JP2017114403A - Energy regeneration-usage apparatus - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable the generation of energy at deceleration with a relatively simple configuration and the usage of the regenerated energy efficiently.SOLUTION: An apparatus includes: a hydraulic oil tank 22; an accumulator 23 capable of performing pressure-accumulation of energy of supplied hydraulic pressure; an input-output mechanism part 17 having an input-output shaft 17a allowing input-output of power relatively to a drive shaft included in a transmission 12; a hydraulic pump motor 21 that is connected to the input-output shaft 17a via a clutch 18, is capable of operating as a hydraulic pump for supplying the accumulator 23 with hydraulic oil of the hydraulic oil tank 22 using the power input from the input-output shaft 17a, and is capable of operating as a hydraulic motor for outputting power to the input-output shaft 17a using the hydraulic oil supplied from the accumulator 23; and a valve 25 for switching between supplying the hydraulic pump motor 21 with the hydraulic oil supplied from the accumulator 23 and supplying an actuator 28 with the hydraulic oil so as to exert a given function of a vehicle 1.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、車両の減速時のエネルギを回生し、そのエネルギを利用するエネルギ回生利用装置に関する。   The present invention relates to an energy regeneration utilization device that regenerates energy during deceleration of a vehicle and uses the energy.

従来、車両の減速時に油圧ポンプを駆動させて作動油をアキュームレータに蓄積することにより、減速時のエネルギを回生し、アキュームレータに蓄積された作動油により油圧モータを駆動させて、エンジンの始動、車両の発進、加速時に利用する技術が知られている。   Conventionally, when the vehicle is decelerated, the hydraulic pump is driven to accumulate hydraulic oil in the accumulator, thereby regenerating energy during deceleration, and the hydraulic motor is driven by the hydraulic oil accumulated in the accumulator to start the engine, The technology to use when starting and accelerating is known.

例えば、減速時のエネルギを回生する油圧ポンプと、回生されたエネルギにより駆動される油圧モータとの機能を、１つの油圧ポンプ・モータにより実現する技術が知られている。（例えば、特許文献１、特許文献２）。   For example, a technique is known in which the functions of a hydraulic pump that regenerates energy during deceleration and a hydraulic motor that is driven by the regenerated energy are realized by a single hydraulic pump / motor. (For example, Patent Document 1 and Patent Document 2).

特開平９−７１１４９号公報JP-A-9-711149 特開２００２−１０４０１１号公報JP 2002-104011 A

例えば、特許文献１の技術では、油圧ポンプ・モータをギヤボックスや駆動軸を介して差動装置に連結するようにしており、実現するための構成が多く、また、ギヤボックス内のギヤを潤滑させるための構成を用意する必要がある。   For example, in the technique of Patent Document 1, a hydraulic pump / motor is connected to a differential device via a gear box or a drive shaft, and there are many configurations for realizing it, and the gears in the gear box are lubricated. It is necessary to prepare a configuration for making it happen.

また、特許文献２の技術では、駆動輪を結ぶ駆動軸に対して、変速ギヤを介して油圧ポンプ兼用モータが接続されており、実現するための構成が多く、また、変速ギヤを潤滑させるための構成を用意する必要がある。   Further, in the technique of Patent Document 2, a hydraulic pump combined motor is connected to a drive shaft connecting drive wheels via a transmission gear, and there are many configurations for realizing it, and in order to lubricate the transmission gear. It is necessary to prepare the configuration.

一方、回生されたエネルギの利用範囲を広げることが要請されている。   On the other hand, it is required to expand the range of use of regenerated energy.

本発明は、減速時のエネルギを比較的簡易な構成で回生でき、回生したエネルギを効果的に利用できる技術を提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the technique which can regenerate the energy at the time of deceleration with a comparatively simple structure, and can utilize the regenerated energy effectively.

上述の目的を達成するため、本発明の一観点に係るエネルギ回生利用装置は、作動油を貯溜する作動油タンクと、供給される油圧によるエネルギを蓄圧可能なアキュームレータと、車両に設けられる変速機内の駆動軸との間で動力の入出力が可能な入出力軸を有する入出力機構部と、入出力機構部の入出力軸とクラッチを介して接続され、入出力軸から入力される動力により、作動油タンクの作動油をアキュームレータに供給する油圧ポンプとして動作可能であるとともに、アキュームレータから供給される作動油により、入出力軸に動力を出力するモータとして動作可能な油圧ポンプ・モータと、アキュームレータにより供給される作動油を、油圧ポンプ・モータに供給するか、車両の所定の機能を発揮させるアクチュエータに供給するかを切替えるバルブと、を有する。   In order to achieve the above-described object, an energy regeneration utilization device according to an aspect of the present invention includes a hydraulic oil tank that stores hydraulic oil, an accumulator capable of accumulating energy by supplied hydraulic pressure, and a transmission provided in a vehicle. An input / output mechanism unit having an input / output shaft capable of inputting / outputting power to / from the drive shaft, and an input / output shaft of the input / output mechanism unit connected to the input / output shaft via a clutch, A hydraulic pump / motor that can operate as a hydraulic pump that supplies hydraulic oil from the hydraulic oil tank to the accumulator, and that can operate as a motor that outputs power to the input / output shaft by the hydraulic oil supplied from the accumulator, and an accumulator Whether to supply hydraulic oil supplied to the hydraulic pump / motor or to an actuator that performs a predetermined function of the vehicle Has a valve to switch, the.

