JP2022112899A - 流体機械および流体機械の駆動方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】圧力脈動やトルク脈動が過大になることを防止可能な流体機械および流体機械の駆動方法を提供する。
【解決手段】流体機械は、複数のシリンダと、複数のシリンダの作動室のそれぞれと低圧ポートとの連通・閉鎖を行う複数の低圧バルブ、および、作動室のそれぞれと高圧ポートとの連通・閉鎖を行う複数の高圧バルブのそれぞれを駆動するバルブ駆動ユニットと、複数のシリンダのうちの少なくとも1つ以上のシリンダがアクティブとしのポンピング及びモータリングのうち一方を行い、かつ、複数のシリンダのうちの少なくとも2つ以上のシリンダがアクティブとしてのポンピング及びモータリングのうち他方を行い、かつ、複数のシリンダのうちのポンピング及びモータリングのいずれも行わないシリンダを非アクティブとするように、複数の低圧バルブおよび複数の高圧バルブのそれぞれを駆動する制御を実行する制御部と、を備える。
【選択図】図4
【解決手段】流体機械は、複数のシリンダと、複数のシリンダの作動室のそれぞれと低圧ポートとの連通・閉鎖を行う複数の低圧バルブ、および、作動室のそれぞれと高圧ポートとの連通・閉鎖を行う複数の高圧バルブのそれぞれを駆動するバルブ駆動ユニットと、複数のシリンダのうちの少なくとも1つ以上のシリンダがアクティブとしのポンピング及びモータリングのうち一方を行い、かつ、複数のシリンダのうちの少なくとも2つ以上のシリンダがアクティブとしてのポンピング及びモータリングのうち他方を行い、かつ、複数のシリンダのうちのポンピング及びモータリングのいずれも行わないシリンダを非アクティブとするように、複数の低圧バルブおよび複数の高圧バルブのそれぞれを駆動する制御を実行する制御部と、を備える。
【選択図】図4
Description
本開示は、流体機械および流体機械の駆動方法に関する。
例えば、特許文献1には、クランクシャフトの軸周上に配置される複数のシリンダと、シリンダのそれぞれと共に、クランクシャフトの回転に連動して容積変化する複数の作動室のそれぞれを形成する複数のピストンと、作動室のそれぞれと低圧ポートとの連通・閉鎖を行う複数の低圧バルブと、作動室のそれぞれと高圧ポートとの連通・閉鎖を行う複数の高圧バルブと、複数の低圧バルブおよび複数の高圧バルブのそれぞれを磁力によって駆動する複数のソレノイドと、を有する電磁バルブ駆動ユニットと、ソレノイドが低圧バルブおよび高圧バルブのそれぞれを駆動し、作動室のそれぞれにおける作動流体が吸入・吐出することで、複数のシリンダにおいてポンプピング又はモータリングを行うシリンダをアクティブとし、また、ポンピングおよびモータリングのいずれも行わないシリンダを非アクティブにするように、ソレノイドへの通電を制御する制御部と、を備える流体機械が開示されている。
また、制御部は、クランクシャフトの軸周上に配置される全部のシリンダの作動流体の全吐出量に対する指定するシリンダの作動流体の指示吐出量の割合を、シリンダのアクティブ判定タイミングごとに加算していき、加算値が100[%]を超えた場合、指定するシリンダをアクティブにするようにソレノイドへの通電を制御し、一度アクティブ判定した場合、加算値から100[%]を差し引くように、ソレノイドへの通電を制御する。
ところで、指示吐出量が全吐出量に対し少ない場合、特に、クランクシャフトの回転1周期に対しアクティブになるシリンダ数が「3」未満になる場合、吐出量の変動が大きく、圧力脈動やトルク脈動が過大になるおそれがある。
図1は、クランクシャフトの回転1周期に対しアクティブになるシリンダ数毎に出力トルク率の一例を示す図である。図1の横軸にクランク角[deg]、縦軸に出力トルク率[%]を示す。ここで、「出力トルク率」とは、クランクシャフトの回転1周期上の全部のシリンダの出力トルクに対しアクティブになるシリンダの出力トルクの割合である。図1に示すように、アクティブになるシリンダ数が「1」である場合、出力トルク率は0[%]と25[%]との間で変動する。アクティブになるシリンダ数が「3」である場合、出力トルク率は20[%]と30[%]との間で変動する。これに対し、アクティブになるシリンダ数が「12」である場合、出力トルク率は95[%]と100[%]との間で変動する。
