JP6256146B2 - Hydraulic accumulator and vehicle travel control device including the same - Google Patents
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Description
本発明は、車両の走行駆動源として使用可能な油圧アキュムレータ、およびそれを備えた車両走行制御装置に関する。 The present invention relates to a hydraulic accumulator that can be used as a travel drive source of a vehicle, and a vehicle travel control device including the same.
近年、車両の燃費性能を向上させるため、減速走行時に得られる回生エネルギを、バッテリに電力として蓄えるだけでなく油圧アキュムレータに油圧として蓄えて、加速走行時に利用する車両が実用化されている。 In recent years, in order to improve the fuel consumption performance of vehicles, regenerative energy obtained during deceleration traveling is not only stored as electric power in a battery but also stored as hydraulic pressure in a hydraulic accumulator, and vehicles used during acceleration traveling have been put into practical use.
例えば特許文献1に開示された発明では、窒素が充填された空間から作動油が蓄えられる空間を分離するピストンが、ハウジング内で長手方向に移動可能に設けられた油圧アキュムレータが開示されている。油圧アキュムレータに蓄えられたエネルギは、ピストンを介して、油圧アキュムレータの外部に対してする仕事に変換されるようになっている。
For example, the invention disclosed in
しかしながら、特許文献1に記載されたような従来の油圧アキュムレータでは、外部に対してすることができる仕事量が小さく、発進時や加速走行時の早い段階で、バッテリに蓄えられた電力を駆動力として利用する必要が生じていた。これは、充放電回数の増加に伴ってバッテリの寿命が悪化するといった点で好ましくない。
However, the conventional hydraulic accumulator described in
上記のような問題を解消するために、油圧アキュムレータを大型化させて上記仕事量を増加させることも考えられるが、この場合、車両への搭載性が悪くなってしまう。 In order to solve the above problems, it is conceivable to increase the work amount by increasing the size of the hydraulic accumulator. However, in this case, the mounting property on the vehicle is deteriorated.
そこで、本発明は、油圧アキュムレータを大型化させることなく、油圧アキュムレータが外部に対してすることができる仕事量を増加させることを課題とする。 Therefore, an object of the present invention is to increase the amount of work that the hydraulic accumulator can do to the outside without increasing the size of the hydraulic accumulator.
上記目的を達成するために、本願の請求項1に記載の発明は、
ハウジングと、
前記ハウジング内で摺動可能に設けられた隔壁部材とを備え、
前記隔壁部材により、油圧ポンプモータから供給される作動油を蓄える蓄油室が、気体が封入された気体室から分離された油圧アキュムレータであって、
前記蓄油室から作動油を排出するときに前記隔壁部材を前記蓄油室側に付勢する動作、および、前記油圧ポンプモータから前記蓄油室に作動油が供給されるときに前記隔壁部材を前記気体室側に付勢する動作を行う、電動の隔壁部材付勢手段が設けられ、
前記隔壁部材付勢手段は、前記隔壁部材に取り付けられた永久磁石と、該永久磁石に対向して前記気体室側と前記蓄油室側の両方に設けられた2つの電磁石を有し、
前記隔壁部材の移動に伴って、前記2つの電磁石のうち一方から前記隔壁部材に加わる磁力が、他方から前記隔壁部材に加わる磁力を上回ったときに、前記2つの電磁石に対する通電状態が切り替えられることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention described in
A housing;
A partition member provided slidably in the housing,
An oil storage chamber for storing hydraulic oil supplied from a hydraulic pump motor by the partition member is a hydraulic accumulator separated from a gas chamber filled with gas,
An operation of biasing the partition member toward the oil storage chamber when the hydraulic oil is discharged from the oil storage chamber, and the partition member when the hydraulic oil is supplied from the hydraulic pump motor to the oil storage chamber An electric partition member urging means for urging the gas chamber toward the gas chamber is provided ,
The partition member urging means has a permanent magnet attached to the partition member, and two electromagnets provided on both the gas chamber side and the oil storage chamber side facing the permanent magnet,
As the partition member moves, when the magnetic force applied to the partition member from one of the two electromagnets exceeds the magnetic force applied to the partition member from the other, the energization state of the two electromagnets is switched. It is characterized by.
