JP2985541B2 - Braking energy regeneration device - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、制動時、車両の駆動
軸によりポンプを駆動して液圧エネルギを蓄え、一方、
発進や加速時には、液圧エネルギによりモータを駆動し
て、車両の駆動力として利用できる制動エネルギ回生装
置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hydraulic pump which is driven by a drive shaft of a vehicle during braking to store hydraulic energy.
The present invention relates to a braking energy regenerating device that can be used as a driving force of a vehicle by driving a motor with hydraulic energy during starting or acceleration.
【0002】[0002]
【従来の技術】制動エネルギ回生装置は、大型車両、特
に、路線バス用に開発されたものである。一般に、路線
バスの運行は、バス停間の距離が短いことから、発進お
よび制動が繰り返し頻繁に行われており、バス停に停止
するたびに、つまり、制動のたびに、ブレーキドラム等
に生じる摩擦熱、すなわち、熱エネルギとして大気中に
放出される車両の運動エネルギも大きくなる。そのた
め、その制動時に放出していたエネルギを、他の再利用
可能な液圧エネルギとして蓄え、その蓄えた液圧エネル
ギを発進や加速時、車両の駆動力に還元するべく開発さ
れたのが、制動エネルギ回生装置である。2. Description of the Related Art Braking energy regenerating devices have been developed for large vehicles, especially for route buses. Generally, in the operation of a route bus, starting and braking are repeatedly performed frequently because the distance between the bus stops is short, and each time the bus stops at the bus stop, that is, every time the braking is performed, frictional heat generated on a brake drum or the like is generated. That is, the kinetic energy of the vehicle released into the atmosphere as heat energy also increases. Therefore, it was developed to store the energy released at the time of braking as other reusable hydraulic energy, and to reduce the stored hydraulic energy to the driving force of the vehicle when starting or accelerating. It is a braking energy regeneration device.
【0003】この制動エネルギ回生装置は、主に、アキ
ュムレータ、作動油タンク、油圧ポンプ・モータおよび
各作動バルブから構成され、アキュムレータは、油圧ポ
ンプ・モータを介して、作動油タンクに接続されてお
り、油圧ポンプ・モータのポンプ・モータ軸はクラッチ
付ギアボックスを介して車両の駆動軸に接続されてい
る。[0003] This braking energy regenerating device mainly comprises an accumulator, a hydraulic oil tank, a hydraulic pump / motor, and various operating valves. The accumulator is connected to the hydraulic oil tank via a hydraulic pump / motor. The pump / motor shaft of the hydraulic pump / motor is connected to the drive shaft of the vehicle via a gear box with a clutch.
【0004】この装置によれば、制動時に、車両の駆動
軸により油圧ポンプ・モータをポンプとして働かせて、
作動油タンクから圧液管路を通じ油圧ポンプ・モータに
供給される作動油を、この油圧ポンプ・モータによりア
キュムレータに圧送して、アキュムレータ内に封入され
た窒素ガスの圧縮エネルギとして蓄圧する。一方、発進
および加速時には、アキュムレータに蓄圧された作動油
を油圧ポンプ・モータおよび前記圧液管路を通じ作動油
タンクに放出することにより、油圧ポンプ・モータをモ
ータとして働かせて、車両の駆動軸の駆動力を補助す
る。According to this device, at the time of braking, the hydraulic pump / motor is operated as a pump by the drive shaft of the vehicle,
Hydraulic oil supplied from a hydraulic oil tank to a hydraulic pump / motor through a hydraulic line is pressure-fed to an accumulator by the hydraulic pump / motor, and accumulates as compressed energy of nitrogen gas sealed in the accumulator. On the other hand, at the time of starting and accelerating, the hydraulic oil accumulated in the accumulator is discharged to the hydraulic oil tank through the hydraulic pump / motor and the hydraulic fluid line, so that the hydraulic pump / motor works as a motor and the drive shaft of the vehicle is driven. Assists driving force.