図1から、クランクシャフトの回転1周期に対しアクティブになるシリンダ数が「3」未満になる場合、シリンダ数が「12」である場合と比較して、吐出量の変動が大きく、圧力脈動やトルク脈動が過大になることがわかる。圧力脈動やトルク脈動が過大になると、作動流体を通すホースの振動や騒音が発生する場合があり、また、ホースが損傷する要因となる。また、このような流体機械の圧力やトルクが車両の走行に用いられると、車両の急加速が発生する場合があり、乗り心地に影響する。
本開示の目的は、圧力脈動やトルク脈動が過大になることを防止可能な流体機械および流体機械の駆動方法を提供することである。
上記の目的を達成するため、本開示における流体機械は、
シャフトの軸周上に配置される複数のシリンダと、
前記複数のシリンダのそれぞれと共に、前記シャフトの回転に連動して容積変化する複数の作動室のそれぞれを形成する複数のピストンと、
前記作動室のそれぞれと低圧ポートとの連通・閉鎖を行う複数の低圧バルブと、前記作動室のそれぞれと高圧ポートとの連通・閉鎖を行う複数の高圧バルブとを有し、前記複数の低圧バルブおよび前記複数の高圧バルブのそれぞれを駆動するバルブ駆動ユニットと、
前記作動室のそれぞれにおける作動流体が吸入・吐出することで、前記複数のシリンダのうちの少なくとも1つ以上のシリンダがアクティブとしてのポンピング及びモータリングのうち一方を行い、かつ、前記複数のシリンダのうちの少なくとも2つ以上のシリンダがアクティブとしての前記ポンピング及び前記モータリングのうち他方を行い、かつ、前記複数のシリンダのうちの前記ポンピング及び前記モータリングのいずれも行わないシリンダが非アクティブとなるように、前記複数の低圧バルブおよび前記複数の高圧バルブのそれぞれを駆動する制御を実行する制御部と、
を備える。
シャフトの軸周上に配置される複数のシリンダと、
前記複数のシリンダのそれぞれと共に、前記シャフトの回転に連動して容積変化する複数の作動室のそれぞれを形成する複数のピストンと、
前記作動室のそれぞれと低圧ポートとの連通・閉鎖を行う複数の低圧バルブと、前記作動室のそれぞれと高圧ポートとの連通・閉鎖を行う複数の高圧バルブとを有し、前記複数の低圧バルブおよび前記複数の高圧バルブのそれぞれを駆動するバルブ駆動ユニットと、
前記作動室のそれぞれにおける作動流体が吸入・吐出することで、前記複数のシリンダのうちの少なくとも1つ以上のシリンダがアクティブとしてのポンピング及びモータリングのうち一方を行い、かつ、前記複数のシリンダのうちの少なくとも2つ以上のシリンダがアクティブとしての前記ポンピング及び前記モータリングのうち他方を行い、かつ、前記複数のシリンダのうちの前記ポンピング及び前記モータリングのいずれも行わないシリンダが非アクティブとなるように、前記複数の低圧バルブおよび前記複数の高圧バルブのそれぞれを駆動する制御を実行する制御部と、
を備える。
本開示における流体機械の駆動方法は、
シャフトの軸周上に配置される複数のシリンダと、
前記複数のシリンダのそれぞれと共に、前記シャフトの回転に連動して容積変化する複数の作動室のそれぞれを形成する複数のピストンと、
前記作動室のそれぞれと低圧ポートとの連通・閉鎖を行う複数の低圧バルブと、前記作動室のそれぞれと高圧ポートとの連通・閉鎖を行う複数の高圧バルブとを有し、前記複数の低圧バルブおよび前記複数の高圧バルブのそれぞれを駆動するバルブ駆動ユニットと、
を備える流体機械の駆動方法であって、
前記作動室のそれぞれにおける作動流体が吸入・吐出することで、前記複数のシリンダのうちの少なくとも1つ以上のシリンダがアクティブとしてのポンピング及びモータリングのうち一方を行い、かつ、前記複数のシリンダのうちの少なくとも2つ以上のシリンダがアクティブとしての前記ポンピング及び前記モータリングのうち他方を行い、かつ、前記複数のシリンダのうちの前記ポンピング及び前記モータリングのいずれも行わないシリンダが非アクティブとなるように、前記複数の低圧バルブおよび前記複数の高圧バルブのそれぞれを駆動する。
シャフトの軸周上に配置される複数のシリンダと、
前記複数のシリンダのそれぞれと共に、前記シャフトの回転に連動して容積変化する複数の作動室のそれぞれを形成する複数のピストンと、