上記エネルギ回生利用装置において、車両の減速時に、クラッチを接状態とするとともに、油圧ポンプ・モータをポンプとして動作させる回生制御手段を更に有するようにしてもよい。   The energy regeneration utilization device may further include regeneration control means for operating the hydraulic pump / motor as a pump while bringing the clutch into an engaged state when the vehicle is decelerated.

また、上記エネルギ回生利用装置において、車両の発進時に、クラッチを接状態とするとともに、油圧ポンプ・モータをモータとして動作させる発進制御手段を更に有するようにしてもよい。   Further, the energy regeneration utilization device may further include a start control means for bringing the clutch into a contact state and operating the hydraulic pump / motor as a motor when the vehicle starts.

また、上記エネルギ回生利用装置において、車両の所定の機能の利用時に、アキュームレータ内の作動油をアクチュエータに供給するようにバルブを制御する機能利用制御手段を更に有するようにしてもよい。   The energy regeneration utilization device may further include function utilization control means for controlling the valve so as to supply hydraulic oil in the accumulator to the actuator when a predetermined function of the vehicle is utilized.

また、上記エネルギ回生利用装置において、車両の所定の機能は、車両の停止時において利用可能な機能であってもよい。   In the energy regeneration utilization device, the predetermined function of the vehicle may be a function that can be used when the vehicle is stopped.

また、上記エネルギ回生利用装置において、車両は、塵芥車であり、所定の機能は、収集した塵芥を圧縮する機能であってもよい。   In the energy regeneration utilization device, the vehicle may be a garbage truck, and the predetermined function may be a function of compressing collected dust.

本発明によれば、減速時のエネルギを比較的簡易な構成で回生でき、回生したエネルギを効果的に利用できる。   According to the present invention, the energy during deceleration can be regenerated with a relatively simple configuration, and the regenerated energy can be effectively used.

本発明の一実施形態に係るエネルギ回生利用装置を搭載した車両を示す模式的な全体構成図である。It is a typical whole block diagram which shows the vehicle carrying the energy regeneration utilization apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るエネルギ回生利用装置によるエネルギ回生処理のフローチャートである。It is a flowchart of the energy regeneration process by the energy regeneration utilization apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るエネルギ回生利用装置による発進時処理のフローチャートである。It is a flowchart of the process at the time of start by the energy regeneration utilization apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るエネルギ回生利用装置によるアクチュエータ駆動処理のフローチャートである。It is a flowchart of the actuator drive process by the energy regeneration utilization apparatus which concerns on one Embodiment of this invention.

以下、添付図面に基づいて、本発明の一実施形態に係るエネルギ回生利用装置を説明する。同一の部品には同一の符号を付してあり、それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。   Hereinafter, based on an accompanying drawing, the energy regeneration utilization device concerning one embodiment of the present invention is explained. The same parts are denoted by the same reference numerals, and their names and functions are also the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated.

図１は、本発明の一実施形態に係るエネルギ回生利用装置を搭載した車両を示す模式的な全体構成図である。   FIG. 1 is a schematic overall configuration diagram showing a vehicle equipped with an energy regeneration utilization device according to an embodiment of the present invention.

駆動源の一例としてのエンジン１０の出力軸は、クラッチ１１を介して、変速機１２の図示しない入力軸（インプットシャフト）に接続されている。変速機１２の図示しない出力軸は、プロペラシャフト１３、差動装置１４、ドライブシャフト１５を介して駆動輪（左右後輪）１６Ｌ，１６Ｒにそれぞれ接続されている。   An output shaft of the engine 10 as an example of a drive source is connected to an input shaft (input shaft) (not shown) of the transmission 12 via a clutch 11. An output shaft (not shown) of the transmission 12 is connected to drive wheels (left and right rear wheels) 16L and 16R via a propeller shaft 13, a differential 14 and a drive shaft 15, respectively.

クラッチ１１は、エンジン１０の出力軸と、変速機１２の入力軸との間の動力伝達経路を断接する。   The clutch 11 connects and disconnects a power transmission path between the output shaft of the engine 10 and the input shaft of the transmission 12.

変速機１２は、例えば、自動制御式マニュアルトランスミッション（ＡＭＴ）である。   The transmission 12 is, for example, an automatically controlled manual transmission (AMT).

車両１は、アクセルペダル４１と、アクセル開度センサ４２と、速度センサ４３と、エネルギ回生利用装置２０とを備える。   The vehicle 1 includes an accelerator pedal 41, an accelerator opening sensor 42, a speed sensor 43, and an energy regeneration utilization device 20.

アクセル開度センサ４２は、アクセルペダル４１の踏み込み量からアクセル開度を検出する。アクセル開度は、例えば、アクセルペダル４１を完全に踏み込んだ場合には、１００［％］であり、アクセルペダル４１を全く踏み込んでいない場合には、０［％］である。速度センサ４３は、プロペラシャフト１３の回転速度から車両１の走行速度（車速）を検出する。アクセル開度センサ４２、速度センサ４３や、図示しない他のセンサのセンサ値は、電気的に接続された後述するＥＣＵ３０に送信される。   The accelerator opening sensor 42 detects the accelerator opening from the depression amount of the accelerator pedal 41. The accelerator opening is, for example, 100 [%] when the accelerator pedal 41 is fully depressed, and 0 [%] when the accelerator pedal 41 is not depressed at all. The speed sensor 43 detects the traveling speed (vehicle speed) of the vehicle 1 from the rotational speed of the propeller shaft 13. Sensor values of the accelerator opening sensor 42, the speed sensor 43, and other sensors (not shown) are transmitted to an ECU 30 which will be described later and electrically connected.

