JPH06156220A - Braking energy regeneration device - Google Patents
Braking energy regeneration deviceInfo
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- JPH06156220A JPH06156220A JP32038092A JP32038092A JPH06156220A JP H06156220 A JPH06156220 A JP H06156220A JP 32038092 A JP32038092 A JP 32038092A JP 32038092 A JP32038092 A JP 32038092A JP H06156220 A JPH06156220 A JP H06156220A
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- motor
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Abstract
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 The present invention, when braking, drives a pump by a drive shaft of a vehicle to store hydraulic energy, while
The present invention relates to a braking energy regeneration device that can be used as a driving force for a vehicle by driving a motor with hydraulic energy when starting or accelerating.
【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となる。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。Brake energy regenerative devices have been developed for large vehicles, especially for route buses. Generally, in the operation of a route bus, starting and braking are frequently repeated because the distance between the bus stops is short, and the friction heat generated on the brake drum etc. is generated every time the bus stops, that is, each time when braking. That is, the kinetic energy of the vehicle released into the atmosphere as heat energy also becomes large. for that reason,
The braking energy was developed to store the energy released during braking as other reusable hydraulic energy and to return the stored hydraulic energy to the driving force of the vehicle when starting or accelerating. It is a regenerative 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。This braking energy regenerative device is mainly composed of an accumulator, a hydraulic oil tank, a hydraulic pump / motor and respective operating valves. The accumulator is connected to the hydraulic oil tank via the hydraulic pump / motor. The pump / motor shaft of the hydraulic pump / motor is connected to the drive shaft of the vehicle via a gearbox with a clutch.
【０００４】この回生装置によれば、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 regenerative device, during braking, the hydraulic pump / motor is actuated by the drive shaft of the vehicle as a pump so that the hydraulic oil supplied from the hydraulic oil tank to the hydraulic pump / motor through the hydraulic fluid line is It is pressure-fed to the accumulator by the hydraulic pump / motor, and the pressure is accumulated as the compression energy of the nitrogen gas enclosed 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 to drive the driving force of the vehicle drive shaft. Assist.
【０００５】この装置の油圧ポンプ・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ることがで
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。この斜板の
制御は、油圧ポンプ・モータに設けられた制御シリンダ
への油圧の供給により行われている。A swash plate type axial plunger type pump / motor is adopted as the hydraulic pump / motor of this apparatus. This type of hydraulic pump / motor has a built-in swash plate, and by changing the tilt angle of the swash plate,
The mode can be switched to the pump or motor mode, the discharge amount of the pump can be changed, and the magnitude of the torque of the motor can be changed. The control of the swash plate is performed by supplying hydraulic pressure to a control cylinder provided in the hydraulic pump / motor.
【０００６】一方、この油圧ポンプ・モータには、その
ポンプ・モータ軸に定容量のギアポンプを備えており、
このギアポンプは、ポンプ・モータ軸の回転に伴い所定
圧の油圧を発生させている。このギアポンプからの油圧
は、前記制御シリンダに供給され、そして、油圧ポンプ
・モータの斜板を傾斜させるための油圧源として用いら
れている。On the other hand, this hydraulic pump / motor is equipped with a gear pump of constant capacity on its pump / motor shaft,
This gear pump generates a predetermined hydraulic pressure as the pump / motor shaft rotates. The hydraulic pressure from the gear pump is supplied to the control cylinder and is used as a hydraulic pressure source for inclining the swash plate of the hydraulic pump / motor.
【０００７】[0007]
【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、車両の停車時や通常走行時の場合に
は、油圧ポンプ・モータは、その斜板の傾斜角が零（ゼ
ロ）の状態とされ、ポンプまたはモータとしての作動が
停止されている。しかしながら、その作動が停止されて
も、ポンプ・モータ軸は、エンジンの駆動中、常に回転
されているため、前記ギアポンプもポンプ・モータ軸の
回転に伴って駆動され、油圧を発生させている。このと
きの油圧は、制御シリンダの作動に利用されることがな
いので、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。In the above braking energy regeneration device, when the vehicle is at a standstill or during normal traveling, the hydraulic pump / motor is in a state where the inclination angle of the swash plate is zero (zero). The pump or motor has stopped operating. However, even if the operation is stopped, the pump / motor shaft is constantly rotated during the driving of the engine, so that the gear pump is also driven according to the rotation of the pump / motor shaft to generate hydraulic pressure. Since the hydraulic pressure at this time is not used for the operation of the control cylinder, the drive of the gear pump causes an adverse effect due to the torque loss on the drive shaft of the vehicle via the pump / motor shaft,
There is a problem that the running fuel efficiency of the vehicle is reduced.
