(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の制動装置の操作時に、車輪駆動系の回転力により油圧ポンプモータを駆動して、形状及び容量が同等の複数のオイルタンク内のオイルを高圧アキュムレータに圧送し蓄圧することで、制動エネルギを回収し、定常走行時に前記オイルタンク内のオイルが前記油圧ポンプモータと前記オイルタンクとオイルフィルタとオイルクーラとを循環する蓄圧式ハイブリッド車において、
前記複数のオイルタンクのそれぞれにオイルの吸込口と戻り口とを設け、
各戻り口を合流した合流通路を前記油圧ポンプモータと接続し、
各吸込口同士を連通路で連通すると共に１つのオイルタンクの吸込口をオイルフィルタに連通し、
各吸込口にはタンク内底部と連通する吸込パイプをそれぞれ接続し、
各吸込口に接続された吸込パイプのパイプ径を、前記オイルフィルタから吸込口までの距離の長から短に従って大径から小径に変化させて構成したことを特徴とする蓄圧式ハイブリッド車の作動オイルタンク装置。
【請求項２】
前記各オイルタンクの上部空間は、ガス連通管を介して、窒素ガスが充填された共通のガスタンクに夫々連通されたことを特徴とする請求項１記載の蓄圧式ハイブリッド車の作動オイルタンク装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蓄圧式ハイブリッド車の作動オイルタンク装置に関し、特にオイルタンク内でのキャビテーション，エアレーションの発生を防止する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
蓄圧式ハイブリッド車においては、図２に示すように、車両の制動時に、車輪駆動軸２０の回転力により油圧ポンプモータ２１を駆動して複数設けられたオイルタンク３０（Ｔ３１，Ｔ３２）内のオイルを高圧のアキュムレータ２３に圧送しピストン２３ａを介して窒素ガスに蓄圧することで、制動エネルギを回収するようにしている（実開平３一８４４７６号公報参照）。
【０００３】
そして、オイルタンク３０にはオイルと窒素等の不活性ガスとが充填され、定常走行時は、オイルタンク３０と、オイルフィルタ１７と、オイルクーラ１８と、油圧ポンプモータ２１と、を含んだ循環回路１６内にオイルを供給し油圧ポンプモータ２１の無負荷スタンバイ回転とオイルの濾過及び冷却をする。そして、制動時には、アキュムレータ２３内の不活性ガスを圧縮する量だけ循環回路１６を通さず直にオイルを供給し、加速時等でアキュムレータ２３内のエネルギーを開放使用して油圧ポンプモータ２１を駆動し車輪駆動軸２０に回転力を与える場合は、アキュムレータ２３内から吐出されたオイルを循環回路１６を通さず直に受油するようになっている（実開平３−８４４７６号公報参照）。
【０００４】
なお、キャビテーション、エアレーションの発生防止を図りながら、作動タンクの熱が運転室に伝わるのを軽減する技術も公開されている（特開平５一１８７４０１）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような複数のオイルタンクを備えた従来の蓄圧式ハイブリッド車の作動オイルタンク装置では、次のような問題があった。
即ち、従来のタンクを示す図５において、蓄圧回生のない定常走行時には、油圧ポンプモータ２１に接続された低圧ホース３３に導かれたオイルが、オイルタンクＴ３１、Ｔ３２に流入し、オイルタンクＴ３１に装着された循環パイプ３６からオイルフィルタ１７、オイルクーラ１８を経由して油圧ポンプモータ２１に向けてオイルが流動する。循環パイプ３６からのオイルの流出は、ガスタンク３２及びオイルタンクＴ３１、Ｔ３２内の圧縮ガスＧＮに押圧された循環パイプ３６に接続された吸込パイプ３６ａを通して行われる。
【０００６】
このオイルの循環時に、戻り口を構成する戻りパイプ３４，３５の管路抵抗によってオイルタンクＴ３１とＴ３２へのオイルの入及び出量が等しくならず、オイルタンクＴ３１、Ｔ３２の油面Ｈ１、Ｈ２が差異を生じ、ガス連通管３７ａ、３７ｂの上部又は／及び吸込パイプ３６ａから圧縮ガスＧＮを吸い込むことがある。
このようなオイルへのガスの混入は、キャビテーション、エアレーションを引き起こして油圧ポンプモータの機能低下、損傷及びノイズの発生となり、蓄圧制動及びエネルギ回生時のトルク変動の原因となっていた。
【０００７】
本発明は、以上のような従来の実情に鑑みなされたものであり、オイルタンクにおいてガスの混入を防止し得るする蓄圧式ハイブリッド車のオイルタンク装置を提供することを課題としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明は、