エネルギ回生利用装置２０は、入出力機構部（ＰＴＯ：Ｐｏｗｅｒ ｔａｋｅ−ｏｆｆ）１７と、クラッチ１８と、油圧ポンプ・モータ２１と、作動油タンク２２と、アキュームレータ２３と、ゲートバルブ２４と、バルブ２５と、逆止弁２６と、バルブ２７と、アクチュエータ２８と、電子制御ユニット（以下、ＥＣＵと称する）３０とを備える。   The energy regeneration utilization device 20 includes an input / output mechanism (PTO: Power take-off) 17, a clutch 18, a hydraulic pump / motor 21, a hydraulic oil tank 22, an accumulator 23, a gate valve 24, and a valve 25. A check valve 26, a valve 27, an actuator 28, and an electronic control unit (hereinafter referred to as ECU) 30.

入出力機構部１７は、変速機１２の内部の１つの軸（例えば、インプットシャフトと平行に配置されているカウンタシャフト）との間で動力の入出力が可能となっている。具体的には、入出力機構部１７の入出力軸１７ａは、複数のギヤを介して、変速機１２の１つの軸に接続されている。したがって、変速機１２の軸から入出力軸１７ａへの動力の伝達、及び入出力軸１７ａから変速機１２の軸への動力の伝達が可能となっている。入出力機構部１７は、変速機１２に取り付けられており、変速機１２の軸と入出力軸１７ａとを接続する複数のギヤは、変速機１２内の各変速ギヤを潤滑させる機構により、各変速ギヤと同様に作動油により潤滑されている。このように、変速機１２の軸と接続するギヤは、変速機１２の構成により容易に潤滑させることができる。   The input / output mechanism 17 can input / output power to / from one shaft inside the transmission 12 (for example, a countershaft arranged in parallel with the input shaft). Specifically, the input / output shaft 17a of the input / output mechanism unit 17 is connected to one shaft of the transmission 12 via a plurality of gears. Therefore, power can be transmitted from the shaft of the transmission 12 to the input / output shaft 17a, and power can be transmitted from the input / output shaft 17a to the shaft of the transmission 12. The input / output mechanism unit 17 is attached to the transmission 12, and a plurality of gears that connect the shaft of the transmission 12 and the input / output shaft 17a are provided by a mechanism that lubricates each transmission gear in the transmission 12. Like the transmission gear, it is lubricated with hydraulic oil. Thus, the gear connected to the shaft of the transmission 12 can be easily lubricated by the configuration of the transmission 12.

クラッチ１８は、例えば、電磁クラッチであり、入出力機構部１７の入出力軸１７ａと、油圧ポンプ・モータ２１の入力軸２１ａとの動力の伝達経路を断接する。   The clutch 18 is, for example, an electromagnetic clutch, and connects / disconnects a power transmission path between the input / output shaft 17 a of the input / output mechanism 17 and the input shaft 21 a of the hydraulic pump / motor 21.

油圧ポンプ・モータ２１は、配管５１を介して作動油タンク２２と連通可能となっているともに、配管５２を介してアキュームレータ２３と連通可能となっている。油圧ポンプ・モータ２１は、配管５１を介して作動油タンク２２の作動油を吸引して、配管５２を介してアキュームレータ２３に作動油を供給する油圧ポンプとして動作可能であるとともに、アキュームレータ２３に連通された配管５２から供給される作動油により、入力軸２１ａを回転させる油圧モータとして動作可能である。油圧ポンプ・モータ２１は、例えば、アキシャル型のポンプ・モータであり、内部の傾斜板の傾きを変更することにより、油圧モータとして動作するか、油圧ポンプとして動作するかを切替えることができる。   The hydraulic pump / motor 21 can communicate with the hydraulic oil tank 22 via a pipe 51 and can communicate with the accumulator 23 via a pipe 52. The hydraulic pump / motor 21 can operate as a hydraulic pump that sucks the hydraulic oil in the hydraulic oil tank 22 through the pipe 51 and supplies the hydraulic oil to the accumulator 23 through the pipe 52, and communicates with the accumulator 23. The hydraulic oil supplied from the pipe 52 can be operated as a hydraulic motor that rotates the input shaft 21a. The hydraulic pump / motor 21 is, for example, an axial type pump / motor, and can be switched between operating as a hydraulic motor and operating as a hydraulic pump by changing the inclination of an internal inclined plate.

作動油タンク２２は、作動油を貯溜する。アキュームレータ２３は、供給される作動油の圧力によるエネルギを蓄えること（蓄圧すること）ができ、また、蓄えたエネルギにより作動油を供給することができる。   The hydraulic oil tank 22 stores hydraulic oil. The accumulator 23 can store (accumulate) energy due to the pressure of the supplied hydraulic oil, and can supply the hydraulic oil with the stored energy.

