圧力源システム
【課題】モータの消費エネルギを削減できる圧力源システムを提供する。
【解決手段】加圧された作動油（作動流体）を供給する圧力源システム１であって、加圧作動油を吐出するポンプ１１と、このポンプ１１から吐出される加圧作動油を蓄えるアキュームレータ１３と、慣性力によって回転するフライホイール５と、このフライホイール５を回転駆動するモータ３と、フライホイール５からポンプ１１に伝達される回転力を断続するポンプ側クラッチ６と、アキュームレータ１３の圧力Ｐを目標値ＰＤに保つようにポンプ側クラッチ６の断続作動を制御する制御回路３１とを備える構成とした。
【解決手段】加圧された作動油（作動流体）を供給する圧力源システム１であって、加圧作動油を吐出するポンプ１１と、このポンプ１１から吐出される加圧作動油を蓄えるアキュームレータ１３と、慣性力によって回転するフライホイール５と、このフライホイール５を回転駆動するモータ３と、フライホイール５からポンプ１１に伝達される回転力を断続するポンプ側クラッチ６と、アキュームレータ１３の圧力Ｐを目標値ＰＤに保つようにポンプ側クラッチ６の断続作動を制御する制御回路３１とを備える構成とした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加圧された作動流体を供給する圧力源システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の圧力源システムとして、モータによって回転駆動されることによって加圧作動油を吐出するポンプと、このポンプから吐出される加圧作動油を蓄えるアキュームレータとを備え、このアキュームレータに貯留された加圧作動油を車両の油圧モータに供給するものがある（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−０９６７５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、このような従来の圧力源システムにあっては、アキュームレータの圧力が十分に高められた状態でもモータによってポンプが回転駆動され、モータの消費エネルギが増大するという問題点があった。
【０００４】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、モータの消費エネルギを削減できる圧力源システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、加圧された作動流体を供給する圧力源システムであって、加圧作動流体を吐出するポンプと、このポンプから吐出される加圧作動流体を蓄えるアキュームレータと、慣性力によって回転するフライホイールと、このフライホイールを回転駆動するモータと、フライホイールからポンプに伝達される回転力を断続するクラッチと、アキュームレータの圧力を目標値に保つようにクラッチの断続作動を制御する制御回路とを備えるものとした。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によると、フライホイールの回転力がポンプ側クラッチを介してポンプに伝えられることにより、ポンプを断続的に駆動することが可能となり、ポンプの駆動を停止する作動時にモータの動力がポンプに伝えられることがなく、モータを小さい負荷で略一定速度で回転させることによってモータの消費エネルギを削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【０００８】
図１に示す圧力源システム１は、所定の圧力に加圧された作動油（作動流体）を供給するものである。
【０００９】
圧力源システム１は、その回転によって加圧作動油を吐出するポンプ１１と、このポンプ１１から吐出される加圧作動油を蓄えるアキュームレータ１３とを備える。
【００１０】
ポンプ１１は吸込通路２１を介してタンク１４に貯留された作動油を吸込み、加圧作動油を吐出通路２２に吐出する。
【００１１】
吐出通路２２にはチェック弁１２が介装され、ポンプ１１から吐出される加圧作動油はチェック弁１２を介してアキュームレータ１３に供給される。
【００１２】
アキュームレータ１３は、例えばガス封入式のものが用いられる。この場合、アキュームレータ１３は、その内部がガスが封入されたガス室と、加圧作動油が貯留される作動油室とに仕切られ、貯留される作動油量が増えて作動油室の圧力が上昇すると、ガス室が収縮するようになっている。
