JP4370096B2 - 油圧エネルギ貯蔵システム - Google Patents
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- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/62—Hybrid vehicles
Description
42 HPアキュムレータ
43 締切弁
44 圧力変換器
45 LPアキュムレータ
46 小型アキュムレータ
47 フィルタ
48 冷却器
49 逆止弁
50 逆止弁
Claims (26)
- 車両に使用するための油圧エネルギ貯蔵システムであって、
高圧アキュムレータ(42)と、
並列に設けられた第一の低圧アキュムレータ(45)及び第二の低圧アキュムレータ(46)と、
ポンプ/モータがポンプモードで駆動されたときに第一及び第二の低圧アキュムレータから流体を高圧アキュムレータに汲み上げ、ポンプ/モータがモータモードで駆動されるときに流体を第一及び第二の低圧アキュムレータに戻すために、前記高圧アキュムレータと流体連通している高圧側ポート(41H)、前記第一及び第二の低圧アキュムレータと流体連通している低圧側ポート(41L)および中を通って流体を循環させるためのケースを有するポンプ/モータ(41)と
を備えてなり、さらに、
前記ポンプ/モータがモータモードにあるときに前記ポンプ/モータの低圧側ポートから前記第二の低圧アキュムレータへと流体の一部を一方向に流すために前記ポンプ/モータの低圧側ポートと前記第二の低圧アキュムレータの間に前記流体の一部分の流れに対して直列に設けられた第一の逆止弁(49)と、
前記ポンプ/モータのケースと前記ポンプ/モータの低圧側ポートの間に前記流体の一部分の流れに対して直列に流体連通して設けられた冷却器(48)と、
前記ポンプ/モータがポンプモードにあるときに前記流体の一部分を冷却するために前記第二の低圧アキュムレータから前記ポンプ/モータケース及び前記冷却器を通って前記ポンプ/モータの低圧側ポートへと前記流体の一部分を一方向に流すために前記第二の低圧アキュムレータと前記ポンプ/モータのケースの間に前記流体の一部分の流れに対して直列に設けられた第二の逆止弁(50)とを備えてなる
ことを特徴とする油圧エネルギ貯蔵システム。 - 請求項1に記載の油圧エネルギ貯蔵システムであって、さらに、
前記ポンプ/モータがモータモードにあるときに前記ポンプ/モータの低圧側ポートから前記ポンプモータのケースと前記冷却器と前記第一の逆止弁を通して前記第二の低圧アキュムレータへと前記流体の一部分を一方向に流すために前記ポンプ/モータの低圧側ポートと前記ポンプ/モータのケースの間に前記流体の一部分の流れに対して直列に設けられた第三の逆止弁(52)を備えてなり、
この場合、前記第一の逆止弁は、前記ポンプ/モータがモータモードにあるときに前記流体の一部分を冷却するために前記ポンプ/モータの低圧側ポートから前記第三の逆止弁、前記ポンプ/モータのケース、前記冷却器および当該第一の逆止弁を通して前記第二の低圧アキュムレータへと前記流体の一部分を一方向に流すために、前記冷却器と前記第二の低圧アキュムレータの間に前記流体の一部分の流れに対して直列に設けられており、さらに、
前記ポンプ/モータがポンプモードにあるときに前記流体の一部分を冷却するために前記第二の低圧アキュムレータから前記第二の逆止弁、前記ポンプ/モータのケース、前記冷却器および第四の逆止弁を通して前記ポンプ/モータの低圧側ポートへと前記流体の一部分を一方向に流すために、前記冷却器と前記ポンプ/モータの低圧側ポートの間に前記流体の一部分の流れに対して直列に設けられた第四の逆止弁(60)を備えてなる
ことを特徴とする油圧エネルギ貯蔵システム。 - 請求項1または2に記載の油圧エネルギ貯蔵システムにおいて、
前記高圧アキュムレータおよび前記第一の低圧アキュムレータを含む補正アキュムレータを備えてなり、当該補正アキュムレータは、