ゲートバルブ２４は、アキュームレータ２３と、バルブ２５との間を開閉する。バルブ２５は、アキュームレータ２３側の配管が配管５２と連通する状態と、アキュームレータ２３がアクチュエータ２８へ至る配管５３と連通する状態とを切替可能である。なお、本実施形態では、バルブ２５は、ＥＣＵ３０からの制御信号が入力されていない場合には、アキュームレータ２３側の配管が配管５２と連通する状態となっている。逆止弁２６は、バルブ２７側からバルブ２５側への作動油の流れを抑止する。バルブ２７は、アキュームレータ２３側の配管５３と、作動油タンク２２に繋がる配管５６とを、アクチュエータ２８のキャップ側空間２８ｃに繋がる配管５４と、ヘッド側空間２８ｄに繋がる配管５５とのいずれに連通させるかを切替え可能である。なお、本実施形態では、バルブ２７は、ＥＣＵ３０からの制御信号が入力されていない場合には、アキュームレータ２３側の配管５３は、アクチュエータ２８のキャップ側空間２８ｃに繋がる配管５４と連通し、作動油タンク２２に繋がる配管５６は、ヘッド側空間２８ｄに繋がる配管５５と連通する状態となっている。   The gate valve 24 opens and closes between the accumulator 23 and the valve 25. The valve 25 can be switched between a state where the pipe on the accumulator 23 side communicates with the pipe 52 and a state where the accumulator 23 communicates with the pipe 53 leading to the actuator 28. In the present embodiment, the valve 25 is in a state where the pipe on the accumulator 23 side communicates with the pipe 52 when the control signal from the ECU 30 is not input. The check valve 26 suppresses the flow of hydraulic oil from the valve 27 side to the valve 25 side. The valve 27 causes the pipe 53 on the accumulator 23 side and the pipe 56 connected to the hydraulic oil tank 22 to communicate with either the pipe 54 connected to the cap side space 28c of the actuator 28 or the pipe 55 connected to the head side space 28d. Can be switched. In the present embodiment, when the control signal from the ECU 30 is not input to the valve 27, the pipe 53 on the accumulator 23 side communicates with the pipe 54 connected to the cap side space 28 c of the actuator 28, and the hydraulic oil The pipe 56 connected to the tank 22 is in a state of communicating with the pipe 55 connected to the head side space 28d.

アクチュエータ２８は、車両１に備えられた架装物（機能部）の所定の機能を発揮させるための動力を発生する。アクチュエータ２８は、例えば、油圧シリンダであり、キャップ側空間２８ｃと、ヘッド側空間２８ｄとの作動油の圧力差により、ピストン２８ａ及びシリンダロッド２８ｂを直線方向に移動させることにより、図示しない機能部を移動等させて、所定の機能を発揮させる。機能部としては、車両１が停止している際にも利用可能な機能部、例えば、車両１が塵芥車である場合には、収集した塵芥を圧縮させる機能部であってもよい。   The actuator 28 generates power for exerting a predetermined function of the bodywork (functional unit) provided in the vehicle 1. The actuator 28 is, for example, a hydraulic cylinder. By moving the piston 28a and the cylinder rod 28b in a linear direction due to the pressure difference between the cap-side space 28c and the head-side space 28d, a function unit (not shown) is provided. Move it, etc. to exert its predetermined function. The functional unit may be a functional unit that can be used even when the vehicle 1 is stopped, for example, a functional unit that compresses collected dust when the vehicle 1 is a garbage truck.

ＥＣＵ３０は、変速機１２、エネルギ回生利用装置２０等の各種制御を行うもので、公知のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入力ポート、出力ポート等を備える。   The ECU 30 performs various controls of the transmission 12, the energy regeneration utilization device 20, and the like, and includes a known CPU, ROM, RAM, input port, output port, and the like.

ＥＣＵ３０は、回生制御手段及び発進制御手段の一例としての動作制御部３１と、機能利用制御手段の一例としてのアクチュエータ制御部３２とを一部の機能要素として有する。これら各機能要素は、本実施形態では一体のハードウェアであるＥＣＵ３０に含まれるものとして説明するが、これらのいずれか一部を別体のハードウェアに設けることもできる。   The ECU 30 includes an operation control unit 31 as an example of a regeneration control unit and a start control unit, and an actuator control unit 32 as an example of a function use control unit as a part of functional elements. In the present embodiment, these functional elements are described as being included in the ECU 30 that is an integral hardware, but any one of these functional elements may be provided in separate hardware.

動作制御部３１は、車両１が減速していることを検出した場合（例えば、アクセルオフ、すなわち、アクセル開度が０になったことを検出した場合）に、油圧ポンプ・モータ２１をポンプとして動作させるように制御するとともに、クラッチ１８を接状態とし、入出力軸１７ａに伝達される動力により油圧ポンプ・モータ２１を駆動させて、作動油タンク２２の作動油をアキュームレータ２３に供給して蓄積させることにより、減速時のエネルギをアキュームレータ２３に蓄積する。   When the operation control unit 31 detects that the vehicle 1 is decelerating (for example, when detecting that the accelerator is off, that is, the accelerator opening is 0), the hydraulic pump / motor 21 is used as a pump. Control is performed so that the clutch 18 is engaged, and the hydraulic pump / motor 21 is driven by the power transmitted to the input / output shaft 17a to supply the hydraulic oil in the hydraulic oil tank 22 to the accumulator 23 for accumulation. By doing so, energy during deceleration is accumulated in the accumulator 23.

また、動作制御部３１は、車両１が発進することを検出した場合（例えば、速度が０の状態において、アクセルオン、すなわち、アクセル開度が０よりも大きくなったことを検出した場合）に、油圧ポンプ・モータ２１をモータとして動作させるように制御するとともに、クラッチ１８を接状態とし、アキュームレータ２３から供給される作動油により油圧ポンプ・モータ２１を駆動させて、入出力軸１７ａに動力を伝達させる。これにより、エンジン１０による動力に加えて、油圧ポンプ・モータ２１による動力が駆動輪１６Ｌ，１６Ｒに伝達されることとなる。   In addition, when the operation control unit 31 detects that the vehicle 1 starts (for example, when it is detected that the accelerator is on, that is, the accelerator opening is larger than 0 when the speed is 0). The hydraulic pump / motor 21 is controlled to operate as a motor, and the clutch 18 is brought into the engaged state, and the hydraulic pump / motor 21 is driven by the hydraulic oil supplied from the accumulator 23 to power the input / output shaft 17a. Communicate. As a result, in addition to the power from the engine 10, the power from the hydraulic pump / motor 21 is transmitted to the drive wheels 16L and 16R.