前記作動室のそれぞれと低圧ポートとの連通・閉鎖を行う複数の低圧バルブと、前記作動室のそれぞれと高圧ポートとの連通・閉鎖を行う複数の高圧バルブとを有し、前記複数の低圧バルブおよび前記複数の高圧バルブのそれぞれを駆動するバルブ駆動ユニットと、
を備える流体機械の駆動方法であって、
前記作動室のそれぞれにおける作動流体が吸入・吐出することで、前記複数のシリンダのうちの少なくとも1つ以上のシリンダがアクティブとしてのポンピング及びモータリングのうち一方を行い、かつ、前記複数のシリンダのうちの少なくとも2つ以上のシリンダがアクティブとしての前記ポンピング及び前記モータリングのうち他方を行い、かつ、前記複数のシリンダのうちの前記ポンピング及び前記モータリングのいずれも行わないシリンダが非アクティブとなるように、前記複数の低圧バルブおよび前記複数の高圧バルブのそれぞれを駆動する。
本開示によれば、圧力脈動やトルク脈動が過大になることを防止できる。
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図2は、本開示の実施の形態に係る流体機械1の一例を概略的に示す図である。
図2は、本開示の実施の形態に係る流体機械1の一例を概略的に示す図である。
本開示の実施の形態に係る流体機械1は、機械と作動流体との間でエネルギー変換をする装置である。ここで、「作動流体」とは、流体機械1の中で動力を伝達する媒体である。ここでは、作動流体の一例として作動油を挙げて説明する。流体機械1は、電子制御式可変容量型ポンプモータ2、高圧バルブ3、低圧バルブ4、高圧ポート5、低圧ポート6、電磁ソレノイド7(図3A参照)、クランクシャフト8、および、制御部10を備える。本開示の「バルブ駆動ユニット」は、高圧バルブ3、低圧バルブ4および電磁ソレノイド7を有する。
電子制御式可変容量型ポンプモータ2は、複数(図2では、12個)のピストンシリンダ21を有している。複数のピストンシリンダ21は、クランクシャフト8の軸周上に所定の間隔で配置される。クランクシャフト8はカム部8aを有している。
複数のピストンシリンダ21のそれぞれは、クランクシャフト8の回転運動に連動して並進運動をするピストン22と、ピストン22の並進運動によって容積が変化する作動室(チャンバ)を構成するシリンダ23とを有する。
複数のピストンシリンダ21の中でポンピング(後述する)を行うピストンシリンダ21は、クランクシャフト8の回転周期上で等間隔に配置される。また、複数のピストンシリンダ21の中でモータリング(後述する)を行うピストンシリンダ21は、クランクシャフト8の回転周期上で等間隔に配置される。
高圧バルブ3は、複数のピストンシリンダ21のそれぞれに対応して配置され、作動室と高圧ポート5との連通・閉鎖を行う。
低圧バルブ4は、複数のピストンシリンダ21のそれぞれに対応して配置され、作動室と低圧ポート6との連通・閉鎖を行う。
高圧ポート5は、図示しない高圧ラインを介して例えば高圧タンク(不図示)や、油圧アクチュエータ(不図示)に接続されている。
低圧ポート6は、図示しない低圧ラインを介して例えば作動油を貯留する油タンク(不図示)に接続されている。なお、油タンクは大気圧下に置かれる。
図3Aおよび図3Bは、電磁ソレノイド7の一例を概略的に示す図である。図3Aは、非通電状態にある電磁ソレノイド7の一例を概略的に示す図である。図3Bは、通電状態にある電磁ソレノイド7の一例を概略的に示す図である。高圧バルブ3は、電磁ソレノイド7が非通電状態である場合、高圧ポート5を閉じ、電磁ソレノイド7が通電状態である場合、高圧ポート5を開く。高圧ポート5の閉じ状態では、作動室と高圧ポート5とが連通しない非通電状態となる。高圧ポート5の開き状態では、作動室と高圧ポート5とが連通する通電状態となる。低圧バルブ4は、電磁ソレノイド7が非通電状態である場合、低圧ポート6を開き、電磁ソレノイド7が通電状態である場合、低圧ポート6を閉じる。低圧ポート6の開き状態では、作動室と低圧ポート6とが連通する通電状態となる。低圧ポート6の閉じ状態では、作動室と低圧ポート6とが連通しない非通電状態となる。
制御部10は、例えば、図示しないCPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、等からなるマイクロコンピュータと入出力装置とを備えるECU(Electronic Control Unit)である。ECUの入力回路には、クランクシャフト8の回転位相を検出するための検出部(不図示)が接続されている。制御部10は、クランクシャフト8の回転位相に応じて電磁ソレノイド7への通電を制御する。