【０００８】このような不具合を回避するために、前記
ギアボックスのクラッチを切り離し、ポンプ・モータ軸
と車両の駆動軸とを切り離し、ギアポンプを駆動させな
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・モータがポンプとして作動するまでには、ギア
ボックスのクラッチを接続して、ギアポンプの駆動を再
開させ、そして、制御シリンダへ油圧を供給するといっ
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などの
不具合がある。In order to avoid such a problem, it is conceivable to disengage the clutch of the gear box and disengage the pump / motor shaft and the drive shaft of the vehicle so that the gear pump is not driven. However, in this case, for example, from the time the brake is applied during braking until the hydraulic pump motor operates as a pump, the clutch of the gearbox is connected to restart the drive of the gear pump, and Since a process of supplying hydraulic pressure is performed, there is a problem that a response delay occurs in the operation of the regenerative device, that is, the start of the operation of the auxiliary brake.
【０００９】この発明は、上述した事情を考慮してなさ
れ、その目的は、油圧ポンプ・モータのポンプまたはモ
ータとしての非作動時に、車両の駆動力のトルク損失が
防止でき、車両の走行燃費の向上が図ることができて、
しかも、油圧ポンプ・モータの作動開始の応答性が確保
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 consideration of the above-mentioned circumstances, and an object thereof is to prevent torque loss of a driving force of a vehicle when the hydraulic pump / motor is not operating as a pump or a motor, and to reduce running fuel consumption of the vehicle. Can be improved,
Moreover, it is another object of the present invention to provide a braking energy regeneration device capable of ensuring responsiveness in starting the operation of a hydraulic pump / motor.
【００１０】[0010]
【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送給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、液圧ポンプ・モータのポン
プおよびモータモードの切換を行う制御シリンダと、こ
の制御シリンダへの供給液圧を発生する液圧発生源とを
備えた制動エネルギ回生装置において、前記液圧発生源
は、電動型の液圧ポンプと、この液圧ポンプと前記制御
シリンダとの間の圧液管路に設けられ、所定の液圧を蓄
圧可能とする蓄圧ユニットとを備えている。In order to achieve the above object, the present invention works as a pump by a drive shaft of a vehicle at the time of braking, and supplies a hydraulic fluid from a hydraulic fluid tank to a hydraulic accumulator through a hydraulic fluid conduit. On the other hand, when starting and accelerating, the hydraulic fluid accumulated in the hydraulic accumulator acts as a motor by being discharged to the hydraulic fluid tank through the hydraulic fluid pipeline, and assists the driving force of the vehicle drive shaft. In a braking energy regeneration device including a hydraulic pump / motor for controlling, a control cylinder for switching the pump and motor modes of the hydraulic pump / motor, and a hydraulic pressure generation source for generating hydraulic pressure supplied to the control cylinder. The hydraulic pressure generation source is provided in an electric hydraulic pump and a hydraulic fluid line between the hydraulic pump and the control cylinder, and is a pressure accumulating unit capable of accumulating a predetermined hydraulic pressure. And a Tsu door.
【００１１】[0011]
【作用】この発明の制動エネルギ回生装置によれば、液
圧ポンプ・モータのモータのポンプおよびモータモード
の切換は、前記液圧発生源から前記制御シリンダへの液
圧の供給により行われる。前記液圧発生源は、液圧ポン
プと蓄圧ユニットとにより、一定圧の液圧を吐出可能と
する。According to the braking energy regenerating apparatus of the present invention, the switching of the pump and the motor mode of the motor of the hydraulic pump / motor is performed by supplying the hydraulic pressure from the hydraulic pressure generation source to the control cylinder. The hydraulic pressure generation source can discharge a constant hydraulic pressure by means of a hydraulic pump and a pressure accumulating unit.