アクチュエータ制御部３２は、所定の機能部を動作させる指示が発生した場合（例えば、図示しない機能部用スイッチがオンされた場合）に、バルブ２５を制御して、アキュームレータ２３がアクチュエータ２８へ至る配管５３と連通する状態とし、バルブ２７を制御することにより、アクチュエータ２８の動作を制御する。   The actuator control unit 32 controls the valve 25 when an instruction to operate a predetermined function unit is generated (for example, when a function unit switch (not shown) is turned on), and the accumulator 23 reaches the actuator 28. The operation of the actuator 28 is controlled by controlling the valve 27 in a state of communicating with 53.

次に、本発明の一実施形態に係るエネルギ回生利用装置２０による処理について説明する。   Next, processing by the energy regeneration utilization device 20 according to an embodiment of the present invention will be described.

まず、エネルギ回生利用装置２０によるエネルギ回生処理について説明する。   First, energy regeneration processing by the energy regeneration utilization device 20 will be described.

図２は、本発明の一実施形態に係るエネルギ回生利用装置によるエネルギ回生処理のフローチャートである。エネルギ回生処理は、例えば、動作制御部３１が車両１の減速の発生を検知した場合、例えば、アクセルオフを検出した場合に開始される。   FIG. 2 is a flowchart of energy regeneration processing by the energy regeneration utilization device according to the embodiment of the present invention. The energy regeneration process is started, for example, when the operation control unit 31 detects the occurrence of deceleration of the vehicle 1, for example, when it detects accelerator off.

ＥＣＵ３０の動作制御部３１は、油圧ポンプ・モータ２１を制御して、ポンプ動作を行うように設定する（ステップＳ１１）。次いで、動作制御部３１は、ゲートバルブ２４を開状態とし（ステップＳ１２）、クラッチ１８を接状態とする（ステップＳ１３）。これにより、減速時において入出力軸１７ａに伝達されている動力により、油圧ポンプ・モータ２１がポンプとして動作して、作動油タンク２２の作動油を、配管５１を介して吸引し、配管５２を介してアキュームレータ２３に供給する。これにより、減速時のエネルギをアキュームレータ２３に蓄積することができる。   The operation control unit 31 of the ECU 30 controls the hydraulic pump / motor 21 so as to perform the pump operation (step S11). Next, the operation control unit 31 opens the gate valve 24 (step S12), and brings the clutch 18 into an engaged state (step S13). Thereby, the hydraulic pump / motor 21 operates as a pump by the power transmitted to the input / output shaft 17a during deceleration, and the hydraulic oil in the hydraulic oil tank 22 is sucked through the pipe 51, and the pipe 52 is To the accumulator 23. Thereby, energy during deceleration can be accumulated in the accumulator 23.

その後、動作制御部３１は、減速が終了したか否かを判定する（ステップＳ１４）。ここで、減速が終了したことは、例えば、車速が０となったことや、アクセルオンされたことを検出することにより特定できる。   Thereafter, the operation control unit 31 determines whether or not the deceleration is finished (step S14). Here, the completion of deceleration can be specified by detecting that the vehicle speed has become 0 or the accelerator is turned on, for example.

この結果、減速が終了していないと判定した場合（ステップＳ１４：ＮＯ）には、動作制御部３１は、再びステップＳ１４の処理を行う。この際、減速時のエネルギのアキュームレータ２３への蓄積は継続して行われている。   As a result, when it is determined that deceleration has not ended (step S14: NO), the operation control unit 31 performs the process of step S14 again. At this time, energy is accumulated in the accumulator 23 during deceleration.

一方、減速が終了したと判定した場合（ステップＳ１４：ＹＥＳ）には、動作制御部３１は、クラッチ１８を断状態とし（ステップＳ１５）、ゲートバルブ２４を閉状態とし（ステップＳ１６）、処理を終了する。これにより、回生されたエネルギがアキュームレータ２３に蓄積されている状態が維持されることとなる。   On the other hand, when it is determined that the deceleration has ended (step S14: YES), the operation control unit 31 disengages the clutch 18 (step S15), closes the gate valve 24 (step S16), and performs the process. finish. As a result, the state where the regenerated energy is accumulated in the accumulator 23 is maintained.

次に、エネルギ回生利用装置２０による発進時処理について説明する。   Next, the start time process by the energy regeneration utilization device 20 will be described.

図３は、本発明の一実施形態に係るエネルギ回生利用装置による発進時処理のフローチャートである。発進時処理は、動作制御部３１が、車両１が発進することを検出した場合（例えば、速度が０の状態において、アクセルオン、すなわち、アクセル開度が０よりも大きくなったことを検出した場合）に開始される。   FIG. 3 is a flowchart of the start-up process by the energy regeneration utilization device according to the embodiment of the present invention. In the starting process, when the operation control unit 31 detects that the vehicle 1 starts (for example, when the speed is 0, it detects that the accelerator is on, that is, the accelerator opening is larger than 0). Start).