【００１３】
吐出通路２２にはチェック弁１２の下流側に圧力検出器１５が介装され、この圧力検出器１５の検出信号が制御回路３１に入力される。
【００１４】
圧力源システム１から加圧作動油が供給される負荷として電気油圧サーボアクチュエータ１６が設けられる。電気油圧サーボアクチュエータ１６は、アキュームレータ１３に連通する吐出通路２２とタンク１４に連通する戻し通路２３とにそれぞれ接続される。
【００１５】
ポンプ１１を回転駆動するアクチュエータとして、電動モータ３が設けられる。このモータ３とポンプ１１との間には、フライホイール５が設けられる。フライホイール５は重量のある円盤であり、この円盤が慣性力によって回転することにより力のエネルギーを保存する。
【００１６】
モータ３とフライホイール５との間にはモータ側クラッチ４が設けられ、このモータ側クラッチ４によって両者間の回転伝達が断続される。モータ側クラッチ４は例えば電磁式のものが用いられる。この場合、モータ側クラッチ４はサーボアンプ方式のクラッチＯＮ・ＯＦＦ回路３３から出力される駆動電流によって断続作動する。
【００１７】
フライホイール５とポンプ１１の間にはポンプ側クラッチ６が設けられ、このポンプ側クラッチ６によって両者間の回転伝達が断続される。ポンプ側クラッチ６は例えば電磁式のものが用いられる。この場合、ポンプ側クラッチ６はサーボアンプ方式のクラッチＯＮ・ＯＦＦ回路３４から出力される駆動電流によって断続作動する。
【００１８】
三相交流式のモータ３は、高速スイッチング回路３２から出力される駆動電流によって回転作動する。
【００１９】
制御回路３１は、モータ側クラッチ４を接続した状態でモータ３がフライホイール５を一定の回転速度で駆動するように高速スイッチング回路３２を介してモータ３の作動を制御する。
【００２０】
制御回路３１は、圧力検出器１５によって検出されるアキュームレータ１３の圧力Ｐを入力するとともに、指令値として圧力デマンドＰＤを入力し、検出圧力Ｐを圧力デマンドＰＤに近づけるようにクラッチＯＮ・ＯＦＦ回路３４を介してポンプ側クラッチ６の断続作動をフィードバック制御する。
【００２１】
このフィードバック制御は、検出圧力Ｐが圧力デマンドＰＤより低下すると、ポンプ側クラッチ６を接続作動させる駆動電流を出力する。これにより、フライホイール５の回転がポンプ側クラッチ６を介してポンプ１１に伝えられ、ポンプ１１から吐出される加圧作動油がチェック弁１２を介してアキュームレータ１３に蓄えられる。
【００２２】
検出圧力Ｐが圧力デマンドＰＤより所定のヒステリシス分を超えて上昇すると、ポンプ側クラッチ６への駆動電流がカットされる。これにより、ポンプ側クラッチ６の接続が解除され、フライホイール５の回転がポンプ１１に伝えられることがなく、モータ３がフライホイール５を駆動する負荷が低減される。
【００２３】
こうして、ポンプ１１の吐出作動がポンプ側クラッチ６を介して断続される一方、モータ３がフライホイール５を略一定速度で回転作動させることにより、ポンプ１１の駆動を停止する作動時にモータ３の動力が無駄に使われることを抑えられ、モータ３の消費電力を削減することができる。
【００２４】
図２の（ａ）、（ｂ）は、アキュームレータ１３のガス体積、圧力が経過時間に応じてそれぞれ変化する様子を示している。これは、サーボアンプ方式のクラッチＯＮ・ＯＦＦ回路３４が１Ｈｚの正弦波で加振した場合の特性であり、アキュームレータ１３のガス体積、圧力が周期的に変動し、その変動幅が所定の範囲に抑えられる。
【００２５】
本実施の形態では、加圧された作動油（作動流体）を供給する圧力源システム１であって、加圧作動油を吐出するポンプ１１と、このポンプ１１から吐出される加圧作動油を蓄えるアキュームレータ１３と、慣性力によって回転するフライホイール５と、このフライホイール５を回転駆動するモータ３と、フライホイール５からポンプ１１に伝達される回転力を断続するポンプ側クラッチ６と、アキュームレータ１３の圧力Ｐを目標値ＰＤに保つようにポンプ側クラッチ６の断続作動を制御する制御回路３１とを備える構成とした。
【００２６】
上記構成に基づき、フライホイール５の回転力がポンプ側クラッチ６を介してポンプ１１に伝えられることにより、ポンプ１１を断続的に駆動することが可能となり、ポンプ１１の駆動を停止する作動時にモータ３の動力がポンプ１１に伝えられることがなく、モータ３を小さい負荷で略一定速度で回転させることによってモータ３の消費エネルギを削減することができる。