【００１２】[0012]
【実施例】この発明の、一実施例を図１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 in detail with reference to FIG. The braking energy regeneration device is mainly composed of a piston type accumulator device, a hydraulic pump / motor 16, a hydraulic oil tank 17, a clutch gearbox 18, and a control unit 25.
【００１３】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。な
お、図１中の符号１０ａは、ボトムキャップを示し、こ
のボトムキャップ１０ａ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２５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１
１ａ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。The accumulator device is an accumulator 1
0, and these accumulators 10 are hydraulic cylinders having two pressure chambers 12 and 13 via a piston 11. These accumulators 10 are
One pressure chamber 12 is filled with a predetermined pressure of nitrogen gas, 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 conduit P1. Reference numeral 10a in FIG. 1 indicates a bottom cap, and a stroke sensor (not shown) is provided on the bottom cap 10a. This stroke sensor is electrically connected to the control unit 25, and the piston 11 in the accumulator 10 is connected to the bottom cap 1.
When moving to the 1a side, it is detected that the piston 11 hits, and this detection signal is supplied 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１６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 is a control unit 25.
Is normally electrically connected to the hydraulic pump / motor 16, and is normally in the first switching position that allows only the flow of hydraulic oil from the hydraulic pump / motor 16 to the accumulator 10. When accelerating, the second switching position that allows the flow of hydraulic oil from the accumulator 10 to the hydraulic pump / motor 16 is switched.
【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・モータからなってり、その
内部に斜板を備えている。この種のポンプ・モータは、
一般に、その斜板の傾斜角を変化させることより、ポン
プおよびモータモードの切換ができ、また、ポンプとし
ての吐出容量やモータとしてのトルクの大きさも変化さ
せることができる。The hydraulic pump / motor 16 is composed of a swash plate type axial plunger type pump / motor, and has a swash plate therein. This kind of pump / motor
Generally, by changing the inclination angle of the swash plate, the pump and motor modes can be switched, and the discharge capacity of the pump and the magnitude of torque of the motor can also be changed.
【００１６】油圧ポンプ・モータ１６の斜板は、油圧式
の制御シリンダ３０により駆動される。この制御シリン
ダ３０は、その内部に一対の圧力室３０ａ，３０ｂを有
しており、これら圧力室３０ａ、３０ｂは、ポンプ・モ
ータ制御弁３１を介して圧力制御弁３２およびオイルリ
ザーバ、すなわち、ドレインタンク２０に接続されてい
る。The swash plate of the hydraulic pump / motor 16 is driven by a hydraulic control cylinder 30. The control cylinder 30 has a pair of pressure chambers 30a and 30b therein, and these pressure chambers 30a and 30b are connected via a pump / motor control valve 31 to a pressure control valve 32 and an oil reservoir, that is, a drain. It is connected to the tank 20.
【００１７】ポンプ・モータ制御弁３１は、電磁駆動式
の４ポート３位置の方向切換弁からなっており、コント
ロールユニット２５から電気信号が供給されて、その方
向が切り換えられる。したがって、油圧ポンプ・モータ
１６がポンプとして作動するとき（制動時）、コントロ
ールユニット２５は、ポンプ・モータ制御弁３１を、圧
力室３０ａを圧力制御弁３２に接続し、圧力室３０ｂを
ドレインタンク２０に接続する第１切換位置３１ａに切
り換え、圧力室３０ａへの油圧供給を可能とし、逆に、
油圧ポンプ・モータ１６がモータとして作動するとき
（発進および加速時）、コントロールユニット２５は、
ポンプ・モータ切換弁３１を、圧力室３０ａをドレイン
タンク２０に接続し、圧力室３０ｂを圧力制御弁３２に
接続する第２切換位置３１ｂに切り換え、圧力室３０ｂ
への油圧供給を可能とする。一方、油圧ポンプ・モータ
１６がポンプまたはモータとして作動しないとき（停車
時および定常走行時）、コントロールユニット２５は、
ポンプ・モータ制御弁３１を、圧力室３０ａ，３０ｂと
圧力制御弁３２およびドレインタンク２０との間を切り
離す第３切換位置３１ｃに切り換えて、圧力室３０ａ，
３０ｂへの油圧供給を不能とし、そのときの圧力室３０
ａ，３０ｂ内の油圧を保持し、制御シリンダ３０をその
時の状態に維持する。したがって、コントロールユニッ
ト２５は、ポンプ・モータ制御弁３１を第１、第２およ
び第３切換位置にそれぞれ切り換えて、油圧ポンプ・モ
ータ１６の斜板を任意の角度に調節している。The pump / motor control valve 31 is an electromagnetically driven 4-port 3-position directional switching valve, and its direction is switched when an electric signal is supplied from the control unit 25. Therefore, when the hydraulic pump / motor 16 operates as a pump (during braking), the control unit 25 connects the pump / motor control valve 31, the pressure chamber 30a to the pressure control valve 32, and the pressure chamber 30b to the drain tank 20. To the first switching position 31a, which enables the hydraulic pressure to be supplied to the pressure chamber 30a, and vice versa.