ＥＣＵ３０の動作制御部３１は、油圧ポンプ・モータ２１を制御して、モータ動作を行うように設定する（ステップＳ２１）。次いで、動作制御部３１は、ゲートバルブ２４を開状態とし（ステップＳ２２）、クラッチ１８を接状態とする（ステップＳ２３）。これにより、アキュームレータ２３から供給される作動油により、油圧ポンプ・モータ２１がモータとして動作して、入出力軸１７ａに動力を伝達する。これにより、油圧ポンプ・モータ２１の動力が、入出力軸１７ａ、変速機１２の軸、プロペラシャフト１３、差動装置１４、及びドライブシャフト１５を介して、駆動輪１６Ｌ，１６Ｒに伝達される。   The operation control unit 31 of the ECU 30 controls the hydraulic pump / motor 21 so as to perform the motor operation (step S21). Next, the operation control unit 31 opens the gate valve 24 (step S22), and brings the clutch 18 into an engaged state (step S23). Thus, the hydraulic oil supplied from the accumulator 23 causes the hydraulic pump / motor 21 to operate as a motor and transmit power to the input / output shaft 17a. Accordingly, the power of the hydraulic pump / motor 21 is transmitted to the drive wheels 16L and 16R via the input / output shaft 17a, the shaft of the transmission 12, the propeller shaft 13, the differential device 14, and the drive shaft 15.

その後、動作制御部３１は、車両１の速度が所定速度以上になったか否かを判定する（ステップＳ２４）。   Thereafter, the operation control unit 31 determines whether or not the speed of the vehicle 1 has become equal to or higher than a predetermined speed (step S24).

この結果、車両１の速度が所定速度以上になっていないと判定した場合（ステップＳ２４：ＮＯ）には、動作制御部３１は、再びステップＳ２４の処理を行う。この際、油圧ポンプ・モータ２１による動力は、継続して駆動輪１６Ｌ，１６Ｒに伝達される。   As a result, when it is determined that the speed of the vehicle 1 is not equal to or higher than the predetermined speed (step S24: NO), the operation control unit 31 performs the process of step S24 again. At this time, the power from the hydraulic pump / motor 21 is continuously transmitted to the drive wheels 16L and 16R.

一方、車両１の速度が所定速度以上になったと判定した場合（ステップＳ２４：ＹＥＳ）には、動作制御部３１は、クラッチ１８を断状態とし（ステップＳ２５）、ゲートバルブ２４を閉状態とし（ステップＳ２６）、処理を終了する。   On the other hand, when it is determined that the speed of the vehicle 1 has become equal to or higher than the predetermined speed (step S24: YES), the operation control unit 31 disengages the clutch 18 (step S25) and closes the gate valve 24 (step S25). Step S26), the process is terminated.

次に、エネルギ回生利用装置２０によるアクチュエータ駆動処理について説明する。   Next, actuator drive processing by the energy regeneration utilization device 20 will be described.

図４は、本発明の一実施形態に係るエネルギ回生利用装置によるアクチュエータ駆動処理のフローチャートである。アクチュエータ駆動処理は、車両１の所定の機能部を動作させる指示が発生した場合（例えば、図示しない機能部用スイッチがオンされた場合）に開始される。   FIG. 4 is a flowchart of actuator drive processing by the energy regeneration utilization device according to the embodiment of the present invention. The actuator driving process is started when an instruction to operate a predetermined functional unit of the vehicle 1 is generated (for example, when a functional unit switch (not shown) is turned on).

アクチュエータ制御部３２は、バルブ２５を制御して、アキュームレータ２３側の配管がアクチュエータ２８へ至る配管５３と連通する状態とし（ステップＳ３１）、ゲートバルブ２４を開状態とする（ステップＳ３２）。これにより、アキュームレータ２３に蓄積された作動油がアクチュエータ２８に供給されるようになる。   The actuator control unit 32 controls the valve 25 so that the pipe on the accumulator 23 side communicates with the pipe 53 leading to the actuator 28 (step S31), and opens the gate valve 24 (step S32). As a result, the hydraulic oil accumulated in the accumulator 23 is supplied to the actuator 28.

次いで、アクチュエータ制御部３２は、バルブ２７を制御することにより、アクチュエータ２８の動作を制御する（ステップＳ３３）。   Next, the actuator control unit 32 controls the operation of the actuator 28 by controlling the valve 27 (step S33).

次いで、アクチュエータ制御部３２は、アクチュエータ２８の動作が終了か否かを判定する（ステップＳ３４）。ここで、アクチュエータ２８の動作が終了か否かは、例えば、予め設定された動作のすべての実行が終了したか否か、或いは、車両１の使用者により機能部用スイッチがオフされたか否かにより判定することができる。   Next, the actuator control unit 32 determines whether or not the operation of the actuator 28 is finished (step S34). Here, whether or not the operation of the actuator 28 has ended is, for example, whether or not all executions of preset operations have ended, or whether or not the function unit switch has been turned off by the user of the vehicle 1. Can be determined.

この結果、アクチュエータ２８の動作が終了ではないと判定された場合（ステップＳ３４：ＮＯ）には、アクチュエータ制御部３２は、ステップＳ３３の処理を行う。   As a result, when it is determined that the operation of the actuator 28 is not finished (step S34: NO), the actuator control unit 32 performs the process of step S33.

一方、アクチュエータ２８の動作が終了であると判定された場合（ステップＳ３４：ＹＥＳ）には、アクチュエータ制御部３２は、ゲートバルブ２４を閉状態とし（ステップＳ３５）、バルブ２５への制御を終了して、アキュームレータ２３側の配管が油圧ポンプ・モータ２１へ至る配管５２と連通する状態とし（ステップＳ３６）、処理を終了する。   On the other hand, when it is determined that the operation of the actuator 28 is finished (step S34: YES), the actuator control unit 32 closes the gate valve 24 (step S35) and finishes the control to the valve 25. Thus, the pipe on the accumulator 23 side is in communication with the pipe 52 leading to the hydraulic pump / motor 21 (step S36), and the process ends.