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、
前記気体室と前記蓄油室に設けられた電磁石にはそれぞれ、前記蓄油室から作動油を排出するときと、前記油圧ポンプモータから前記蓄油室に作動油が供給されるときとで逆向きの磁界を発生させるように通電が行われることを特徴とする。
The invention according to claim 2 is the invention according to
And when discharging the hydraulic oil from the each of the electromagnets provided in the gas chamber and the oil storage chamber, said oil storage chamber, reversed between when the working oil is supplied from the hydraulic pump motor to the oil storage chamber It is characterized in that energization is performed so as to generate a magnetic field in the direction.
また、請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の発明において、
前記隔壁部材付勢手段は、前記気体室内の気体を加熱する加熱手段をさらに有することを特徴とする。
The invention according to claim 3 is the invention according to
The partition member urging means further includes a heating means for heating the gas in the gas chamber.
また、請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の発明において、
前記ハウジングは断熱構造を有することを特徴とする。
The invention according to claim 4 is the invention according to claim 3 ,
The housing has a heat insulating structure.
また、請求項5に記載の発明は、車両走行制御装置に関するものであり、
前記油圧ポンプモータから前記蓄油室に作動油が供給されるときに、駆動輪の回転によりバッテリとキャパシタの少なくとも一方に電力を蓄えるモータジェネレータと、
請求項1から4のいずれか1項に記載の油圧アキュムレータとを備え、
前記隔壁部材付勢手段は、前記キャパシタから供給される電力により作動することを特徴とする。
The invention according to
A motor generator that stores electric power in at least one of a battery and a capacitor by rotation of a drive wheel when hydraulic oil is supplied from the hydraulic pump motor to the oil storage chamber;
A hydraulic accumulator according to any one of
The partition member urging means is actuated by electric power supplied from the capacitor.
以上の構成により、本願各請求項に記載の発明によれば、次の効果が得られる。 With the above configuration, according to the invention described in each claim of the present application, the following effects can be obtained.
請求項1に記載の発明によれば、隔壁部材を蓄油室側に付勢する動作が行われると、蓄油室から作動油が排出されるときにその圧力が上昇する。また、隔壁部材を気体室側に付勢する動作が行われると、作動油の排出開始前に気体室に封入された気体の圧力が上昇し、作動油が排出されるときにやはりその圧力が上昇する。このようにして、油圧アキュムレータを大型化させることなく、油圧アキュムレータが外部に対してすることができる仕事量を増加させることが可能となる。
また、永久磁石と電磁石との間に作用する斥力または引力により、隔壁部材に対して付勢力が加わり、これにより上記効果が具体的に達成される。
また、隔壁部材付勢手段への電力供給によるエネルギ消費を制限しつつ、油圧アキュムレータが外部に対してすることができる仕事量を増加させることが可能となる。
According to the first aspect of the present invention, when the operation of urging the partition member toward the oil storage chamber is performed, the pressure rises when the hydraulic oil is discharged from the oil storage chamber. In addition, when the operation of urging the partition member toward the gas chamber is performed, the pressure of the gas enclosed in the gas chamber increases before the start of the discharge of the hydraulic oil, and the pressure is also reduced when the hydraulic oil is discharged. To rise. In this way, the amount of work that the hydraulic accumulator can do to the outside can be increased without increasing the size of the hydraulic accumulator.
Further, a repulsive force or an attractive force acting between the permanent magnet and the electromagnet applies a biasing force to the partition member, thereby specifically achieving the above effect.
In addition, it is possible to increase the amount of work that the hydraulic accumulator can do to the outside while limiting energy consumption due to power supply to the partition member urging means.