When the hydraulic pump / motor 16 operates as a motor (when starting and accelerating), the control unit 25
The pump / motor switching valve 31 is switched to a second switching position 31b in which the pressure chamber 30a is connected to the drain tank 20 and the pressure chamber 30b is connected to the pressure control valve 32.
It is possible to supply hydraulic pressure to the. On the other hand, when the hydraulic pump / motor 16 does not operate as a pump or a motor (when the vehicle is stopped and during steady running), the control unit 25
The pump / motor control valve 31 is switched to the third switching position 31c for disconnecting the pressure chambers 30a and 30b from the pressure control valve 32 and the drain tank 20, and the pressure chambers 30a,
When the hydraulic pressure supply to 30b is disabled, the pressure chamber 30 at that time
The hydraulic pressure in a and 30b is maintained, and the control cylinder 30 is maintained in the state at that time. Therefore, the control unit 25 switches the pump / motor control valve 31 to each of the first, second and third switching positions to adjust the swash plate of the hydraulic pump / motor 16 to an arbitrary angle.
【００１８】圧力制御弁３２は、電磁駆動式の開閉弁か
らなっており、コントロールユニット２５から電気信号
が供給されて開弁される。コントロールユニット２５
は、回生装置の作動中、この圧力制御弁３２を開いた状
態に維持する。なお、ポンプ・モータ制御弁３１と圧力
制御弁３２とを接続する管路には、オイルフィルタ３４
が設けられている。The pressure control valve 32 is an electromagnetically driven on-off valve, which is opened by an electric signal supplied from the control unit 25. Control unit 25
Keeps this pressure control valve 32 open during operation of the regenerator. An oil filter 34 is provided in the pipeline connecting the pump / motor control valve 31 and the pressure control valve 32.
Is provided.
【００１９】圧力制御弁３２には、逆止弁３５を介して
電動駆動式の油圧ポンプ３６が接続されている。また、
圧力制御弁３２と逆止弁３５との間を接続する管路に
は、蓄圧タンク３７（小型アキュムレータ）および油圧
センサ３３が設けられている。この油圧センサ３３は、
圧力スイッチからなり、管路Ｐ４内の油圧の圧力を検知
して、その圧力が既定値に達するとき、油圧ポンプ３６
の駆動を止める一方、その圧力が既定値以下となると、
油圧ポンプ３６を駆動して、圧力制御弁３２に供給され
る油圧を一定の圧力に維持している。また、蓄圧タンク
３７には、所定圧の油圧が蓄圧可能となっている。An electrically driven hydraulic pump 36 is connected to the pressure control valve 32 via a check valve 35. Also,
A pressure storage tank 37 (small accumulator) and a hydraulic pressure sensor 33 are provided in a pipe line connecting the pressure control valve 32 and the check valve 35. This oil pressure sensor 33 is
It is composed of a pressure switch, detects the hydraulic pressure in the pipe P4, and when the pressure reaches a predetermined value, the hydraulic pump 36
When the pressure drops below the preset value while the drive of is stopped,
The hydraulic pump 36 is driven to maintain the hydraulic pressure supplied to the pressure control valve 32 at a constant pressure. Further, a predetermined hydraulic pressure can be stored in the pressure storage tank 37.