以上説明したように、本実施形態に係るエネルギ回生利用装置２０では、変速機１２の内部の１つの軸との間で動力の入出力が可能な入出力機構部１７の入出力軸１７ａに対して、油圧ポンプ・モータ２１を接続するようにしているので、容易な構成により、エネルギ回生及びエネルギの利用を行うことができる。また、変速機１２の軸と入出力軸１７ａとを接続する複数のギヤは、変速機１２内の各変速ギヤを潤滑させる機構により、各変速ギヤと同様に作動油により潤滑できるので、ギヤを潤滑させるために新たな構成を設ける必要がない。   As described above, in the energy regeneration utilization device 20 according to the present embodiment, the input / output shaft 17a of the input / output mechanism unit 17 capable of inputting / outputting power to / from one shaft inside the transmission 12 is used. Since the hydraulic pump / motor 21 is connected, energy regeneration and energy utilization can be performed with an easy configuration. Further, the plurality of gears connecting the shaft of the transmission 12 and the input / output shaft 17a can be lubricated by the hydraulic oil in the same manner as each transmission gear by a mechanism that lubricates each transmission gear in the transmission 12. There is no need to provide a new configuration for lubrication.

また、油圧ポンプ・モータ２１を、プロペラシャフト１３やドライブシャフト１５に比して比較的高い回転数となる変速機１２の軸に対して入出力機構部１７を介して接続するようにしている。このため、油圧ポンプ・モータ２１の入力軸２１ａの回転数を、ギヤ比が大きなギヤを介さずとも比較的高くすることができ、ギヤ構成を簡易にできるとともに、油圧ポンプ・モータ２１の容量を抑えることができ、油圧ポンプ・モータ２１のサイズを抑えることができる。   Further, the hydraulic pump / motor 21 is connected via an input / output mechanism 17 to the shaft of the transmission 12 which has a relatively high rotational speed as compared with the propeller shaft 13 and the drive shaft 15. Therefore, the rotational speed of the input shaft 21a of the hydraulic pump / motor 21 can be made relatively high without using a gear having a large gear ratio, the gear configuration can be simplified, and the capacity of the hydraulic pump / motor 21 can be increased. The size of the hydraulic pump / motor 21 can be reduced.

また、機能部を駆動するアクチュエータ２８をアキュームレータ２３に蓄圧された作動油を用いて駆動させるようにしたので、エンジン１０を停止させた状態で、機能部を利用することができ、車両１の燃費を向上することができる。例えば、車両１が塵芥車であり、機能部が塵芥を圧縮させる機能部である場合には、次のような利用により、エネルギの回収及び利用効率を向上することが可能である。まず、車両１を塵芥の収集場所まで移動させて停止する際に、アキュームレータ２３に作動油を蓄積させ、収集場所で車両１を停止させ、エンジン１０を停止させる。次いで、収集場所で塵芥を収集し、アキュームレータ２３に蓄積させた作動油によりアクチュエータ２８を駆動させて機能部を動作させて塵芥を圧縮させる。その後、車両１を次の収集場所に移動させ、同様な処理を行う。   Further, since the actuator 28 that drives the functional unit is driven using the hydraulic oil accumulated in the accumulator 23, the functional unit can be used with the engine 10 stopped, and the fuel consumption of the vehicle 1 can be increased. Can be improved. For example, when the vehicle 1 is a garbage truck and the function unit is a function unit that compresses dust, energy recovery and utilization efficiency can be improved by the following use. First, when the vehicle 1 is moved to a dust collection location and stopped, hydraulic oil is accumulated in the accumulator 23, the vehicle 1 is stopped at the collection location, and the engine 10 is stopped. Next, dust is collected at the collection location, and the actuator 28 is driven by the hydraulic oil accumulated in the accumulator 23 to operate the functional unit to compress the dust. Thereafter, the vehicle 1 is moved to the next collection place and the same processing is performed.

なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。   In addition, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, In the range which does not deviate from the meaning of this invention, it can change suitably and can implement.

例えば、上記実施形態では、油圧ポンプ・モータ２１として、アキシャル型のポンプ・モータを例に挙げていたが、本発明はこれに限られず、作動油タンク２２からアキュームレータ２３に作動油を供給できる油圧ポンプとしての機能とアキュームレータ２３から出力された作動油による動力を入出力軸１７ａに出力できる油圧モータとしての機能とを有する油圧ポンプ・モータであれば、任意の構成でよい。   For example, in the above-described embodiment, the axial type pump / motor is exemplified as the hydraulic pump / motor 21, but the present invention is not limited to this, and the hydraulic pressure capable of supplying hydraulic oil from the hydraulic oil tank 22 to the accumulator 23. Any configuration may be used as long as it is a hydraulic pump / motor having a function as a pump and a function as a hydraulic motor capable of outputting the power of hydraulic oil output from the accumulator 23 to the input / output shaft 17a.

また、上記実施形態では、アクセルオフの場合に、エネルギ回生処理を実行するようにしていたが、本発明はこれに限られず、例えば、ブレーキペダルが踏まれたこと等の他の条件を満たす場合に実行するようにしてもよい。   In the above embodiment, the energy regeneration process is executed when the accelerator is off. However, the present invention is not limited to this, for example, when other conditions such as the brake pedal being depressed are satisfied. You may make it perform to.