【0005】この回生装置の油圧ポンプ・モータには、
斜板式アキシャルプランジャ型タイプのポンプ・モータ
が採用されている。この種の油圧ポンプ・モータは、斜
板を内蔵しており、その斜板の傾斜角を変化させること
で、ポンプまたはモータモードへのモード切換えがで
き、また、ポンプの吐出量を変化させることやモータの
トルクの大きさを変化させることもできる。[0005] The hydraulic pump / motor of this regenerative device includes:
A swash plate type axial plunger type pump / motor is employed. This type of hydraulic pump / motor has a built-in swash plate. By changing the inclination angle of the swash plate, the mode can be switched to the pump or motor mode, and the discharge amount of the pump can be changed. Alternatively, the magnitude of the motor torque can be changed.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】上述の制動エネルギ回
生装置において、油圧ポンプ・モータがポンプまたはモ
ータとして作動していないとき、油圧ポンプ・モータ
は、その斜板の傾斜角がゼロの状態、すなわち、作動油
の吐出量ゼロの状態で回転されているため、作動油の流
れが生じないことから、油圧ポンプ・モータの摺動部
(回転部)が発熱するといった不具合がある。In the above-mentioned braking energy regenerating apparatus, when the hydraulic pump / motor is not operating as a pump or a motor, the hydraulic pump / motor is in a state where the inclination angle of its swash plate is zero, that is, Since the rotation is performed with the discharge amount of the hydraulic oil being zero, the flow of the hydraulic oil does not occur, so that there is a problem that the sliding portion (rotating portion) of the hydraulic pump / motor generates heat.
【0007】このような不具合を回避するために、油圧
ポンプ・モータのポンプ・モータ軸により駆動されるギ
アポンプにより、作動液を油圧ポンプ・モータのハウジ
ング内に循環させて、かかる発熱を防止することも考え
られるが、このギアポンプの駆動は、ポンプ・モータ軸
を介して車両の駆動軸にトルク損失による悪影響をもた
らし、車両の走行燃費を低下させるといった不具合があ
る。このため、前記ギアボックスのクラッチを切り離し
て、ポンプ・モータ軸と車両の駆動軸とを切り離し、油
圧ポンプ・モータのポンプ・モータ軸を駆動させないよ
うにすることが考えられる。しかしながら、この場合、
たとえば、制動時にブレーキが踏まれてから、油圧ポン
プ・モータの作動が開始されるまでには、ギアボックス
のクラッチを接続し、油圧ポンプ・モータの作動を再開
させるといった過程を経ることになるから、回生装置の
作動、つまり、補助ブレーキの作動開始に応答遅れが生
じることや、クラッチ接続時にショックを伴うなどの不
具合があり好ましくない。In order to avoid such inconveniences, the working fluid is circulated in the housing of the hydraulic pump / motor by a gear pump driven by the pump / motor shaft of the hydraulic pump / motor to prevent such heat generation. However, the driving of the gear pump has a disadvantage that the driving shaft of the vehicle is adversely affected by torque loss via the pump / motor shaft, and the fuel consumption of the vehicle is reduced. For this reason, it is conceivable to disengage the clutch of the gear box, disconnect the pump / motor shaft from the drive shaft of the vehicle, and prevent the pump / motor shaft of the hydraulic pump / motor from being driven. However, in this case,
For example, since the depressed brake during braking, by the hydraulic pump motor operation is initiated by connecting the clutch of the gearbox, the processes such the operation of the hydraulic pump-motor Ru is resumed <br/> since goes through, the operation of the regeneration device, i.e., the raw response delay in the start of operation of the auxiliary brake
It is not preferable because there are problems such as kinking and a shock when the clutch is engaged.
【0008】この発明は、上述した事情を考慮してなさ
れ、その目的は、車両のトルク損失が防止でき、油圧ポ
ンプ・モータ内の摺動部が確実に冷却できる制動エネル
ギ回生装置を提供することにある。The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and an object thereof is to provide a braking energy regenerating apparatus capable of preventing torque loss of a vehicle and reliably cooling a sliding portion in a hydraulic pump / motor. It is in.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明は、制動時には、車両の駆動軸によりポン
プとして働き、作動液タンクから圧液管路を通じて圧液
を液圧アキュムレータに圧送して蓄圧させる一方、発進
時および加速時には、液圧アキュムレータに蓄圧された
圧液が圧液管路を通じ作動液タンクに放出されることに
よりモータとして働き、車両の駆動軸の駆動力を補助す
る液圧ポンプ・モータと、作動液を蓄えたドレインタン
クを有し、このドレインタンクと液圧ポンプ・モータの
ハウジング内との間で作動液を循環させる循環手段とを
備えており、この循環手段は、ドレインタンクから作動
液をハウジング内に潤滑冷却液として供給するととも
に、ハウジング内で摺動部の潤滑及び冷却に使用された
作動液をドレインタンクに回収する循環経路と、この循
環経路の供給側に介挿され、間欠的に駆動される電動型
の液圧ポンプとを含んでいる。In order to achieve the above object, according to the present invention, when braking, a drive shaft of a vehicle functions as a pump, and pressurized fluid is supplied from a hydraulic fluid tank to a hydraulic accumulator through a hydraulic fluid line. When the vehicle starts and accelerates, the hydraulic fluid accumulated in the hydraulic accumulator is discharged to the hydraulic fluid tank through the hydraulic fluid line to act as a motor, and assists the driving force of the drive shaft of the vehicle. Pressure pump / motor and drain tank storing working fluid
Circulating means for circulating hydraulic fluid between the drain tank and the housing of the hydraulic pump / motor.