【００２０】油圧ポンプ３６の吐出口とドレインタンク
２０との間には、圧力調整弁３８が設けられており、こ
の圧力調整弁３８は、油圧ポンプ３６から供給される油
圧を所定の圧力に調整している。また、油圧ポンプ・モ
ータ１６の第２ポート１６ｂは、管路Ｐ２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。A pressure adjusting valve 38 is provided between the discharge port of the hydraulic pump 36 and the drain tank 20. The pressure adjusting valve 38 adjusts the hydraulic pressure supplied from the hydraulic pump 36 to a predetermined pressure. is doing. Further, the second port 16b of the hydraulic pump / motor 16 is connected to the hydraulic oil tank 17 via the conduit P2. The hydraulic oil tank 17
It is composed of a tank of a predetermined capacity, and a predetermined amount of hydraulic oil is stored in this tank.
【００２１】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にエア圧の供給を制御す
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、エアタンク１９から作動油タンク内にエ
ア圧供給を制御して、油圧ポンプ・モータ１６がポンプ
として働くときのポンプ吸い込み性能を高めている。An air tank 19 is connected to the hydraulic oil tank 17 via a pipe line P3. Actually, an air supply valve (not shown) that controls the supply of air pressure to the hydraulic oil tank 17 is provided in the conduit P3. These valves control the air pressure supply from the air tank 19 into the hydraulic oil tank to enhance the pump suction performance when the hydraulic pump / motor 16 functions as a pump.
【００２２】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 line (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 the 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 pipe line. Be done. Further, as shown in FIG. 1, the hydraulic pump / motor 16 has its pump / motor shaft connectable to a connecting shaft J1 via a gearbox 18 with a clutch, and the connecting shaft J1 is connected to the differential gear 22. Is connected to the axle of the drive wheels of the vehicle. The differential gear 2
2 is connected to an output shaft of a transmission 23 of an engine 24 via a propeller shaft J2.
【００２３】ギアボックス１８のクラッチは、コントロ
ールユニット２５から電気的に制御されており、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
走行時の場合などに切り離される。The clutch of the gearbox 18 is electrically controlled by the control unit 25, and 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 clutch. When the gear train, that is, the drive axle of the vehicle is connected, and conversely to this, when the OFF signal is supplied from the control unit 25 and the clutch is turned off, the pump axle of the hydraulic pump / motor 16 and the drive axle of the vehicle are connected. Separate and. The clutch is normally connected and disengaged when traveling at high speed.
【００２４】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 is composed of a microcomputer and the like, and in addition to the switching valve 15, the clutch of the gearbox 18 and the hydraulic pump for switching the mode of the hydraulic pump / motor 16, the control unit 25 includes: Various sensors are connected. That is, the brake sensor 26 and the accelerator sensor 27 are electrically connected to the control unit 25.
【００２５】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。When the brake pedal is operated, the brake sensor 26 supplies the sensor signal to the control unit 25. Further, the accelerator sensor 27 supplies the sensor signal to the control unit 25 when the accelerator pedal is operated. Next, the accumulator 10
The operation of the above-described braking energy regeneration device will be described on the assumption that the hydraulic pressure is accumulated in the.
【００２６】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を第２切換位置に切り換
える一方、ポンプ・モータ制御弁３１を第２切換位置３
１ｂに切換えて、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１７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。 この際、コントロールユニッ
ト２５は、ストロークセンサ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、コントロールユ
ニット２５は、ポンプ・モータ制御弁３１を一旦第１切
換位置にしてから第３切換位置に切り換えて制御シリン
ダ３０を中立状態にし、そして、斜板の角度を零（ゼ
ロ）に傾斜して、油圧ポンプ・モータ１６をポンプとモ
ータとの間の中立状態で駆動するようにする。When the accelerator pedal is operated and a sensor signal is supplied from the accelerator sensor 27 to the control unit 25 at the time of starting and accelerating, the control unit 25 determines that it is at the time of starting or accelerating, and the accumulator 10 While switching the switching valve 15 in the second switching position to the second switching position.