また、上記実施形態では、アクチュエータ２８として、油圧シリンダを例に挙げていたが、本発明はこれに限られず、油圧ポンプ等の他のアクチュエータであってもよい。また、上記実施形態では、アキュームレータ２３の作動油により１つのアクチュエータ２８を駆動させるようにしていたが、本発明はこれに限られず、複数のアクチュエータを駆動させるようにしてもよい。   In the above embodiment, a hydraulic cylinder is taken as an example of the actuator 28. However, the present invention is not limited to this and may be another actuator such as a hydraulic pump. Moreover, in the said embodiment, although the one actuator 28 was driven with the hydraulic fluid of the accumulator 23, this invention is not restricted to this, You may make it drive a some actuator.

１ 車両
１０ エンジン
１１ クラッチ
１２ 変速機
１３ プロペラシャフト
１４ 差動装置
１５ ドライブシャフト
１６Ｌ，１６Ｒ 駆動輪
１７ 入出力機構部
１７ａ 入出力軸
１８ クラッチ
２０ エネルギ回生利用装置
２１ 油圧ポンプ・モータ
２１ａ 入力軸
２２ 作動油タンク
２３ アキュームレータ
２４ ゲートバルブ
２５ バルブ
２６ 逆仕弁
２７ バルブ
２８ アクチュエータ
３０ ＥＣＵ
３１ 動作制御部
３２ アクチュエータ制御部
４１ アクセルペダル
４２ アクセル開度センサ
４３ 速度センサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vehicle 10 Engine 11 Clutch 12 Transmission 13 Propeller shaft 14 Differential device 15 Drive shaft 16L, 16R Drive wheel 17 Input / output mechanism 17a Input / output shaft 18 Clutch 20 Energy regeneration utilization device 21 Hydraulic pump / motor 21a Input shaft 22 Operation Oil tank 23 Accumulator 24 Gate valve 25 Valve 26 Reverse valve 27 Valve 28 Actuator 30 ECU
31 Operation control unit 32 Actuator control unit 41 Accelerator pedal 42 Accelerator opening sensor 43 Speed sensor

Claims (6)

作動油を貯溜する作動油タンクと、
供給される油圧によるエネルギを蓄圧可能なアキュームレータと、
車両に設けられる変速機内の駆動軸との間で動力の入出力が可能な入出力軸を有する入出力機構部と、
前記入出力機構部の入出力軸とクラッチを介して接続され、前記入出力軸から入力される動力により、前記作動油タンクの作動油を前記アキュームレータに供給する油圧ポンプとして動作可能であるとともに、前記アキュームレータから供給される作動油により、前記入出力軸に動力を出力するモータとして動作可能な油圧ポンプ・モータと、
前記アキュームレータにより供給される作動油を、前記油圧ポンプ・モータに供給するか、前記車両の所定の機能部の機能を発揮させるアクチュエータに供給するかを切替えるバルブと、
を有するエネルギ回生利用装置。 A hydraulic oil tank for storing hydraulic oil;
An accumulator capable of accumulating energy from the supplied hydraulic pressure;
An input / output mechanism having an input / output shaft capable of inputting / outputting power to / from a drive shaft in a transmission provided in the vehicle;
The input / output shaft of the input / output mechanism is connected to the input / output shaft via a clutch, and can operate as a hydraulic pump that supplies hydraulic oil in the hydraulic oil tank to the accumulator by power input from the input / output shaft. A hydraulic pump / motor operable as a motor that outputs power to the input / output shaft by hydraulic oil supplied from the accumulator;
A valve that switches whether the hydraulic oil supplied by the accumulator is supplied to the hydraulic pump / motor or an actuator that performs a function of a predetermined functional part of the vehicle;
An energy regenerative utilization device. 前記車両の減速時に、前記クラッチを接状態とするとともに、前記油圧ポンプ・モータをポンプとして動作させる回生制御手段を更に有する
請求項１に記載のエネルギ回生利用装置。 The energy regeneration utilization device according to claim 1, further comprising a regeneration control means for bringing the clutch into a contact state and operating the hydraulic pump / motor as a pump when the vehicle is decelerated. 前記車両の発進時に、前記クラッチを接状態とするとともに、前記油圧ポンプ・モータをモータとして動作させる発進制御手段を更に有する
請求項２に記載のエネルギ回生利用装置。 The energy regeneration utilization device according to claim 2, further comprising a start control means for operating the hydraulic pump / motor as a motor while bringing the clutch into a contact state when the vehicle starts. 前記車両の前記所定の機能部の機能の利用時に、前記アキュームレータ内の作動油を前記アクチュエータに供給するように前記バルブを制御する機能利用制御手段を更に有する
請求項２又は請求項３に記載のエネルギ回生利用装置。 The function use control means for controlling the valve so as to supply hydraulic oil in the accumulator to the actuator when using the function of the predetermined function unit of the vehicle. Energy regeneration device. 前記車両の前記所定の機能部の機能は、前記車両の停止時において利用可能な機能である
請求項４に記載のエネルギ回生利用装置。 The energy regeneration utilization device according to claim 4, wherein the function of the predetermined functional unit of the vehicle is a function that can be used when the vehicle is stopped. 前記車両は、塵芥車であり、
前記所定の機能部の機能は、収集した塵芥を圧縮する機能である
請求項５に記載のエネルギ回生利用装置。 The vehicle is a garbage truck;
The energy regeneration utilization apparatus according to claim 5, wherein the function of the predetermined function unit is a function of compressing collected dust.

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