This circulation means is operated from the drain tank
Supplying liquid as lubricating coolant into the housing
A circulation path for collecting the hydraulic fluid used for lubrication and cooling of the sliding portion in the housing to the drain tank ,
Inserted in the supply side of the ring path, and a motor-type hydraulic pump which is intermittently driven.
【0010】[0010]
【作用】この発明の制動エネルギ回生装置によれば、間
欠的に駆動される電動型の液圧ポンプを含む前記循環手
段は、液圧ポンプ・モータのハウジング内で摺動部の潤
滑及び冷却に使用された作動液をドレインタンクに回収
し、このドレインタンクから作動液を前記ハウジング内
に潤滑冷却液として循環させる。According to the braking energy regenerating apparatus of the present invention, the circulating means including the intermittently driven electric hydraulic pump is provided with a sliding portion in the housing of the hydraulic pump / motor. of lubrication and hydraulic fluid used to cool and collected to the drain tank, circulating a lubricating cooling liquid hydraulic fluid within the housing from the drain tank.
【0011】[0011]
【実施例】以下、この発明の一実施例を添付図面に基づ
いて詳細に説明する。制動エネルギ回生装置は、主に、
ピストン型のアキュムレータ装置、油圧ポンプ・モータ
16、作動油タンク17、クラッチ付ギアボックス18
およびコントロールユニット25から構成されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. The braking energy regenerating device is mainly
Piston type accumulator device, hydraulic pump / motor 16, hydraulic oil tank 17, gearbox 18 with clutch
And a control unit 25.
【0012】アキュムレータ装置は、アキュムレータ1
0を備えており、これらアキュムレータ10は、ピスト
ン11を介して2つの圧力室12,13を有する油圧シ
リンダからなっている。これらアキュムレータ10は、
一方の圧力室12に、所定圧の窒素ガスが封入され、他
方の圧力室13に、油圧が蓄圧可能とされている。圧力
室13は、切換弁15および管路P1を介して油圧ポン
プ・モータ16の第1ポート16aに接続されている。
油圧ポンプ・モータ16の第2ポート16bは、管路P
2を介して作動油タンク17に接続されている。作動油
タンク17は、所定容量のタンクからなり、このタンク
内には所定量の作動油が貯められている。なお、この作
動油は、エネルギの受渡しに用いられるほか、冷却オイ
ルとしても用いられる。The accumulator device comprises an accumulator 1
0, and these accumulators 10 consist of hydraulic cylinders having two pressure chambers 12, 13 via a piston 11. These accumulators 10
One pressure chamber 12 is filled with nitrogen gas of a predetermined pressure, and the other pressure chamber 13 is capable of accumulating hydraulic pressure. The pressure chamber 13 is connected to the first port 16a of the hydraulic pump / motor 16 via the switching valve 15 and the pipeline P1.
The second port 16b of the hydraulic pump / motor 16 is connected to the pipeline P
2 is connected to the hydraulic oil tank 17. The hydraulic oil tank 17 is a tank having a predetermined capacity, and a predetermined amount of hydraulic oil is stored in this tank. This hydraulic oil is used not only for delivering energy but also as a cooling oil.
【0013】図1中の符号10aは、ボトムキャップを
示し、一方のアキュムレータ10のボトムキャップ10
aには、ストロークセンサ(図示せず)が設けられてい
る。このストロークセンサは、コントロールユニット2
5に電気的に接続されており、アキュムレータ10内の
ピストン11がボトムキャップ11a側に移動したと
き、ピストン11が当たるのを検出し、この検出信号を
コントロールユニット25に供給している。Reference numeral 10a in FIG. 1 indicates a bottom cap, and the bottom cap 10 of one accumulator 10 is shown.
A is provided with a stroke sensor (not shown). This stroke sensor is connected to the control unit 2
When the piston 11 in the accumulator 10 moves to the bottom cap 11a side, it detects that the piston 11 hits, and supplies this detection signal to the control unit 25.
【0014】切換弁15は、コントロールユニット25
に電気的に接続されており、通常は、油圧ポンプ・モー
タ16からアキュムレータ10への作動油の流れのみを
許容する第1切換位置となっており、油圧ポンプ・モー
タを作動させて、発進および加速するときには、アキュ
ムレータ10から油圧ポンプ・モータ16への作動油の
流れを許容する第2切換位置に切換えられる。The switching valve 15 includes a control unit 25.