また、請求項2に記載の発明によれば、蓄油室から作動油が排出されるときには隔壁部材が蓄油室側に付勢され、かつ、油圧ポンプモータから作動油が供給されるときには隔壁部材が気体室側に付勢されることになり、したがって請求項1,2の効果を高めることができる。
According to the invention described in claim 2 , when the hydraulic oil is discharged from the oil storage chamber, the partition member is biased toward the oil storage chamber, and when the hydraulic oil is supplied from the hydraulic pump motor, the partition wall is energized. The member is biased toward the gas chamber, and therefore the effects of
また、請求項3に記載の発明によれば、加熱手段から供給される熱により、気体室に封入された気体の温度および圧力が上昇し、すなわち、油圧アキュムレータに蓄えられるエネルギが増加する。そして、作動油の排出開始前に当該エネルギを増加させておくことにより、作動油が排出されるときにその圧力を上昇させることができる。これにより、請求項1の効果が具体的に達成される。
According to the third aspect of the present invention, the temperature and pressure of the gas sealed in the gas chamber increases due to the heat supplied from the heating means, that is, the energy stored in the hydraulic accumulator increases. Then, by increasing the energy before starting the discharge of the hydraulic oil, the pressure can be increased when the hydraulic oil is discharged. Thereby, the effect of
また、請求項4に記載の発明によれば、加熱手段により供給された熱が外部に逃げることが抑制され、請求項3の効果を高めることができる。 Moreover, according to the invention of Claim 4 , it is suppressed that the heat supplied by the heating means escapes to the outside, and the effect of Claim 3 can be enhanced.
また、請求項5に記載の発明によれば、回生時にモータジェネレータにより生じる電力をキャパシタにより回収し、キャパシタから供給される電力により隔壁部材付勢手段を作動させることにより、バッテリの充放電回数を減らしてその寿命を向上させることができる。
According to the fifth aspect of the present invention, the electric power generated by the motor generator at the time of regeneration is recovered by the capacitor, and the partition member urging means is operated by the electric power supplied from the capacitor, whereby the number of times of charging / discharging of the battery is reduced. It can be reduced and its life can be improved.
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
(第1実施形態)
図1は、本発明の一実施形態に係るアキュムレータを備えた車両の概略構成を示すブロック図である。
車両1は電気自動車であり、走行駆動源として、モータジェネレータ(以下、M/Gという)10と、油圧ポンプモータ(以下、油圧P/Mという)40とを備える。M/G10の回転軸と油圧P/M40の回転軸は一体となり(符号73で示す)、差動装置72を介して車軸71、更には駆動輪74,75に常時連結されている。
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a vehicle including an accumulator according to an embodiment of the present invention.
The