制御部10は、目標の出力トルクが指定され、全シリンダ数の中から、ポンピングを行うシリンダの数とモータリングを行うシリンダの数とが組み合わされる場合、ポンピングおよびモータリングが行われる中での吐出量と吸入量との差分をトータルの吐出量とし、その差分が目標の出力トルクとなり、かつ、ポンピングを行うシリンダの数とモータリングを行うシリンダの数との和が最小になるように、電磁ソレノイド7への通電を制御する。
ここで、「ポンピング」とは、作動室の膨張時に作動室と高圧ポート5とを閉鎖する一方、作動室と低圧ポート6とを連通して低圧ポート6から作動流体を吸入し、作動室の圧縮時に作動室と低圧ポート6とを閉鎖する一方、作動室と高圧ポート5とを連通して高圧ポート5に作動流体を吐出することをいう。また、「モータリング」とは、作動室の圧縮時に作動室と高圧ポート5とを閉鎖する一方、作動室と低圧ポート6とを連通して低圧ポート6に作動流体を吐出し、作動室の膨張時に作動室と低圧ポート6とを閉鎖する一方、作動室と高圧ポート5とを連通して高圧ポートから作動流体を吸入することをいう。
以下の説明において、「アクティブ」とは、ポンピングおよびモータリングのいずれかを行う状態をいう。また、「非アクティブ」とは、ポンピングおよびモータリングのいずれも行わない状態をいい、シリンダの圧縮・膨張の両工程で高圧バルブを閉じ、低圧バルブを開放することにより、ほぼ無負荷で作動流体(例えば、オイル)を低圧ポートから吸入し再度低圧ポートに排出するアイドリング状態をいう。また、「出力トルク率」とは、全シリンダ数の出力トルクに対しアクティブになるシリンダの出力トルクの割合をいう。また、「全シリンダ数」とは、クランクシャフト8の回転周期の所定数上に配置されるシリンダ数である。例えば、クランクシャフト8の軸周上に12個のシリンダが配置される12シリンダ構成の場合、クランクシャフト8の回転1周期上に配置されるシリンダ数である12(=12×1)が全シリンダ数となる。また、クランクシャフト8の回転2周期上に配置されるシリンダ数である24(=12×2)が全シリンダ数となる。
<12シリンダ構成>
次に、12シリンダ構成において、全シリンダ数12の出力トルクに対するシリンダ数1の出力トルクである出力トルク率8.3[%](=1/12)が目標の出力トルクとして指示される場合、換言すれば、ポンピングを行うシリンダの出力トルク率とモータリングを行うシリンダの出力トルク率との差分が出力トルク率8.3[%]である場合、アクティブとしてのポンピングを行うシリンダの数とアクティブとしてのモータリングを行うシリンダ数との差は整数「1」となる。
次に、12シリンダ構成において、全シリンダ数12の出力トルクに対するシリンダ数1の出力トルクである出力トルク率8.3[%](=1/12)が目標の出力トルクとして指示される場合、換言すれば、ポンピングを行うシリンダの出力トルク率とモータリングを行うシリンダの出力トルク率との差分が出力トルク率8.3[%]である場合、アクティブとしてのポンピングを行うシリンダの数とアクティブとしてのモータリングを行うシリンダ数との差は整数「1」となる。
以下、全シリンダ数12の場合において、アクティブとしてのポンピングを行うシリンダの数とアクティブとしてのモータリングを行うシリンダ数との組み合わせを選択する方法について説明する。なお、アクティブとしてのポンピングを行うシリンダの数とアクティブとしてのモータリングを行うシリンダ数との差が整数とならない場合については、本実施の形態の変形例として後述する。
全シリンダ数12の約数は、1,2,3,4,6,12である。ここで、1,2は除かれる。また、約数の倍数で全シリンダ数12を超えない数は、8,9である。以上から、使える数は、3,4,6,8,9,12となる。これらの数の組み合わせのうち、シリンダ数の差が1になる組み合わせは(4,3)、(9,8)であり、これらの組み合わせの中から、シリンダ数の和が小さい(4,3)の組み合わせが選択される。以上により、全シリンダ数12において、アクティブとしてのポンピングを行うシリンダ数4と、アクティブとしてのモータリングを行うシリンダ数3との組み合わせが選択される。なお、ポンピングおよびモータリングのいずれも行わない非アクティブとするシリンダの数は5となる。