長手方向軸を有し、その長手方向軸と同心の高圧室及び低圧室を有する円筒状ハウジングと、
前記高圧室内で軸方向に往復移動するために前記高圧室内に横断方向に取り付けられた高圧ピストンと、
前記低圧室内で軸方向に往復移動するために前記低圧室内に横断方向に取り付けられた低圧ピストンと、
前記高圧ピストンと前記低圧ピストンを互いに接続する少なくとも1本のロッドとを備えてなる
ことを特徴とする油圧エネルギ貯蔵システム。 - 請求項3に記載の油圧エネルギ貯蔵システムにおいて、
前記補正アキュムレータは、往復移動の間に前記円筒状ハウジングの長手方向軸に対して垂直に前記両ピストンを維持するために前記高圧ピストンを前記低圧ピストンに接続する少なくとも3本の等間隔に設けられたロッドを備えてなる
ことを特徴とする油圧エネルギ貯蔵システム。 - 請求項3または4に記載の油圧エネルギ貯蔵システムにおいて、
前記低圧室は、前記高圧室から離れた気体側端と前記高圧室に隣接する流体側端を有し、
低圧端に隣接して前記低圧室内に第一の位置センサが取り付けられており、
高圧端に隣接して前記低圧室内に第二の位置センサが取り付けられており、
それにより前記第一及び第二の位置センサが前記低圧室内における前記低圧ピストンの往復移動を制御する
ことを特徴とする油圧エネルギ貯蔵システム。 - 請求項5に記載の油圧エネルギ貯蔵システムであって、さらに、
前記高圧室と流体連通した圧力センサを具備してなり、
それにより前記第二の位置センサまたは前記圧力センサが前記高圧ピストンおよび前記低圧ピストンの往復移動を制御し、そして加熱システムを作動させる
ことを特徴とする油圧エネルギ貯蔵システム。 - 請求項5または6に記載の油圧エネルギ貯蔵システムにおいて、
気体側端が端壁を有し、
前記第一の位置センサが前記端壁に取り付けられている
ことを特徴とする油圧エネルギ貯蔵システム。 - 請求項7に記載の油圧エネルギ貯蔵システムにおいて、
前記第一の位置センサが前記長手方向軸上で前記端壁に取り付けられ、
超音波変換器を備えてなる
ことを特徴とする油圧エネルギ貯蔵システム。 - 請求項3〜8のいずれかに記載の油圧エネルギ貯蔵システムにおいて、
前記補正アキュムレータが、
前記円筒状ハウジングの一端上に設けられた弁ブロックと、
前記高圧室流体側端を前記弁ブロックに連通する高圧導管と、
前記低圧室流体側端を前記弁ブロックに連通する低圧導管とを備えてなる
ことを特徴とする油圧エネルギ貯蔵システム。 - 請求項9に記載の油圧エネルギ貯蔵システムにおいて、
前記高圧導管及び前記低圧導管が前記円筒状ハウジングの外部にある
ことを特徴とする油圧エネルギ貯蔵システム。 - 請求項9に記載の油圧エネルギ貯蔵システムにおいて、
前記高圧導管及び低圧導管は円筒状ハウジングの内部にあり、前記長手方向軸に対して平行に配置され、前記低圧ピストンを貫通しており、
さらに、前記高圧導管及び前記低圧導管と摺動自在に系合しそして密封するために前記低圧ピストンに形成された密封手段を備えてなる
ことを特徴とする油圧エネルギ貯蔵システム。 - 請求項3〜11のいずれかに記載の油圧エネルギ貯蔵システムにおいて、
前記高圧室及び前記低圧室の一方が他方よりも大きな直径を有し、
前記高圧シリンダと前記低圧シリンダとの間に流量不均衡を生じさせるために前記高圧ピストン及び前記低圧ピストンの一方が他方より大きな直径を有し、
前記ポンプ/モータがポンプモードで駆動されているとき前記低圧室から流体を前記高圧室に汲み上げ、前記ポンプ/モータがモータモードで駆動されているとき流体を前記低圧室に戻すために、前記ポンプ/モータは、前記高圧室及び前記低圧室と流体連通しており、
ポンプモードまたはモータモードの際に、前記高圧シリンダと前記低圧シリンダの間の流量不均衡に起因して前記高圧室または前記低圧室からの流体の一部分を受け入れ及び排出するために前記低圧室と並列に低圧アキュムレータが設けられている