M/G10は、インバータ20を介してバッテリ30とキャパシタ80に接続されており、インバータ20によりその作動状態が制御される。このM/G10は、バッテリ30から供給される電力によりモータとして作動することができると共に、駆動輪74,75の回転によりジェネレータとして作動することもできる。M/G10がジェネレータとして作動するときには、インバータ20の制御に応じて、バッテリ30とキャパシタ80の少なくとも一方に電力が蓄えられるようになっている。
M / G 10 is connected to
キャパシタ80は、電圧変換器としてのDC−DCコンバータ90を介して、アキュムレータ50内のコイル55(後述)に接続されている。
The
油圧P/M40は、油路を構成する配管41を通じてアキュムレータ50とリザーバ60に接続されている。アキュムレータ50は、作動油を加圧状態で蓄えることができる。油圧P/M40は、リザーバ60から作動油を吸い込んでアキュムレータ50に油圧を蓄える油圧ポンプとして作動することができると共に、アキュムレータ50から供給される油圧により油圧モータとして作動することもできる。油圧P/M40が油圧ポンプとして作動するか油圧モータとして作動するかは、油圧P/M40に取り付けられた図示しないコントローラにより切り替えられる。
The hydraulic pressure P /
配管41には、油圧P/M40の(アキュムレータ50側の)高圧油路と(リザーバ60側の)低圧油路との間にバイパス回路42が連通されている。また、配管41には、アキュムレータ50、リザーバ60への作動油の出入りをそれぞれ制御する給排油弁43,44が設けられている。バイパス回路42には、バイパス弁45が設けられている。給排油弁43,44を開き、バイパス弁45を閉じると、油圧P/M40を介してアキュムレータ50とリザーバ60の間で作動油のやり取りが行われる。逆に給排油弁43,44を閉じ、バイパス弁45を開くと、作動油は油圧P/M40の周囲の油路とバイパス回路42とで構成される閉路のみを流れる。この状態で油圧P/M40の回転軸が回転しても、アキュムレータ50に蓄えられた油圧により駆動輪74,75が駆動されることも、アキュムレータ50に蓄圧されることもなく、すなわちM/G10のみが作動している状態が実現される。
A
なお、給排油弁43,44が開いていたとしても、バイパス弁45が開いていれば、作動油が高負荷側のアキュムレータ50とリザーバ60の間を流れることは殆どなく、したがってバイパス弁45が開いていれば、油圧P/M40が作動せずM/G10が作動する状態が実現される。
Even if the supply /
図2は、車両1の制御ブロック図である。
車両1は、VCM(車両制御モジュール)100を備える。VCM100には、車両1の速度を検出する車速センサ101、アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセル開度センサ102、アキュムレータ50に蓄えられた残油圧(蓄圧油圧)を検出する蓄圧油圧センサ103、および加速スイッチ104などからの信号が入力される。加速スイッチ104は、運転者が運転中に操作可能な範囲に設けられており、運転者は、加速スイッチ104を押すことにより、一定時間後に加速運転を行う意思を示すようになっている。
FIG. 2 is a control block diagram of the
The
VCM100は、インバータ20、給排油弁43,44、バイパス弁45およびコイル55に制御信号を送信し、インバータ20の出力と、給排油弁43,44、バイパス弁45の開度、およびコイル55への通電状態を制御する。
The
図3は、本発明の第1実施形態に係るアキュムレータの構成を示す断面図である。
アキュムレータ50は、略円筒状(シリンダ状)のハウジング51と、このハウジング51内で蓄油室52と気体室53とを分離するピストン54とを備えている。蓄油室52には、端部に挿入される配管41を通じて、油圧P/M40から供給される作動油が蓄えられる。気体室53には、窒素などの気体が封入されている。気体室53に封入される気体は、不活性ガスであれば他の気体でもよい。気体室53の端部にはヘッドカバー58が取り付けられ、気体室53の気密が保たれている。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the configuration of the accumulator according to the first embodiment of the present invention.
The
ピストン54は、ハウジング51内で長手方向に摺動可能に設けられている。このピストン54には溝切り部が設けられ、その溝切り部にリング状のシール部材54aが取り付けられている。このシール部材54aがハウジング51の内面と接することにより、蓄油室52と気体室53とが確実に分離される。
The
また、ピストン54には永久磁石57が取り付けられている。この永久磁石57は片面に一極が着磁された円柱型あるいは円筒型の磁石である。永久磁石57の形状は、ピストン54の形状などにより、任意に設計可能である。
A
気体室53の端には、コイル55とコアを有する電磁石が設けられている。この電磁石は、永久磁石57の磁極面と対向して設けられる。コイル55は、配線56により、DC−DCコンバータ90を介してキャパシタ80に接続される。コイル55には、永久磁石57と反発し合う磁界を作成するように通電が行われる。
An electromagnet having a