1b to switch the hydraulic pump / motor 16 to the motor mode. At this time, the hydraulic oil accumulated in the accumulator 10 is transferred to the hydraulic pump / motor 16 and the pipeline P2.
Is discharged to the hydraulic oil tank 17 through the hydraulic pump / motor 16, so that the hydraulic pump / motor 16 generates torque, which is transmitted to the drive axle of the vehicle via the gearbox 18. As a result, the driving force of the vehicle is assisted by the torque of the hydraulic pump / motor 16, so that the vehicle can smoothly start and accelerate. At this time, the control unit 25 detects that the piston hits the stroke sensor, 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 travels only with the driving force of the engine 24 as in a normal vehicle. At this time, the control unit 25 once sets the pump / motor control valve 31 to the first switching position and then to the third switching position to set the control cylinder 30 in the neutral state, and then sets the angle of the swash plate to zero. Tilt to drive the hydraulic pump motor 16 in a neutral condition between pump and motor.
【００２７】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切換位置に切換える一方、ポンプ・モー
タ制御弁３１を第１切換位置３１ａに切換えて、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Ｐ
２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。During 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 the braking is being performed, the switching valve 15 of the accumulator 10 is switched to the first switching position, while the pump / motor control valve 31 is switched to the first switching position 31a to set the hydraulic pump / motor 16 to the pump mode. Switch. At this time, the driving force of the vehicle is transmitted from the drive axle to the pump shaft of the hydraulic pump / motor 16 via the gearbox 18, and the hydraulic pump / motor 16 is moved from the hydraulic oil tank 17 to the pipeline P.
The hydraulic oil is pressure-fed to the accumulator 10 through 2 and P1 to accumulate the hydraulic pressure. Then, when the hydraulic pressure is accumulated in the accumulator 10 to a predetermined pressure, the high-pressure hydraulic oil becomes
Although it is returned to the hydraulic oil tank 17 via the relief pipe line P3, at this time, the nitrogen gas in the accumulator 10 is compressed, and the driving force of the vehicle, that is, the kinetic energy, is stored in the accumulator 10 as static pressure energy of the nitrogen gas. Has been done. In this way, the accumulated energy stored in the accumulator 10 is used again when starting and accelerating.
【００２８】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３６から発生する油圧を制御シ
リンダ３０への油圧発生源としたから、油圧ポンプ・モ
ータ１６がポンプまたはモータとして作動していないと
き、ポンプ・モータ軸により駆動される余分なポンプは
なく、車両の駆動軸へのトルク損失の悪影響も防止で
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、蓄圧タンク３７を油圧発生源に設けたこと
で、前記制御シリンダ３０への安定かつ迅速な油圧の供
給が確保でき、油圧ポンプ・モータ１６の作動が開始さ
れるときの作動応答性が向上するといった効果も得られ
る。According to the braking energy regeneration device described above,
Since the hydraulic pressure generated from the electrically driven hydraulic pump 36 is used as the hydraulic pressure generation source for the control cylinder 30, when the hydraulic pump / motor 16 is not operating as a pump or a motor, the extra pressure driven by the pump / motor shaft is used. Since there is no pump, the adverse effect of torque loss on the drive shaft of the vehicle can be prevented, and the effect of improving the running fuel consumption of the vehicle can be obtained. Further, by providing the pressure accumulating tank 37 at the hydraulic pressure generation source, stable and quick supply of hydraulic pressure to the control cylinder 30 can be ensured, and the operation response when the operation of the hydraulic pump / motor 16 is started is improved. The effect of doing is also obtained.