And is normally in a first switching position that allows only the flow of hydraulic oil from the hydraulic pump / motor 16 to the accumulator 10, and operates the hydraulic pump / motor to start and When accelerating, it is switched to the second switching position that allows the flow of hydraulic oil from accumulator 10 to hydraulic pump / motor 16.
【0015】油圧ポンプ・モータ16は、斜板式アキシ
ャルプランジャ型のポンプからなっており、その回転方
向は常に一定方向となっている。この油圧ポンプ・モー
タ16は、その斜板の傾きが別に設けられた電動型の油
圧ポンプ(図示せず)を介して、コントロールユニット
25から制御され、制動時はポンプとして作動し、発進
および加速時にはモータとして作動する。また、油圧ポ
ンプ・モータ16は、停車および通常走行時には、ポン
プとモータとの間の中立状態にて作動する。The hydraulic pump / motor 16 is a swash plate type axial plunger type pump, and its rotation direction is always constant. The hydraulic pump / motor 16 is controlled by the control unit 25 via an electric hydraulic pump (not shown) provided separately with the inclination of the swash plate, operates as a pump during braking, starts and accelerates. Sometimes it operates as a motor. The hydraulic pump / motor 16 operates in a neutral state between the pump and the motor when the vehicle is stopped and the vehicle runs normally.
【0016】また、油圧ポンプ・モータ16は、ハウジ
ングを有しており、このハウジングには、作動油のドレ
イン口16cおよび注入口16dが設けられている。こ
のドレイン口16cには、管路P4を介してドレインタ
ンク20が接続されており、ドレインタンク20には、
油圧ポンプ21および逆止弁を介して切換制御弁30が
接続されいる。この油圧ポンプ21は電動駆動式のポン
プで、コントロールユニット25から電気的に制御され
ている。また、切換制御弁30には、管路P5を介して
油圧ポンプ・モータ16の注入口1が、また、管路P6
を介して作動油タンク17が接続されている。The hydraulic pump / motor 16 has a housing, which is provided with a drain port 16c and an inlet 16d for hydraulic oil. A drain tank 20 is connected to the drain port 16c via a pipe P4.
The switching control valve 30 is connected via the hydraulic pump 21 and the check valve. The hydraulic pump 21 is an electrically driven pump and is electrically controlled by a control unit 25. The switching control valve 30 has an inlet 1 of the hydraulic pump / motor 16 via a line P5 and a line P6.
The hydraulic oil tank 17 is connected via the.
【0017】切換制御弁30は、3方向2位置の電磁式
の切換弁からなっており、コントロールユニット25に
電気的に接続され制御されている。この切換制御弁30
は、通常は、ドレインタンク20側から油圧ポンプ21
などを通じて作動油タンク17側に作動油の流れを許容
する第1切換位置30aとされ、通電されると、ドレイ
ンタンク20側から油圧ポンプ21などを通じて油圧ポ
ンプ・モータ16の注入口16dに作動油の流れを許容
する第2切換位置30bとされる。The switching control valve 30 is an electromagnetic switching valve having two positions in three directions, and is electrically connected to and controlled by the control unit 25. This switching control valve 30
Is usually the hydraulic pump 21 from the drain tank 20 side.
The first switching position 30a allows the flow of the hydraulic oil to the hydraulic oil tank 17 side through the like, and when energized, the hydraulic oil flows from the drain tank 20 side to the inlet 16d of the hydraulic pump / motor 16 through the hydraulic pump 21 or the like. The second switching position 30b allows the flow of the air.
【0018】一方、ドレインタンク21には、油圧ポン
プ・モータ16内部で潤滑され、余剰となった作動油が
管路P4を介して排出される。なお、図1中の符号32
はレベルスイッチを示しており、このレベルスイッチ3
2は、ドレインタンク20内の作動油のレベルが所定量
以上となるとき、コントロールユニット25を介して油
圧ポンプ21を作動させ、ドレインタンク20から逆止
弁31、切換制御弁30および管路6を通じて作動油タ
ンク17に作動油を補給する。また、作動油タンク17
内の作動油が設定容量以下となるときにも、同様にし
て、ドレインタンク20側から作動油タンク17側に作
動油が補給される。On the other hand, surplus hydraulic oil lubricated inside the hydraulic pump / motor 16 is discharged to the drain tank 21 through the pipeline P4. Note that reference numeral 32 in FIG.