第1実施形態では、永久磁石57とコイル55などにより、「電動の隔壁部材付勢手段」が実現される。この隔壁部材付勢手段は、隔壁部材の一例であるピストンに付勢力を加える機能を有する。
In the first embodiment, the “electric partition wall member urging means” is realized by the
図1に戻り、駆動輪74,75の駆動、回生時に行われる動作について説明する。この動作は、VCM100の制御により達成される。給排油弁43,44の動作については説明を省略している。
Returning to FIG. 1, the operation performed during driving and regeneration of the
まず、電力により駆動輪74,75の駆動、回生を行うときには、バイパス弁45が閉じてバイパス回路42が閉鎖される。このとき、アキュムレータ50とリザーバ60との間で作動油のやり取りは行われない。
First, when the
また、油圧により駆動輪74,75の駆動または回生を行うときには、インバータ20からM/G10またはバッテリ30(またはキャパシタ80)への出力が規制される一方、バイパス回路42が開放される。このとき、駆動時であれば、アキュムレータ50の蓄油室52から作動油が排出されるところ、同時にコイル55へ通電が行われて、ピストン54が蓄油室52側に付勢される。作動油が排出された状態のアキュムレータ50を図4に示している。これにより、作動油が排出されるときにその圧力が上昇する。コイル55への通電は、作動油の排出停止に合わせて停止される。一方、回生時であれば、油圧P/M40から蓄油室52に作動油が供給される。
When the driving
さらに、電力と油圧の両方により駆動輪74,75の駆動または回生を行うときには、インバータ20の出力に応じてバイパス弁45の開度が上昇し、または低下する。
Further, when the
次に、車両1の走行状態に応じたVCM100の制御について具体的に説明する。
Next, the control of the
図5は、本発明の一実施形態による車両1の制御を示すフローチャートである。
まず、VCM100に各センサ等101〜104からの信号が入力される(S1)。次に、車速センサ101からの信号を基に、現在車両1が加速走行中であるか否かが判定される(S2)。加速走行中(S2肯定)、蓄圧油圧センサ103の信号を基に、アキュムレータ50の蓄圧油圧が所定値P1より高いか否かが判定される(S3)。所定値P1は、充分に低い値であって、例えば零に近い値とすることができる。
FIG. 5 is a flowchart showing the control of the
First, signals from the
蓄圧油圧が所定値P1より高い場合(S3肯定)、バイパス弁45が閉じられ、インバータ20が停止して、車両1はアキュムレータ50から供給される油圧を駆動力とする走行(以下、油圧駆動走行という)を行う(S4)。このとき、同時にコイル55への通電が行われて、ピストン54が蓄油室52側に付勢される。蓄圧油圧が低下して所定値P1以下となった場合(S3否定)、バイパス弁45が開き、インバータ20が作動して、車両1はバッテリ30から供給される電力を駆動力とする走行(以下、電力駆動走行という)を行う(S5)。
When the accumulated hydraulic pressure is higher than the predetermined value P1 (Yes in S3), the
なお、フローチャートでは、バイパス弁45の開閉についてのみ記載され、給排油弁43,44の開閉については記載されていないが、バイパス弁45が開くときには給排油弁43,44が閉じ、逆にバイパス弁45が閉じるときには給排油弁43,44が開く制御が行われているものとする。
In the flowchart, only opening / closing of the
車両1が加速走行中でない場合(S2否定)、減速走行中であるか否かが判定される(S6)。減速走行中である場合(S6肯定)、アキュムレータ50の蓄圧油圧が所定値P2より低いか否かが判定される(S7)。所定値P2は所定値P1よりも高い値であり、例えばアキュムレータ50が満タン時の油圧の値とすることができる。
If the
蓄圧油圧が所定値P2より低い場合(S6肯定)、バイパス弁45が閉じられ、インバータ20が停止する。これにより、減速回生のエネルギは、アキュムレータ50への蓄圧(以下、油圧回生という)により回収される(S8)。蓄圧油圧が所定値P2以上である場合(S6否定)、バイパス弁45が開き、インバータ20が作動する。これにより、減速回生のエネルギは、バッテリ30への充電(以下、電力回生という)により回収される(S9)。
When the pressure accumulation hydraulic pressure is lower than the predetermined value P2 (Yes in S6), the
車両1が加速走行中でも減速走行中でもない場合(S6否定)、すなわち定常走行中である場合、所定時間内に車両1が加速走行を開始するか否かが予測される(S10)。なお、本明細書において、「定常走行」には、ある速度から多少高速または低速で走行する状態も含まれるものとする。運転者により加速スイッチ104が押された場合、加速走行が行われると予測され(S10肯定)、続いてアキュムレータ50の蓄圧油圧が所定値P2より低いか否かが判定される(S11)。