【００２７】
本実施の形態では、アキュームレータ１３の圧力Ｐを検出する圧力検出器１５を備え、制御回路３１は圧力検出器１５によって検出される検出圧力Ｐを入力し、検出圧力Ｐを目標値ＰＤに近づけるようにポンプ側クラッチ６の断続作動をフィードバック制御する構成とした。
【００２８】
上記構成に基づき、アキュームレータ１３の圧力Ｐを的確に制御することができる。
【００２９】
なお、圧力源システム１を循環する作動流体として、作動油としての代わりに例えば水溶性代替液等の作動流体を用いても良い。また、作動流体として、ガス（気体）を用いても良い。
【００３０】
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施の形態を示す圧力源システムの構成図。
【図２】同じくアキュームレータのガス体積、圧力が経過時間に応じてそれぞれ変化する様子を示す特性図。
【符号の説明】
【００３２】
１ 圧力源システム
３ モータ
５ フライホイール
６ クラッチ
１１ ポンプ
１２ チェック弁
１３ アキュームレータ
１４ タンク
１５ 圧力検出器
３１ 制御回路
３２ 高速スイッチング回路
３４ クラッチＯＮ・ＯＦＦ回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加圧された作動流体を供給する圧力源システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の圧力源システムとして、モータによって回転駆動されることによって加圧作動油を吐出するポンプと、このポンプから吐出される加圧作動油を蓄えるアキュームレータとを備え、このアキュームレータに貯留された加圧作動油を車両の油圧モータに供給するものがある（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−０９６７５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、このような従来の圧力源システムにあっては、アキュームレータの圧力が十分に高められた状態でもモータによってポンプが回転駆動され、モータの消費エネルギが増大するという問題点があった。
【０００４】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、モータの消費エネルギを削減できる圧力源システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、加圧された作動流体を供給する圧力源システムであって、加圧作動流体を吐出するポンプと、このポンプから吐出される加圧作動流体を蓄えるアキュームレータと、慣性力によって回転するフライホイールと、このフライホイールを回転駆動するモータと、フライホイールからポンプに伝達される回転力を断続するクラッチと、アキュームレータの圧力を目標値に保つようにクラッチの断続作動を制御する制御回路とを備えるものとした。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によると、フライホイールの回転力がポンプ側クラッチを介してポンプに伝えられることにより、ポンプを断続的に駆動することが可能となり、ポンプの駆動を停止する作動時にモータの動力がポンプに伝えられることがなく、モータを小さい負荷で略一定速度で回転させることによってモータの消費エネルギを削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【０００８】
図１に示す圧力源システム１は、所定の圧力に加圧された作動油（作動流体）を供給するものである。
【０００９】
圧力源システム１は、その回転によって加圧作動油を吐出するポンプ１１と、このポンプ１１から吐出される加圧作動油を蓄えるアキュームレータ１３とを備える。
【００１０】
ポンプ１１は吸込通路２１を介してタンク１４に貯留された作動油を吸込み、加圧作動油を吐出通路２２に吐出する。
【００１１】
吐出通路２２にはチェック弁１２が介装され、ポンプ１１から吐出される加圧作動油はチェック弁１２を介してアキュームレータ１３に供給される。
【００１２】