Indicates a level switch, and the level switch 3
When the level of the hydraulic oil in the drain tank 20 becomes equal to or more than a predetermined amount, the hydraulic pump 21 is operated via the control unit 25, and the check valve 31, the switching control valve 30, and the line 6 The working oil is supplied to the working oil tank 17 through the port. The hydraulic oil tank 17
Similarly, when the working oil inside the tank becomes equal to or less than the set capacity, the working oil is supplied from the drain tank 20 side to the working oil tank 17 side.
【0019】コントロールユニット25は、一定時間毎
に前記切換制御弁30を第2切換位置30bに切換え、
ドレインタンク20から油圧ポンプ21、逆止弁31切
換制御弁30および管路P5を通じて、油圧ポンプ・モ
ータ16の注入口16に作動油を供給している。これに
より、油圧ポンプ・モータ16のハウジング内に定期的
に作動油が循環されることになり、油圧ポンプ・モータ
16内の摺動部(回転部)の発熱が防止される。The control unit 25 switches the switching control valve 30 to the second switching position 30b at regular intervals,
Hydraulic oil is supplied from the drain tank 20 to the inlet 16 of the hydraulic pump / motor 16 through the hydraulic pump 21, the check valve 31, the switching control valve 30, and the pipeline P5. As a result, the hydraulic oil is periodically circulated in the housing of the hydraulic pump / motor 16, and heat generation of the sliding portion (rotating portion) in the hydraulic pump / motor 16 is prevented.
【0020】また、作動油タンク17には、管路P3を
介してエアタンク19が接続されている。実際には、管
路P3には、作動油タンク17にエアタンク19からの
エア圧供給を制御するエア供給弁(図示せず)などが設
けられている。これらの弁により、作動油タンク17内
の作動油面へのエア加圧を制御して、油圧ポンプ・モー
タ16がポンプとして作動するときのポンプ吸込性能を
高めている。これにより、油圧ポンプ・モータ16のポ
ンプ吸込口でのキャビテーションの発生をも防止するこ
とができる。An air tank 19 is connected to the hydraulic oil tank 17 via a pipe P3. Actually, an air supply valve (not shown) for controlling the supply of air pressure from the air tank 19 to the hydraulic oil tank 17 is provided in the pipeline P3. These valves control air pressurization to the hydraulic oil surface in the hydraulic oil tank 17 to enhance pump suction performance when the hydraulic pump / motor 16 operates as a pump. This can also prevent cavitation at the pump suction port of the hydraulic pump / motor 16.
【0021】また、作動油タンク17と切換弁15との
間には、リリーフ管路(図示せず)が接続されている。
実際には、切換弁15内部に設けられたリリーフバルブ
により、アキュムレータ10内の作動油の油圧が既定圧
に達するとき、高圧の作動油が切換弁15からリリーフ
管路を通じて作動油タンク17に戻される。また、油圧
ポンプ・モータ16は、図1に示すように、そのポンプ
・モータ軸がクラッチ付ギアボックス18を介して連結
軸J1に接続可能となっており、この連結軸J1は、デ
ィファレンシャルギア22を介して車両の駆動輪の車軸
に接続されている。なお、ディファレンシシャルギア2
2は、プロペラシャフトJ2を介してエンジン24のト
ランスミッション23の出力軸に接続されている。A relief pipe (not shown) is connected between the hydraulic oil tank 17 and the switching valve 15.
Actually, when the hydraulic pressure of the hydraulic oil in the accumulator 10 reaches a predetermined pressure by the relief valve provided inside the switching valve 15, the high-pressure hydraulic oil is returned from the switching valve 15 to the hydraulic oil tank 17 through the relief line. It is. As shown in FIG. 1, the pump / motor shaft of the hydraulic pump / motor 16 can be connected to a connection shaft J1 via a clutch-equipped gear box 18, and the connection shaft J1 is connected to a differential gear 22. Is connected to the axle of the drive wheels of the vehicle. In addition, the differential gear 2
2 is connected to the output shaft of the transmission 23 of the engine 24 via the propeller shaft J2.
【0022】ギアボックス18のクラッチは、コントロ
ールユニット25に電気的に接続されており、コントロ
ールユニット25からオン信号が供給されてクラッチが
オン動作されると、油圧ポンプ・モータ16のポンプ軸
とそのギア列、すなわち、車両の駆動車軸とを接続し、
それとは逆に、コントロールユニット25からオフ信号
が供給されてクラッチがオフ動作されると、油圧ポンプ
・モータ16のポンプ軸と車両の駆動車軸とを切り離
す。なお、前記クラッチは通常接続されており、高速走
行などの場合に切り離される。The clutch of the gear box 18 is electrically connected to the control unit 25. When an ON signal is supplied from the control unit 25 and the clutch is turned on, the pump shaft of the hydraulic pump / motor 16 and its Connecting the gear train, i.e. the drive axle of the vehicle,
Conversely, when an off signal is supplied from the control unit 25 and the clutch is turned off, the pump shaft of the hydraulic pump / motor 16 is disconnected from the drive axle of the vehicle. The clutch is normally connected, and is disengaged during high-speed running or the like.