ポンピングを行うシリンダ数4とモータリングを行うシリンダ数3との組み合わせが選択される場合においては、ポンピングを行う4個のシリンダは、クランクシャフト8の回転1周期上の等間隔で配置されている。これにより、ポンピングを行う4個のシリンダの作動室はクランクシャフト8の回転1周期上の等間隔で作動油を吐出・吸入することが可能となる。また、モータリングを行う3個のシリンダは、クランクシャフト8の回転1周期上の等間隔で配置されている。これにより、モータリングを行う3個のシリンダの作動室はクランクシャフト8の回転1周期上の等間隔で作動油を吐出・吸入することが可能となる。
以下の説明において、シリンダの数4でポンピングを行う場合の出力トルク率を「4シリンダポンピングの出力トルク率」という。また、シリンダの数3でモータリングを行う場合の出力トルク率を「3シリンダモータリングの出力トルク率」という。
図4は、全シリンダ数に対しアクティブになるシリンダ数毎に出力トルク率の一例を示す図である。図4の横軸にクランク角[deg]、縦軸に出力トルク率[%]を示す。また、図4に4シリンダポンピングの出力トルク率を一点鎖線で、3シリンダモータリングの出力トルク率を破線で、これらを合算した出力トルク率を実線で示す。図4においては、ポンピングの出力トルク率をプラス側に示し、モータリングの出力トルク率をマイナス側に示す。
図4に示す4シリンダポンピングにおいては、その出力トルク率が25[%]から35[%]の間で変動する、脈動のピークを有する。また、図4に示す3シリンダモータリングにおいては、その出力トルク率が-20[%]から-28[%]の間で変動する、脈動のピークを有する。これに対し、図4に示す合算した出力トルク率から、4シリンダポンピングにおける脈動のピークと3シリンダモータリングにおける脈動のピークとが相互に弱め合うことがわかる。これより、圧力脈動やトルク脈動が過大になることを防止することが可能となる。
上記実施の形態に係る流体機械1は、クランクシャフト8の軸周上に配置される複数のシリンダと、複数のシリンダのそれぞれと共に、クランクシャフト8の回転に連動して容積変化する複数の作動室のそれぞれを形成する複数のピストンと、作動室のそれぞれと低圧ポート6との連通・閉鎖を行う複数の低圧バルブ4と、作動室のそれぞれと高圧ポート5との連通・閉鎖を行う複数の高圧バルブ3と、複数の低圧バルブ4および複数の高圧バルブ3のそれぞれを磁力によって駆動する電磁ソレノイド7と、を有する電磁バルブ駆動ユニットと、ポンピングを行うシリンダの数とモータリングを行うシリンダの数とが組み合わされる場合、シリンダの吐出量と吸入量との差分が目標の出力トルクとなり、かつ、ポンピングを行うシリンダの数とモータリングを行うシリンダの数との和が最小になるように、電磁ソレノイド7への通電を制御する制御部10と、を備える。
上記構成により、指定吐出量が全吐出量に対して小さい場合であっても、ポンピングにおける脈動のピークとモータリングにおける脈動のピークとが相互に弱め合うため、圧力脈動やトルク脈動が過大になることを防止することが可能となる。
上記実施の形態に係る流体機械1では、ポンピングを行うシリンダがクランクシャフト8の回転1周期上の等間隔に配置される。また、モータリングを行うシリンダがクランクシャフト8の回転1周期上に等間隔で配置される。これにより、ポンピングを行うシリンダの作動室はクランクシャフト8の回転1周期上の等間隔で作動油を吐出・吸入し、また、モータリングを行うシリンダの作動室はクランクシャフト8の回転1周期上の等間隔で作動油を吐出・吸入するため、作動油の流量を安定化し、圧力脈動やトルク脈動が過大になるのをさらに防止することが可能となる。
なお、上記実施の形態では、制御部10は、ポンピングを行うシリンダの数とモータリングを行うシリンダの数との和が最小になるように、電磁ソレノイド7への通電を制御したが、本開示はこれに限らない。例えば、制御部10は、クランクシャフト8の軸周上に配置される複数のシリンダのうち、少なくとも1つ以上のシリンダをポンピング及びモータリングのうち一方を行うアクティブとし、少なくとも2つ以上のシリンダをポンピング及びモータリングのうち他方を行うアクティブとし、ポンピング及び前記モータリングのいずれも行わないシリンダを非アクティブとするように、電磁ソレノイド7への通電を制御してもよい。これによっても、指定吐出量が全吐出量に対して小さい場合であっても、ポンピングにおける脈動のピークとモータリングにおける脈動のピークとが相互に弱め合うため、圧力脈動やトルク脈動が過大になることを防止することが可能となる。