【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、前記液圧ポンプ・モータのポンプお
よびモータモードの切換を行う制御シリンダと、この制
御シリンダへの供給液圧を発生する液圧発生源とを備え
た制動エネルギ回生装置において、前記液圧発生源を電
動型の液圧ポンプとしたから、液圧ポンプ・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、ポンプ・
モータ軸により駆動される余分なポンプはなく、この結
果、車両の駆動軸へのトルク損失の悪影響も防止でき、
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、この液圧ポンプと前記制御シリンダとの間の圧液管
路に設けられ、所定の液圧を蓄圧可能とする蓄圧ユニッ
トとを備えたことで、前記制御シリンダへの安定かつ迅
速な液圧の供給が確保でき、液圧ポンプ・モータの作動
が開始されるときの作動応答性が向上するといった効果
も得られる。As described above, the braking energy regeneration system of the present invention generates the pump of the hydraulic pump / motor and the control cylinder for switching the motor mode, and the hydraulic pressure supplied to the control cylinder. In the braking energy regeneration device including a hydraulic pressure source, the hydraulic pressure source is an electric hydraulic pump, so that when the hydraulic pump motor is not operating as a pump or a motor,
There is no extra pump driven by the motor shaft, and as a result, the adverse effect of torque loss on the drive shaft of the vehicle can be prevented,
It is possible to obtain an effect that the traveling fuel efficiency of the vehicle is improved. Further, by providing a pressure accumulating unit which is provided in a pressure fluid pipe line between the hydraulic pressure pump and the control cylinder and is capable of accumulating a predetermined hydraulic pressure, stable and quick fluid flow to the control cylinder is achieved. It is possible to secure the supply of pressure and improve the operation response when the operation of the hydraulic pump / motor is started.
【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 １９ エアタンク ２０ リザーバタンク ２５ コントロールユニット ３０ 制御シリンダ ３１ ポンプ・モータ制御弁 ３２ 圧力制御弁 ３３ 油圧センサ ３６ 油圧ポンプ ３７ 蓄圧タンク Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４ 管路 10 Accumulator 15 Switching Valve 16 Hydraulic Pump / Motor 17 Hydraulic Oil Tank 18 Gear Box 19 Air Tank 20 Reservoir Tank 25 Control Unit 30 Control Cylinder 31 Pump / Motor Control Valve 32 Pressure Control Valve 33 Hydraulic Sensor 36 Hydraulic Pump 37 Accumulation Tank P1, P2 , P3, P4 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送給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、液圧ポンプ・モータのポンプ
およびモータモードの切換を行う制御シリンダと、この
制御シリンダへの供給液圧を発生する液圧発生源とを備
えた制動エネルギ回生装置において、 前記液圧発生源は、電動型の液圧ポンプと、この液圧ポ
ンプと前記制御シリンダとの間の圧液管路に設けられ、
所定の液圧を蓄圧可能とする蓄圧ユニットとを備えてい
ることを特徴とする制動エネルギ回生装置。1. When braking, the drive shaft of the vehicle acts as a pump to supply the hydraulic fluid from the hydraulic fluid tank through the hydraulic fluid line to the hydraulic accumulator to accumulate pressure, while at the time of starting and accelerating, the hydraulic accumulator. A hydraulic pump / motor that assists the driving force of the drive shaft of the vehicle and the pump of the hydraulic pump / motor In a braking energy regeneration device including a control cylinder for switching between motor modes and a hydraulic pressure generation source for generating a hydraulic pressure supplied to the control cylinder, the hydraulic pressure generation source is an electric hydraulic pump. Provided in the hydraulic fluid line between the hydraulic pump and the control cylinder,
A braking energy regeneration device comprising: a pressure accumulating unit capable of accumulating a predetermined hydraulic pressure.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32038092A JPH06156220A (en) | 1992-11-30 | 1992-11-30 | Braking energy regeneration device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32038092A JPH06156220A (en) | 1992-11-30 | 1992-11-30 | Braking energy regeneration device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06156220A true JPH06156220A (en) | 1994-06-03 |
Family
ID=18120831
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32038092A Pending JPH06156220A (en) | 1992-11-30 | 1992-11-30 | Braking energy regeneration device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06156220A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110667547A (en) * | 2019-10-12 | 2020-01-10 | 重庆汇液节能科技有限公司 | Electric proportional hydraulic hybrid power device for vehicle and control method thereof |
-
1992
- 1992-11-30 JP JP32038092A patent/JPH06156220A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110667547A (en) * | 2019-10-12 | 2020-01-10 | 重庆汇液节能科技有限公司 | Electric proportional hydraulic hybrid power device for vehicle and control method thereof |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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