【0023】一方、コントロールユニット25は、マイ
クロコンピュータ等からなっており、コントロールユニ
ット25には、前記切換弁15、ギアボックス18のク
ラッチおよび油圧ポンプ・モータ16のモード切換用の
油圧ポンプに加え、各種のセンサが接続されている。す
なわち、コントロールユニット25には、ブレ−キセン
サ26およびアクセルセンサ27がそれぞれ電気的に接
続されている。On the other hand, the control unit 25 comprises a microcomputer or the like. The control unit 25 includes, in addition to the switching valve 15, the clutch of the gear box 18 and the hydraulic pump for switching the mode of the hydraulic pump / motor 16, Various sensors are connected. That is, the brake sensor 26 and the accelerator sensor 27 are electrically connected to the control unit 25, respectively.
【0024】ブレーキセンサ26は、ブレーキペダルが
操作されると、そのセンサ信号をコントロールユニット
25に供給する。また、アクセルセンサ27は、アクセ
ルペダルが操作されると、そのセンサ信号をコントロー
ルユニット25に供給する。次に、アキュムレータ10
に油圧が蓄圧され、メインおよびサブエアタンク19、
20にのエア圧が蓄圧されていることを前提として、上
述した制動エネルギ回生装置の作動を説明する。発進時
および加速時に、アクセルペダルが操作され、アクセル
センサ27からセンサ信号がコントロールユニット25
に供給されると、コントロールユニット25は、発進又
は加速時であることを判断して、アキュムレータ10の
切換弁15を前記第2切換位置に切換え、一方、油圧ポ
ンプ・モータ16をモータモードに切り換える。このと
き、アキュムレータ10に蓄圧された作動油が油圧ポン
プ・モータ16および管路P2を通じて作動油タンク1
7に放出されるため、油圧ポンプ・モータ16はトルク
を発生し、このトルクがギアボックス18を介して車両
の駆動車軸に伝達される。この結果、車両の駆動力は、
油圧ポンプ・モータ16のトルクに助けられることにな
るので、車両の滑らかな発進および加速が可能となる。When the brake pedal is operated, the brake sensor 26 supplies the sensor signal to the control unit 25. When the accelerator pedal is operated, the accelerator sensor 27 supplies a sensor signal to the control unit 25. Next, the accumulator 10
The main and sub air tanks 19,
The operation of the above-described braking energy regenerating device will be described on the assumption that the air pressure is accumulated in the braking device 20. When starting and accelerating, the accelerator pedal is operated, and a sensor signal is sent from the accelerator sensor 27 to the control unit 25.
The control unit 25 determines that the vehicle is starting or accelerating, and switches the switching valve 15 of the accumulator 10 to the second switching position, while switching the hydraulic pump / motor 16 to the motor mode. . At this time, the hydraulic oil accumulated in the accumulator 10 is supplied to the hydraulic oil tank 1 through the hydraulic pump / motor 16 and the pipeline P2.
7, the hydraulic pump / motor 16 generates a torque which is transmitted via a gearbox 18 to the drive axle of the vehicle. As a result, the driving force of the vehicle is
Since the torque of the hydraulic pump / motor 16 is assisted, the vehicle can smoothly start and accelerate.
【0025】この際、コントロールユニット25は、ス
トロークセンサ11aにピストンが当たるのを検出し
て、切換弁15を第1切換位置に切換え、アキュムレー
タ10からの作動油の放出を中止する。したがって、車
両は、通常の車両と同じくエンジン24の駆動力のみで
走行することになる。このとき、油圧ポンプ・モータ1
6は、その斜板の角度が零(ゼロ)に傾斜され、ポンプ
とモータとの間の中立状態で駆動される。At this time, the control unit 25 detects that the piston hits the stroke sensor 11a, switches the switching valve 15 to the first switching position, and stops the discharge of the hydraulic oil from the accumulator 10. Therefore, the vehicle runs only with the driving force of the engine 24 as in a normal vehicle. At this time, the hydraulic pump / motor 1
The swash plate 6 is tilted to zero (zero) and driven in a neutral state between the pump and the motor.