<変形例>
次に、本実施の形態の変形例について説明する。
変形例の説明においては、主に上記実施の形態と異なる構成について説明し、同じ構成については、同一番号を付してその説明を省略する。
次に、本実施の形態の変形例について説明する。
変形例の説明においては、主に上記実施の形態と異なる構成について説明し、同じ構成については、同一番号を付してその説明を省略する。
上記実施の形態では、12シリンダ構成において、出力トルク率8.3[%](=1/12)が目標の出力トルクとして指示された場合、ポンピングを行うシリンダの数とモータリングを行うシリンダの数との組み合わせは、シリンダ数の差が整数「1」となる。この場合、クランクシャフト8の回転1周期上に配列された12個のシリンダを全シリンダ数とし、その全シリンダ数12の中で、シリンダの組み合わせ(4,3)が選択可能となる。つまり、ポンピングを行うシリンダの数4とモータリングを行うシリンダの数3との組み合わせが選択可能となる。
これに対し、変形例においては、例えば、12シリンダ構成において、出力トルク率4.2[%](=1/24)が目標の出力トルクとして指示された場合、ポンピングを行うシリンダの数とモータリングを行うシリンダの数との組み合わせは、シリンダ数の差が整数とならない。この場合、全シリンダ数12の中で、シリンダの組み合わせが選択できない。変形例では、クランクシャフト8の回転2周期上に配置された24個(=2×12)のシリンダを全シリンダ数とし、その全シリンダ数24の中からシリンダの組み合わせが選択される。
具体的には、ポンピングを行うシリンダの数とモータリングを行うシリンダの数との組み合わせは、(9,8)、(10,9)、(15,14)、(21,20)となる。それらの組み合わせの中からシリンダ数の和が最小となる(9,8)が選択される。ポンピングを行うシリンダ数9とモータリングを行うシリンダ数8との組み合わせが選択される場合、ポンピングを行う9個のシリンダは、クランクシャフト8の回転2周期上の等間隔で配置される。また、モータリングを行う8個のシリンダは、クランクシャフト8の回転2周期上の等間隔で配置される。これにより、変形例においても、ポンピングにおける脈動のピークとモータリングにおける脈動のピークとが相互に弱め合うため、圧力脈動やトルク脈動が過大になることを防止することが可能となる。また、ポンピングを行う9個のシリンダの作動室はクランクシャフト8の回転2周期上の等間隔で作動油を吐出・吸入し、また、モータリングを行う8個のシリンダの作動室はクランクシャフト8の回転2周期上の等間隔で作動油を吐出・吸入するため、作動流体の流量を安定化し、圧力脈動やトルク脈動が過大になるのをさらに防止することが可能となる。
その他、上記実施の形態は、何れも本開示の実施をするにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本開示の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本開示はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
本開示は、圧力脈動やトルク脈動が過大になることを防止することが要求される流体機械を備えた車両等に利用される。
1 流体機械
2 電子制御式可変容量型ポンプモータ
3 高圧バルブ
4 低圧バルブ
5 高圧ポート
6 低圧ポート
7 電磁ソレノイド
8 クランクシャフト
8a カム部
10 制御部
21 ピストンシリンダ
22 ピストン
23 シリンダ
2 電子制御式可変容量型ポンプモータ
3 高圧バルブ
4 低圧バルブ
5 高圧ポート
6 低圧ポート
7 電磁ソレノイド
8 クランクシャフト
8a カム部
10 制御部
21 ピストンシリンダ
22 ピストン
23 シリンダ
Claims (6)
- シャフトの軸周上に配置される複数のシリンダと、