If the
なお、工程S10では、加速スイッチ104以外の手段、例えば車両の進路情報を取得するカーナビゲーションシステムを利用して、加速走行の有無が予測されてもよい。具体的には、路面の勾配やカーブの曲率、高速道路の出入口などに近づいているか否か、といった情報を利用することができる。また、カーナビゲーションシステムなどに備えられる記憶部(メモリ)には、過去の運転履歴が記憶されていることがあり、この運転履歴を利用してもよい。また、アクセル開度センサ102からアクセル開閉の時間変化を計算し、この時間変化を利用してもよい。
In step S10, the presence or absence of accelerated traveling may be predicted using a means other than the
アキュムレータ50の蓄圧油圧が所定値P2より低い場合(S11肯定)、加速走行に備えて、バイパス弁45が閉じられ、電力駆動走行と同時に油圧回生が行われる。油圧回生は、アキュムレータ50が満タンとなるまで行われる(S12)。このとき、油圧回生による駆動力の低下分を補償するために、M/G10の出力を一時的に増加させる制御が行われる(S13)。アキュムレータ50の蓄圧油圧が所定値P2以上である場合(S11否定)には、加速走行が開始するまで特別な制御は行われない。
When the accumulator hydraulic pressure of the
定常走行中に加速が予測されない場合(S10否定)、効率線図(効率マップ)に基づく走行が行われる(S14)。具体的には、図6(a)に示すM/G10の効率線図と図6(b)に示す油圧P/M40の効率線図が参照され、車両1の現在の走行状態(速度、出力)の効率線図上での位置(回転数、トルク)が特定される。効率線図は、回転数、トルクに応じて変化するM/G10、油圧P/M40のエネルギ伝達効率を示すものである。以下、車両1の走行状態と効率線図との関係で、速度はおおよそ回転数に対応し、出力はおおよそトルクに対応するものとする。そして、M/G10と油圧P/M40でどちらの効率が高いかが決定され、M/G10の方が高い場合には電力駆動走行が、油圧P/M40の方が高い場合には油圧駆動走行が行われる。
When acceleration is not predicted during steady traveling (No in S10), traveling based on an efficiency diagram (efficiency map) is performed (S14). Specifically, the efficiency diagram of M /
なお、図6に示す効率線図は、使用するM/G10と油圧P/M40の種類に応じて変化するものであり、それゆえ一例に過ぎず、本発明を限定するものではない。
Note that the efficiency diagram shown in FIG. 6 changes according to the types of M /
また、図5のフローチャートには示していないが、油圧駆動走行中に蓄圧油圧が零となったときには、自動的に電力駆動走行に切り替わるようになっている。 Further, although not shown in the flowchart of FIG. 5, when the accumulated hydraulic pressure becomes zero during the hydraulic drive traveling, the operation is automatically switched to the electric power drive traveling.
以下、第1実施形態の変形例について説明する。 Hereinafter, modified examples of the first embodiment will be described.
第1実施形態では、コイル55が永久磁石57と反発し合う磁界をコイル55により作成し、コイル55への通電を駆動輪74,75の駆動時に行う例について説明した。一方、第1の変形例として、コイル55が永久磁石57と引き合うような磁界をコイル55により作成してもよい。この場合、通電時にはピストン54が気体室53側に付勢される。コイル55への通電は、作動油の供給中に開始し、作動油の排出開始と共に停止される。これにより、作動油の排出開始前には、気体室53に封入された気体の圧力が上昇し、すなわち、アキュムレータ50に蓄えられるエネルギ(アキュムレータ50のエネルギ容量)が増加した状態が実現される。そしてその結果として、作動油が排出されるときにその圧力が上昇する。
In the first embodiment, an example has been described in which a magnetic field in which the
この第1の変形例は、図5のフローチャートの工程S8で実施可能である。 This first modification can be implemented in step S8 of the flowchart of FIG.
