラッチ６０を配設してもよい。さらに、上記実施形態では、電子制御装置９をメインＥＣＵ４０とサブＥＣＵ５０とを用いて構成したが、単一のＥＣＵで構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】実施形態に係るウォータポンプ駆動装置の全体構成を示す図である。
【図２】実施形態に係るウォータポンプ駆動装置により駆動される車両用補機の構成を示す図である。
【図３】低回転高負荷運転時における駆動源切替処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図４】低回転高負荷運転領域の一例を示す図である。
【図５】高回転低負荷運転時における駆動源切替処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図６】高回転低負荷運転領域の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００６７】
１…ウォータポンプ駆動装置、５…メインエンジン、６…サブエンジン、７…プラネタリギヤユニット、８ａ…ウォータポンプ、９…電子制御装置、１４…クランクアングルセンサ、３０…電磁クラッチ、４０…メインＥＣＵ、５０…サブＥＣＵ、６０…ワンウェイクラッチ、Ｂ１，Ｂ２…ベルト。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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