前記複数のシリンダのそれぞれと共に、前記シャフトの回転に連動して容積変化する複数の作動室のそれぞれを形成する複数のピストンと、
前記作動室のそれぞれと低圧ポートとの連通・閉鎖を行う複数の低圧バルブと、前記作動室のそれぞれと高圧ポートとの連通・閉鎖を行う複数の高圧バルブとを有し、前記複数の低圧バルブおよび前記複数の高圧バルブのそれぞれを駆動するバルブ駆動ユニットと、
前記作動室のそれぞれにおける作動流体が吸入・吐出することで、前記複数のシリンダのうちの少なくとも1つ以上のシリンダがアクティブとしてのポンピング及びモータリングのうち一方を行い、かつ、前記複数のシリンダのうちの少なくとも2つ以上のシリンダがアクティブとしての前記ポンピング及び前記モータリングのうち他方を行い、かつ、前記複数のシリンダのうちの前記ポンピング及び前記モータリングのいずれも行わないシリンダが非アクティブとなるように、前記複数の低圧バルブおよび前記複数の高圧バルブのそれぞれを駆動する制御を実行する制御部と、
を備える、
流体機械。 - 前記制御部は、前記ポンピングを行うシリンダが前記シャフトの回転周期上の等間隔で配置され、かつ、前記モータリングを行うシリンダが前記シャフトの回転周期上の等間隔で配置されるように、前記バルブ駆動ユニットを制御する、請求項1に記載の流体機械。
- 前記制御部は、前記シャフトの回転周期の所定数上に配置されるシリンダ数である全シリンダ数の中で、前記ポンピングを行うシリンダの数と前記モータリングを行うシリンダの数とが組み合わされる場合、前記ポンピングおよび前記モータリングを行う中での吐出量と吸入量との差分が目標の出力トルク以上となり、かつ、前記ポンピングを行うシリンダの数と前記モータリングを行うシリンダの数との和が最小になるように、前記バルブ駆動ユニットを制御する、請求項1または2に記載の流体機械。
- 前記全シリンダ数は、前記ポンピングを行うシリンダの数と前記モータリングを行うシリンダの数との差が整数ではない場合、前記回転周期2以上の所定数と前記軸周上に配置される前記複数のシリンダの数との積とする、請求項3に記載の流体機械。
- 前記ポンピングは、前記作動室の膨張時に作動室と高圧ポートとを閉鎖する一方、作動室と低圧ポートとを連通して低圧ポートから作動流体を吸入し、前記作動室の圧縮時に作動室と低圧ポートとを閉鎖する一方、作動室と高圧ポートとを連通して高圧ポートに作動流体を吐出し、
前記モータリングは、前記作動室の圧縮時に作動室と高圧ポートとを閉鎖する一方、作動室と低圧ポートとを連通して低圧ポートに作動流体を吐出し、作動室の膨張時に作動室と低圧ポートとを閉鎖する一方、作動室と高圧ポートとを連通して高圧ポートから作動流体を吸入する、
請求項1から4のいずれか一項に記載の流体機械。 - シャフトの軸周上に配置される複数のシリンダと、
前記複数のシリンダのそれぞれと共に、前記シャフトの回転に連動して容積変化する複数の作動室のそれぞれを形成する複数のピストンと、
前記作動室のそれぞれと低圧ポートとの連通・閉鎖を行う複数の低圧バルブと、前記作動室のそれぞれと高圧ポートとの連通・閉鎖を行う複数の高圧バルブとを有し、前記複数の低圧バルブおよび前記複数の高圧バルブのそれぞれを駆動するバルブ駆動ユニットと、
を備える流体機械の駆動方法であって、
前記作動室のそれぞれにおける作動流体が吸入・吐出することで、前記複数のシリンダのうちの少なくとも1つ以上のシリンダがアクティブとしてのポンピング及びモータリングのうち一方を行い、かつ、前記複数のシリンダのうちの少なくとも2つ以上のシリンダがアクティブとしての前記ポンピング及び前記モータリングのうち他方を行い、かつ、前記複数のシリンダのうちの前記ポンピング及び前記モータリングのいずれも行わないシリンダが非アクティブとなるように、前記複数の低圧バルブおよび前記複数の高圧バルブのそれぞれを駆動する、
流体機械の駆動方法。
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JP2021008920A JP2022112899A (ja) | 2021-01-22 | 2021-01-22 | 流体機械および流体機械の駆動方法 |
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