ことを特徴とする油圧エネルギ貯蔵システム。 - 請求項12に記載の油圧エネルギ貯蔵システムにおいて、
前記高圧ピストンが前記低圧ピストンよりも大きくて、
それにより前記高圧室からの流出が前記低圧室への流入より大きくなって、高い流体圧力を維持し、前記高圧シリンダから前記低圧シリンダへの正の流量不均衡を発生する
ことを特徴とする油圧エネルギ貯蔵システム。 - 請求項13に記載の油圧エネルギ貯蔵システムにおいて、
前記低圧アキュムレータが、前記低圧室内に同心に形成された環状の室であり、その環状アキュムレータ室内には、環状アキュムレータピストンがその中で往復移動するために摺動自在に取り付けて設けられている
ことを特徴とする油圧エネルギ貯蔵システム。 - 請求項14に記載の油圧エネルギ貯蔵システムにおいて、
前記環状アキュムレータピストンが細長い環状リングの形である
ことを特徴とする油圧エネルギ貯蔵システム。 - 請求項4に記載の油圧エネルギ貯蔵システムであって、
前記低圧環状ピストンと同心でその中に設けられた前記低圧室の中心に形成された低圧アキュムレータシリンダと、
前記低圧アキュムレータシリンダと前記環状ピストンの間に形成されて、それにより前記環状ピストンが前記低圧アキュムレータシリンダと摺動嵌合する密封手段とを備えてなり、
前記ポンプ/モータは、ポンプ/モータがポンプモードにあるときに前記低圧室から及び前記低圧アキュムレータから流体を前記高圧室に汲み上げ、ポンプ/モータがモータモードにあるときに流体を前記高圧室から前記低圧室に及び前記低圧アキュムレータに戻すために前記高圧室、前記低圧室及び前記低圧アキュムレータと流体連通しており、
前記冷却器は、前記ポンプ/モータのケースおよび前記低圧アキュムレータと流体連通し、それにより前記ポンプ/モータがポンプモードまたはモータモードにあるとき前記ポンプ/モータのケースおよび前記冷却器を通って流体がそれぞれ前記低圧アキュムレータに流入しまたは前記低圧アキュムレータから流出する
ことを特徴とする油圧エネルギ貯蔵システム。 - 請求項16に記載の油圧エネルギ貯蔵システムにおいて、
前記低圧アキュムレータシリンダが空気を大気に通気するためにその上部内に形成されたアクセスポートを有する
ことを特徴とする油圧エネルギ貯蔵システム。 - 請求項16または17に記載の油圧エネルギ貯蔵システムにおいて、
前記高圧室は、中を前記高圧ピストンが軸方向に往復移動するための鋼鉄製ライナを有し、前記鋼鉄製ライナはその鋼鉄製ライナと実質的に前記ピストンストロークの長さの前記シリンダとの間に環形部を画定し、さらに、前記ライナの両側で油圧を平衡させるために前記環形部を前記高圧室内の流体と相互接続する流体導管手段を有する
ことを特徴とする油圧エネルギ貯蔵システム。 - 請求項18に記載の油圧エネルギ貯蔵システムにおいて、
前記ライナが実質的に前記高圧室の長さだけ延びている
ことを特徴とする油圧エネルギ貯蔵システム。 - 請求項3〜6、9、10、12〜15のいずれかに記載の油圧エネルギ貯蔵システムであって、
そこから軸方向プランジャが延び出している前記低圧ピストンが中で往復移動する前記低圧室の遠位端に設けられた大気室と、
ピストン/モータから排出される流体を受けるためのサージタンクと、
前記ピストンプランジャを密封的に受け、前記大気室に排出するために前記サージタンクから流体を受けるために、前記低圧室の端壁内に形成された円筒状ギャラリと、
前記大気室の底部内にあって、逆止弁を介して低圧アキュムレータまたは低圧室と連通している流体出口とを備えてなり、
それにより前記ピストンプランジャが挿入されると大気室が大気に対して閉鎖され、前記大気室内の空気を圧縮すると前記逆止弁が開いて前記大気室底部の流体が前記低圧アキュムレータ又は前記低圧室に汲み上げられる
ことを特徴とする油圧エネルギ貯蔵システム。 - 請求項3〜6、9、10、12〜15のいずれかに記載の油圧エネルギ貯蔵システムであって、