さらに、第2の変形例として、第1実施形態と上記第1の変形例とを組み合わせることも可能である。すなわち、駆動輪74,75の駆動時にはコイル55が永久磁石57と反発し合うような磁界が作成され、かつ、回生時にはコイル55が永久磁石57と引き合うような磁界が作成されるようにすればよい。
Furthermore, as a second modification, the first embodiment and the first modification can be combined. That is, a magnetic field is created so that the
これは例えば、配線56とキャパシタ80の正極、負極との接続を駆動時と回生時とで反転させる電極反転回路を用いて実施できる。電極反転回路は、例えばキャパシタ80の正極側、負極側にそれぞれ設けられた継電器により構成される。これにより、駆動時に排出される作動油の圧力がさらに上昇する。
This can be implemented, for example, using an electrode inversion circuit that inverts the connection between the
また、第3の変形例として、図7に示すように、気体室53の端に加えて、蓄油室52の端に、永久磁石57の磁極面と対向する電磁石が設けられてもよい。この電磁石のコアには、コイル155が巻回されている。コイル155は、配線156により、DC−DCコンバータ90を介してキャパシタ80に接続される。気体室53の端にのみ電磁石が設けられている場合、例えば駆動輪74,75の駆動時には、作動油の排出に伴って永久磁石57とコイル55との間の距離が広がると、コイル55に流れる電流の値を増加させない限り、これらの間に作用する斥力が低下し続けてしまう。このとき、永久磁石57と引き合う磁界を作成するようにコイル155に対して通電を行うことにより、斥力の低下を抑制できる。
As a third modification, as shown in FIG. 7, in addition to the end of the
またこのとき、ピストン54の移動に伴って、上記2つの電磁石のうちの一方からピストン54に加わる磁力(付勢力)が、他方の電磁石からピストン54に加わる磁力を上回ったときに、2つのコイル55,155に対する通電状態(オンとオフ)が切り替えられてもよい。これにより、コイル55,155への電力供給によるエネルギ消費を制限しつつ、上記第3の変形例の効果を得ることができる。
At this time, when the magnetic force (biasing force) applied to the
また、第1実施形態では、気体室53内に配置されたコアにコイル55が巻回された電磁石の構成について説明した。コイル55は、永久磁石57が作成する磁界に対して反発する磁界を作成すればよいので、第4の変形例として、ハウジング51の外側にコイル55が設けられてもよい。
Moreover, in 1st Embodiment, the structure of the electromagnet by which the
以上のようにして、蓄油室52から作動油が排出されるときには、その圧力を上昇させることができる。これにより、アキュムレータ50が外部(駆動輪74,75)に対してすることができる仕事量が増加する。
As described above, when hydraulic oil is discharged from the
(第2実施形態)
第1実施形態では、磁力を用いて、アキュムレータ50が駆動輪74,75に対してすることができる仕事量を増加させた。一方、第2実施形態では、熱を用いて当該仕事量を増加させることを特徴とする。
(Second Embodiment)
In the first embodiment, the work that the
図8は、本発明の第2実施形態に係るアキュムレータを、作動油が供給された状態で示す断面図である。
アキュムレータ50は、第1実施形態の永久磁石57と電磁石の組合せに代えて、PTC(Positive Temperature Coefficient)ヒータ255を備えている。PTCヒータ255は、温度上昇に応じてその電気抵抗値が増加するサーミスタである。PTCヒータ255は加熱手段の一例であって、電熱ヒータや誘導加熱(IH)ヒータなどが用いられてもよい。PTCヒータ255は、気体室53内の気体の温度を、例えば最大100℃程度まで加熱する。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing an accumulator according to the second embodiment of the present invention in a state where hydraulic oil is supplied.
The
また、図8の断面図には示していないが、ハウジング51は二重壁構造を有し、二重壁の間に形成される中空部が、真空引きあるいは減圧されている。これにより、PTCヒータ255から供給される熱が外部に逃げることを抑制する断熱構造が設けられる。
Although not shown in the cross-sectional view of FIG. 8, the
その他の構成については、第2実施形態は第1実施形態と同様であり、詳しい説明を省略する。 Regarding other configurations, the second embodiment is the same as the first embodiment, and a detailed description thereof will be omitted.