【0026】制動時に、ブレーキペダルが操作され、ブ
レーキセンサ26からセンサ信号がコントロールユニッ
ト25に供給されると、コントロールユニット25は、
制動時であることを判断して、アキュムレータ10の切
換弁15を第1切換位置に切換え、また、油圧ポンプ・
モータ16をポンプモードに切り換える。このとき、車
両の駆動力が駆動車軸からギアボックス18を介して油
圧ポンプ・モータ16のポンプ軸に伝達され、油圧ポン
プ・モータ16は、作動油タンク17から管路P2およ
びP1を通じて作動油をアキュムレータ10に圧送して
油圧を蓄圧する。そして、アキュムレータ10に油圧が
既定の圧力まで蓄圧されると、高圧の作動油は、リリー
フ管路P3を経由して作動油タンク17に戻されるが、
このとき、アキュムレータ10の窒素ガスは圧縮され、
車両の駆動力つまり運動エネルギは、窒素ガスの静圧エ
ネルギとして、アキュムレータ10に蓄圧されている。
このように、アキュムレータ10に蓄えられた蓄圧エネ
ルギは、再び発進および加速時に利用される。At the time of braking, when the brake pedal is operated and a sensor signal is supplied from the brake sensor 26 to the control unit 25, the control unit 25
When it is determined that braking is being performed, the switching valve 15 of the accumulator 10 is switched to the first switching position.
The motor 16 is switched to the pump mode. At this time, the driving force of the vehicle is transmitted from the driving axle to the pump shaft of the hydraulic pump / motor 16 via the gear box 18, and the hydraulic pump / motor 16 supplies the hydraulic oil from the hydraulic oil tank 17 through the pipelines P2 and P1. The pressure is fed to the accumulator 10 to accumulate the hydraulic pressure. When the hydraulic pressure is accumulated in the accumulator 10 to a predetermined pressure, the high-pressure hydraulic oil is returned to the hydraulic oil tank 17 via the relief pipe P3.
At this time, the nitrogen gas in the accumulator 10 is compressed,
The driving force of the vehicle, that is, the kinetic energy is stored in the accumulator 10 as the static pressure energy of the nitrogen gas.
In this way, the accumulated pressure energy stored in accumulator 10 is used again when starting and accelerating.
【0027】上述した制動エネルギ回生装置によれば、
電動駆動式の油圧ポンプ21により作動油を送出させる
ようにしたから、油圧ポンプ・モータのポンプ・モータ
軸により駆動される余分なポンプはなく、車両の駆動軸
にトルク損失による悪影響も防止できて、車両の走行燃
費が向上するといった効果が得られる。また、トルク損
失が防止できるから、ギアボックス18のクラッチを切
り離す必要もなく、回生装置の作動に応答遅れやクラッ
チ接続によるショックもない。さらに、油圧ポンプ・モ
ータ16のハウジング内に作動油を一定時間毎に供給で
きるようにし、循環させるようにしから、油圧ポンプ・
モータ16がポンプおよびモータとして作動していない
ときに、油圧ポンプ・モータ16内の摺動部が発熱して
も確実に冷却できるといった効果も得られる。According to the above-mentioned braking energy regenerating device,
Since the hydraulic oil is supplied by the electric drive type hydraulic pump 21, there is no extra pump driven by the pump / motor shaft of the hydraulic pump / motor, and the adverse effect of torque loss on the drive shaft of the vehicle can be prevented. This has the effect of improving the fuel economy of the vehicle. Further, since torque loss can be prevented, there is no need to disengage the clutch of the gear box 18, and there is no response delay in operation of the regenerative device and no shock due to clutch connection. Furthermore, the hydraulic oil is supplied to the housing of the hydraulic pump / motor 16 at regular intervals and is circulated.
When the motor 16 is not operating as a pump and a motor, an effect is obtained that even if the sliding portion in the hydraulic pump / motor 16 generates heat, it can be reliably cooled.
【0028】この発明は、上述した実施例に制約される
ものではなく、種々の変形が可能であることは言うまで
もない。たとえば、前記切換え制御弁30は、一定時間
毎に第2切換位置30bに切り換えられるとしたが、油
圧ポンプ・モータ16のポンプ・モータ軸の一定回転数
毎としてもよく、また、油圧ポンプ・モータ16内部の
温度が所定の温度以上となったときに切り換えるように
してもよい。The present invention is not limited to the embodiment described above, and it goes without saying that various modifications are possible. For example, while the switching control valve 30 is switched to the second switching position 30b at regular intervals, the switching control valve 30 may be switched at a constant rotational speed of the pump / motor shaft of the hydraulic pump / motor 16, or the hydraulic pump / motor The switching may be performed when the temperature inside 16 becomes equal to or higher than a predetermined temperature.