前記低圧ピストンが中で往復移動する前記低圧室の遠位端に設けられた大気室と、
ピストン/モータから排出される流体を受けるためのサージタンクと、
前記サージタンクから流体を受け前記大気室内に排出するために前記低圧室の端壁内に形成されている開口と、
前記端壁開口を閉じるためにピストン内に形成されているプランジャ手段と、
前記大気室の底部内にあって、逆止弁を介して低圧アキュムレータまたは低圧室と連通している流体出口とを備えてなり、
それによりピストン及びプランジャ手段の往復運動が大気室を大気に対して閉鎖し、前記大気室内の空気を圧縮すると前記逆止弁が開いて前記大気室底部の流体が前記低圧アキュムレータ又は前記低圧室に汲み上げられる
ことを特徴とする油圧エネルギ貯蔵システム。 - 請求項3〜6、9、10、12〜15のいずれかに記載の油圧エネルギ貯蔵システムであって、
前記低圧室を前記高圧室から分離している障壁に突き当たるように前記低圧室内に延び出している前記低圧ピストンの頂部の近傍にバネ復帰プランジャポンプが取り付けられている前記低圧室の遠位端に設けられた大気室と、
前記低圧ピストンの頂上部内に形成された、前記低圧室から前記プランジャポンプへの入口と、
前記低圧室から前記プランジャポンプ内への一方向流れのために前記入口内に設けられた常閉の逆止弁と、
前記プランジャポンプから前記大気室への出口と、
前記プランジャポンプから前記大気室への一方向流れのための前記出口内に設けられた常閉の逆止弁とを備えてなり、
それにより前記低圧ピストンの往復運動の際に前記プランジャポンプが前記障壁に突き当たると、前記低圧室の頂上部内に空気があれば前記大気室内に汲み上げる
ことを特徴とする油圧エネルギ貯蔵システム。 - 請求項22に記載の油圧エネルギ貯蔵システムにおいて、
前記プランジャポンプが前記障壁内に取り付けられていて、その障壁内に形成された導管手段が汲み上げられた空気を大気に導く
ことを特徴とする油圧エネルギ貯蔵システム。 - 請求項3〜6、9、10、12〜15のいずれかに記載の油圧エネルギ貯蔵システムであって、
前記低圧室の遠位端に大気室を備えてなり、
前記円筒状ハウジングが前記高圧室を前記低圧室から分離している障壁を有し、
前記障壁内に形成された弁座内に着座し、前記高圧室から前記低圧室へ流れを通常閉じるように付勢されたポペット弁を備えてなり、
前記ポペット弁は前記低圧室内に突出しているステムを有しており、
それにより前記低圧ピストンが前記ポペット弁ステムに突き当たると前記ポペット弁が開き、高圧流体が前記高圧室から前記低圧室に流れることができる
ことを特徴とする油圧エネルギ貯蔵システム。 - 請求項3〜6、9、10、12〜15のいずれかに記載の油圧エネルギ貯蔵システムであって、
前記低圧室の遠位端に大気室を備えてなり、
前記円筒状ハウジングが前記高圧補正室を前記低圧室から分離している障壁を有し、
前記障壁に向かって突出している前記高圧ピストン上にポペットサム弁が取り付けられており、
前記低圧室と流体連通して前記障壁上に前記ポペットサム弁のための弁座が形成されていて、前記高圧室から高圧流体が完全に排出される前に閉じるために前記ポペット弁を受けるようになっており、
前記ポンプ/モータと流体連通して前記障壁内にサーボ供給口が形成されており、
それにより前記ポペットサム弁が閉じた後に前記高圧室内に残留している高圧流体がモータポンプに導かれる
ことを特徴とする油圧エネルギ貯蔵システム。 - 請求項3〜25のいずれかに記載の油圧エネルギ貯蔵システムであって、
車両最終ドライブへの直接取り付けのために、一体化構造とするため、前記円筒状ハウジングが、弁ブロックと合体され、またオーバーセンタ型ポンプ/モータまたは非オーバーセンタ型ポンプ/モータと合体されてなる一体型アキュムレータシステムを備えてなる
ことを特徴とする油圧エネルギ貯蔵システム。
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