PTCヒータ255への通電は、図5のフローチャートで加速走行が予測され(S10肯定)、車両1が加速走行に備えている段階で開始される。PTCヒータ255へ通電を行うと、PTCヒータ255から供給される熱により、気体室53に封入された気体の温度および圧力が上昇し、すなわち、アキュムレータ50のエネルギ容量が増加する。そして、ピストン54から蓄油室52側に付勢力が加わり、結果として、作動油が排出されるときにその圧力が上昇する。PTCヒータ255への通電は、作動油の排出停止に合わせて停止される。
Energization of the
なお、PTCヒータ255への通電の開始タイミングは、所望の温度に至るまでの時間を考慮して決定されることが好ましく、例えば回生開始に合わせて通電が開始されてもよい。あるいは、回生の後半のみに通電が行われてもよい。
Note that the start timing of energization of the
以上で説明した各実施形態および各変形例の構成は、自由に組み合わせ、あるいは変形、省略されてもよい。例えば、アキュムレータ50に電磁石と加熱手段の両方が設けられていてもよい。また、ハウジング51は略角筒状などであってもよい。電磁石と加熱手段は、キャパシタ80に蓄えられた電力でなく、他の電源から供給される電力により作動してもよい。さらに、車両1はモータジェネレータを備えたハイブリッド車両であってもよい。
The configuration of each embodiment and each modification described above may be freely combined, modified, or omitted. For example, the
以上のように、本発明によれば、油圧アキュムレータを大型化させることなく、油圧アキュムレータが外部に対してすることができる仕事量を増加させることが可能となるので、この種の油圧アキュムレータを備えた車両の製造産業分野において好適に利用される可能性がある。 As described above, according to the present invention, it is possible to increase the amount of work that the hydraulic accumulator can do to the outside without increasing the size of the hydraulic accumulator. Therefore, this type of hydraulic accumulator is provided. There is a possibility of being suitably used in the field of manufacturing vehicles.
10 モータジェネレータ
20 インバータ
30 バッテリ
40 油圧ポンプモータ
50 アキュムレータ
51 ハウジング
52 蓄油室
53 気体室
54 ピストン
55 コイル
57 永久磁石
80 キャパシタ
90 DC−DCコンバータ
255 PTCヒータ
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記ハウジング内で摺動可能に設けられた隔壁部材とを備え、
前記隔壁部材により、油圧ポンプモータから供給される作動油を蓄える蓄油室が、気体が封入された気体室から分離された油圧アキュムレータであって、
前記蓄油室から作動油を排出するときに前記隔壁部材を前記蓄油室側に付勢する動作、および、前記油圧ポンプモータから前記蓄油室に作動油が供給されるときに前記隔壁部材を前記気体室側に付勢する動作を行う、電動の隔壁部材付勢手段が設けられ、
前記隔壁部材付勢手段は、前記隔壁部材に取り付けられた永久磁石と、該永久磁石に対向して前記気体室側と前記蓄油室側の両方に設けられた2つの電磁石を有し、
前記隔壁部材の移動に伴って、前記2つの電磁石のうち一方から前記隔壁部材に加わる磁力が、他方から前記隔壁部材に加わる磁力を上回ったときに、前記2つの電磁石に対する通電状態が切り替えられることを特徴とする油圧アキュムレータ。 A housing;
A partition member provided slidably in the housing,
An oil storage chamber for storing hydraulic oil supplied from a hydraulic pump motor by the partition member is a hydraulic accumulator separated from a gas chamber filled with gas,
An operation of biasing the partition member toward the oil storage chamber when the hydraulic oil is discharged from the oil storage chamber, and the partition member when the hydraulic oil is supplied from the hydraulic pump motor to the oil storage chamber An electric partition member urging means for urging the gas chamber toward the gas chamber is provided ,
The partition member urging means has a permanent magnet attached to the partition member, and two electromagnets provided on both the gas chamber side and the oil storage chamber side facing the permanent magnet,
As the partition member moves, when the magnetic force applied to the partition member from one of the two electromagnets exceeds the magnetic force applied to the partition member from the other, the energization state of the two electromagnets is switched. Hydraulic accumulator characterized by
請求項1から4のいずれか1項に記載の油圧アキュムレータとを備え、
前記隔壁部材付勢手段は、前記キャパシタから供給される電力により作動することを特徴とする車両走行制御装置。 A motor generator that stores electric power in at least one of a battery and a capacitor by rotation of a drive wheel when hydraulic oil is supplied from the hydraulic pump motor to the oil storage chamber;
A hydraulic accumulator according to any one of claims 1 to 4 ,
The vehicle travel control device, wherein the partition member urging means is operated by electric power supplied from the capacitor.
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