アキュームレータ１３は、例えばガス封入式のものが用いられる。この場合、アキュームレータ１３は、その内部がガスが封入されたガス室と、加圧作動油が貯留される作動油室とに仕切られ、貯留される作動油量が増えて作動油室の圧力が上昇すると、ガス室が収縮するようになっている。
【００１３】
吐出通路２２にはチェック弁１２の下流側に圧力検出器１５が介装され、この圧力検出器１５の検出信号が制御回路３１に入力される。
【００１４】
圧力源システム１から加圧作動油が供給される負荷として電気油圧サーボアクチュエータ１６が設けられる。電気油圧サーボアクチュエータ１６は、アキュームレータ１３に連通する吐出通路２２とタンク１４に連通する戻し通路２３とにそれぞれ接続される。
【００１５】
ポンプ１１を回転駆動するアクチュエータとして、電動モータ３が設けられる。このモータ３とポンプ１１との間には、フライホイール５が設けられる。フライホイール５は重量のある円盤であり、この円盤が慣性力によって回転することにより力のエネルギーを保存する。
【００１６】
モータ３とフライホイール５との間にはモータ側クラッチ４が設けられ、このモータ側クラッチ４によって両者間の回転伝達が断続される。モータ側クラッチ４は例えば電磁式のものが用いられる。この場合、モータ側クラッチ４はサーボアンプ方式のクラッチＯＮ・ＯＦＦ回路３３から出力される駆動電流によって断続作動する。
【００１７】
フライホイール５とポンプ１１の間にはポンプ側クラッチ６が設けられ、このポンプ側クラッチ６によって両者間の回転伝達が断続される。ポンプ側クラッチ６は例えば電磁式のものが用いられる。この場合、ポンプ側クラッチ６はサーボアンプ方式のクラッチＯＮ・ＯＦＦ回路３４から出力される駆動電流によって断続作動する。
【００１８】
三相交流式のモータ３は、高速スイッチング回路３２から出力される駆動電流によって回転作動する。
【００１９】
制御回路３１は、モータ側クラッチ４を接続した状態でモータ３がフライホイール５を一定の回転速度で駆動するように高速スイッチング回路３２を介してモータ３の作動を制御する。
【００２０】
制御回路３１は、圧力検出器１５によって検出されるアキュームレータ１３の圧力Ｐを入力するとともに、指令値として圧力デマンドＰＤを入力し、検出圧力Ｐを圧力デマンドＰＤに近づけるようにクラッチＯＮ・ＯＦＦ回路３４を介してポンプ側クラッチ６の断続作動をフィードバック制御する。
【００２１】
このフィードバック制御は、検出圧力Ｐが圧力デマンドＰＤより低下すると、ポンプ側クラッチ６を接続作動させる駆動電流を出力する。これにより、フライホイール５の回転がポンプ側クラッチ６を介してポンプ１１に伝えられ、ポンプ１１から吐出される加圧作動油がチェック弁１２を介してアキュームレータ１３に蓄えられる。
【００２２】
検出圧力Ｐが圧力デマンドＰＤより所定のヒステリシス分を超えて上昇すると、ポンプ側クラッチ６への駆動電流がカットされる。これにより、ポンプ側クラッチ６の接続が解除され、フライホイール５の回転がポンプ１１に伝えられることがなく、モータ３がフライホイール５を駆動する負荷が低減される。
【００２３】
こうして、ポンプ１１の吐出作動がポンプ側クラッチ６を介して断続される一方、モータ３がフライホイール５を略一定速度で回転作動させることにより、ポンプ１１の駆動を停止する作動時にモータ３の動力が無駄に使われることを抑えられ、モータ３の消費電力を削減することができる。
【００２４】
図２の（ａ）、（ｂ）は、アキュームレータ１３のガス体積、圧力が経過時間に応じてそれぞれ変化する様子を示している。これは、サーボアンプ方式のクラッチＯＮ・ＯＦＦ回路３４が１Ｈｚの正弦波で加振した場合の特性であり、アキュームレータ１３のガス体積、圧力が周期的に変動し、その変動幅が所定の範囲に抑えられる。
【００２５】
本実施の形態では、加圧された作動油（作動流体）を供給する圧力源システム１であって、加圧作動油を吐出するポンプ１１と、このポンプ１１から吐出される加圧作動油を蓄えるアキュームレータ１３と、慣性力によって回転するフライホイール５と、このフライホイール５を回転駆動するモータ３と、フライホイール５からポンプ１１に伝達される回転力を断続するポンプ側クラッチ６と、アキュームレータ１３の圧力Ｐを目標値ＰＤに保つようにポンプ側クラッチ６の断続作動を制御する制御回路３１とを備える構成とした。
【００２６】