【0029】[0029]
【発明の効果】以上説明したように、この発明の制動エ
ネルギ回生装置は、その循環手段に間欠的に駆動される
電動型の液圧ポンプを含んでいるから、液圧ポンプ・モ
ータのポンプ・モータ軸により駆動される余分なポンプ
はなく、車両の駆動軸にトルク損失による悪影響も防止
できて、車両の走行燃費が向上するといった効果が得ら
れる。また、作動液が前記ハウジング内に間欠的に循環
されるので、液圧ポンプ・モータ内の摺動部が発熱して
も確実に冷却できるといった効果も得られる。As described above, the braking energy regenerating apparatus of the present invention includes an electric hydraulic pump driven intermittently by its circulation means. Since there is no extra pump driven by the motor shaft, it is possible to prevent the drive shaft of the vehicle from being adversely affected by torque loss, and to obtain an effect of improving the running fuel efficiency of the vehicle. Further, since the hydraulic fluid is intermittently circulated in the housing, even if the sliding portion in the hydraulic pump / motor generates heat, it is possible to surely cool the sliding portion.
【図1】制動エネルギ回生装置の概略システム構成図で
ある。FIG. 1 is a schematic system configuration diagram of a braking energy regeneration device.
10 アキュムレータ 15 切換弁 16 油圧ポンプ・モータ 17 作動油タンク 18 ギアボックス(クラッチ付) 19 エアタンク 20 ドレインタンク 21 油圧ポンプ 25 コントロールユニット 30 切換制御弁 32 レベルスイッチ P1、P2,P3,P4、P5、P6 管路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Accumulator 15 Switching valve 16 Hydraulic pump / motor 17 Hydraulic oil tank 18 Gear box (with clutch) 19 Air tank 20 Drain tank 21 Hydraulic pump 25 Control unit 30 Switching control valve 32 Level switch P1, P2, P3, P4, P5, P6 Pipeline
Claims (1)
として働き、作動液タンクから圧液管路を通じて圧液を
液圧アキュムレータに圧送して蓄圧させる一方、発進時
および加速時には、液圧アキュムレータに蓄圧された圧
液が圧液管路を通じ作動液タンクに放出されることによ
りモータとして働き、車両の駆動軸の駆動力を補助する
液圧ポンプ・モータと、作動液を蓄えたドレインタンクを有し、このドレインタ
ンクと前記 液圧ポンプ・モータのハウジング内との間で
前記作動液を循環させる循環手段とを備え、 前記循環手段は、前記ドレインタンクから前記作動液を
前記ハウジング内に潤滑冷却液として供給するととも
に、前記ハウジング内 で摺動部の潤滑及び冷却に使用さ
れた前記作動液を前記ドレインタンクに回収する循環経
路と、前記循環経路の前記供給側に介挿され、間欠的に
駆動される電動型の液圧ポンプとを含むことを特徴とす
る制動エネルギ回生装置。At the time of braking, the drive shaft of the vehicle functions as a pump, and the hydraulic fluid is pumped from a hydraulic fluid tank to a hydraulic accumulator through a hydraulic fluid line to accumulate the pressure. A hydraulic pump / motor that functions as a motor by discharging the stored hydraulic fluid to the hydraulic fluid tank through the hydraulic fluid line and assists the driving force of the drive shaft of the vehicle, and a drain tank that stores the hydraulic fluid. And this drainer
Between the tank and the hydraulic pump-motor in the housing
Circulating means for circulating the working fluid, wherein the circulating means removes the working fluid from the drain tank.
The lubricating coolant is supplied into the housing.
The circulation through collecting the operating fluid used for lubrication and cooling of the sliding portion within the housing to the drain tank
Road and the inserted into the feed side of the circulation path, the braking energy recovery device characterized by comprising an electric type hydraulic pump which is intermittently driven.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4320381A JP2985541B2 (en) | 1992-11-30 | 1992-11-30 | Braking energy regeneration device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4320381A JP2985541B2 (en) | 1992-11-30 | 1992-11-30 | Braking energy regeneration device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06156221A JPH06156221A (en) | 1994-06-03 |
JP2985541B2 true JP2985541B2 (en) | 1999-12-06 |
Family
ID=18120842
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4320381A Expired - Fee Related JP2985541B2 (en) | 1992-11-30 | 1992-11-30 | Braking energy regeneration device |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2985541B2 (en) |
-
1992
- 1992-11-30 JP JP4320381A patent/JP2985541B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPH06156221A (en) | 1994-06-03 |
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