上記構成に基づき、フライホイール５の回転力がポンプ側クラッチ６を介してポンプ１１に伝えられることにより、ポンプ１１を断続的に駆動することが可能となり、ポンプ１１の駆動を停止する作動時にモータ３の動力がポンプ１１に伝えられることがなく、モータ３を小さい負荷で略一定速度で回転させることによってモータ３の消費エネルギを削減することができる。
【００２７】
本実施の形態では、アキュームレータ１３の圧力Ｐを検出する圧力検出器１５を備え、制御回路３１は圧力検出器１５によって検出される検出圧力Ｐを入力し、検出圧力Ｐを目標値ＰＤに近づけるようにポンプ側クラッチ６の断続作動をフィードバック制御する構成とした。
【００２８】
上記構成に基づき、アキュームレータ１３の圧力Ｐを的確に制御することができる。
【００２９】
なお、圧力源システム１を循環する作動流体として、作動油としての代わりに例えば水溶性代替液等の作動流体を用いても良い。また、作動流体として、ガス（気体）を用いても良い。
【００３０】
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施の形態を示す圧力源システムの構成図。
【図２】同じくアキュームレータのガス体積、圧力が経過時間に応じてそれぞれ変化する様子を示す特性図。
【符号の説明】
【００３２】
１ 圧力源システム
３ モータ
５ フライホイール
６ クラッチ
１１ ポンプ
１２ チェック弁
１３ アキュームレータ
１４ タンク
１５ 圧力検出器
３１ 制御回路
３２ 高速スイッチング回路
３４ クラッチＯＮ・ＯＦＦ回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加圧された作動流体を供給する圧力源システムであって、
加圧作動流体を吐出するポンプと、
このポンプから吐出される加圧作動流体を蓄えるアキュームレータと、
慣性力によって回転するフライホイールと、
このフライホイールを回転駆動するモータと、
前記フライホイールから前記ポンプに伝達される回転力を断続するクラッチと、
前記アキュームレータの圧力を目標値に保つように前記クラッチの断続作動を制御する制御回路とを備えたことを特徴とする圧力源システム。
【請求項２】
前記アキュームレータの圧力を検出する圧力検出器を備え、
前記制御回路は前記圧力検出器によって検出される検出圧力を入力し、検出圧力を目標値に近づけるようにクラッチの断続作動をフィードバック制御することを特徴とする請求項１に記載の圧力源システム。
【請求項１】
加圧された作動流体を供給する圧力源システムであって、
加圧作動流体を吐出するポンプと、
このポンプから吐出される加圧作動流体を蓄えるアキュームレータと、
慣性力によって回転するフライホイールと、
このフライホイールを回転駆動するモータと、
前記フライホイールから前記ポンプに伝達される回転力を断続するクラッチと、
前記アキュームレータの圧力を目標値に保つように前記クラッチの断続作動を制御する制御回路とを備えたことを特徴とする圧力源システム。
【請求項２】
前記アキュームレータの圧力を検出する圧力検出器を備え、
前記制御回路は前記圧力検出器によって検出される検出圧力を入力し、検出圧力を目標値に近づけるようにクラッチの断続作動をフィードバック制御することを特徴とする請求項１に記載の圧力源システム。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１０−７１４３９（Ｐ２０１０−７１４３９Ａ）
【公開日】平成２２年４月２日（２０１０．４．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２４２２８９（Ｐ２００８−２４２２８９）
【出願日】平成２０年９月２２日（２００８．９．２２）
【出願人】（３０４０３９０６５）カヤバ システム マシナリー株式会社 (185)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月２日（２０１０．４．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月２２日（２００８．９．２２）
【出願人】（３０４０３９０６５）カヤバ システム マシナリー株式会社 (185)
【Ｆターム（参考）】
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