車両の制動装置の操作時に、車輪駆動系の回転力により油圧ポンプモータを駆動して、形状及び容量が同等の複数のオイルタンク内のオイルを高圧アキュムレータに圧送し蓄圧することで、制動エネルギを回収し、定常走行時に前記オイルタンク内のオイルが前記油圧ポンプモータと前記オイルタンクとオイルフィルタとオイルクーラとを循環する蓄圧式ハイブリッド車において、
前記複数のオイルタンクのそれぞれにオイルの吸込口と戻り口とを設け、
各戻り口を合流した合流通路を前記油圧ポンプモータと接続し、
各吸込口同士を連通路で連通すると共に１つのオイルタンクの吸込口をオイルフィルタに連通し、
各吸込口にはタンク内底部と連通する吸込パイプをそれぞれ接続し、
各吸込口に接続された吸込パイプのパイプ径を、前記オイルフィルタから吸込口までの距離の長から短に従って大径から小径に変化させて構成したことを特徴とする。
このとき、前記各オイルタンクの上部空間を、ガス連通管を介して、窒素ガスが充填された共通のガスタンクに夫々連通させるようにしてもよい。
【０００９】
このように、各吸込口に接続された吸込パイプのパイプ径を、前記オイルフィルタから吸込口までの距離の長から短に従って大径から小径に変化させて構成することにより、オイルフィルタから吸込口までの距離の短い側の小径の吸込パイプの圧損と、オイルフィルタから吸込口までの距離の長い側の大径の吸込パイプと各吸込口同士を連通する連通路とを合わせた圧損とが略等しくなり得るようになり、各オイルタンク内圧が略等しくなって、油面の均等化を図れる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図２に本発明のオイルタンク装置を装着した蓄圧式ハイブリッド車の駆動系構成図を示しており、この構成は従来技術の項にて説明したから省略する。
図１〜４において、オイルタンク装置２２は、オイルタンクＴ１、Ｔ２と、ガス専用のガスタンク２と、で主要部が構成され、循環回路１６は、オイルタンク装置２２と、オイルを濾過するオイルフィルタ１７と、オイルを冷却するオイルクーラ１８と、オイルにエネルギを与えまたはオイルからエネルギを与えられる油圧ポンプモータ２１と、で主要部が構成されている。
【００１１】
前記図１〜４に示すように、油圧ポンプモータ２１に接続された合流通路としての低圧ホース３に形状及び容量が同等のオイルタンクＴ１及びＴ２（以下総称する場合は、Ｔとする）が戻りパイプ３ａ、３ｂによって並列に接続されている。このオイルタンクＴ１、Ｔ２は、各々、液面Ｈまでのオイルと、液面Ｈから上部までの窒素ガスが充填されるようになっている。その液面Ｈまでの油量は、複数のアキュムレータ２３の圧縮容積の総容積を越えるオイル容量となっている。
【００１２】
オイルタンクＴ１、Ｔ２の上部には、それぞれの天井缶壁に近い位置の窒素ガス充填部で開口したガス連通管７ａ、７ｂが設けられ、オイルタンクＴの外部で結合されてガス連通管７となりガスタンク２に連通されている。
オイルタンクＴ１、Ｔ２の缶壁中央部に吸込口ｄ１，ｄ２を形成する管体Ｄ１、Ｄ４が設けられ、吸込口ｄ１、ｄ２同士を連通する連通路としての連通管４がオイルタンクＴ１、Ｔ２の外部に設けられている。
【００１３】
また、オイルタンクＴ１、Ｔ２の缶壁中央部で管体Ｄ１、Ｄ４にほぼ相対する位置に戻りパイプ貫通支持管体Ｄ２、Ｄ３がそれぞれ設けられている。
オイルタンクＴの低部には、オイルを上下に分離するバッフル板１０が設けられている。このバッフル板１０は、複数の孔があけられていてオイルタンクＴ１Ｔ２に入、出するオイルの勢いによって液面Ｈが波立ち、後記するガスタンク２にオイルが入ったり、オイルに窒素ガスが混入すること防ぐようになっている。
【００１４】
そして、このバッフル板１０の下部に前記戻りパイプ３ａ、３ｂの先端部が戻り口として開口されている。
吸込口ｄ１にはオイルを循環パイプ６に導く管路としての吸込パイプ６ａが装着されている。また、オイルタンクＴ２の管体Ｄ４によって形成される吸込口には連通路４に導く管路として吸込パイプ５が装着されている。
【００１５】
吸込パイプ６ａはやや小径で、これに対して吸込パイプ５は比較して大径である。パイプ径の大小は、吸込パイプ６ａから吸込口ｄ１に流出するオイル量と吸込口５から吸込口ｄ２に流出するオイル量が同一となるように次のように決定されている。即ち、定常走行時に循環するオイル量での吸込パイプ６ａの管路抵抗と、吸込パイプ５及び連通管４の管路抵抗の和と、が同一になるようにする。この結果は、循環パイプ６に近い、即ち、オイルフィルタ１７に近い位置にある吸込パイプ６ａの内径が小で、遠い位置の吸込パイプ５の内径は大になる。
【００１６】
低圧ホース３は、オイルタンクＴ１、Ｔ２の近傍で分岐して一方の戻りパイプ３ａは管体Ｄ２からオイルタンクＴ１に、他方の戻りパイプ３ｂは管体Ｄ３からオイルタンクＴ２に入缶している。戻りパイプ３ａ、３ｂは管路抵抗が等しいように、同径で同長にされている。
ガスタンク２は、オイルタンクＴ１とＴ２の油量の増加と減少をガス圧上下で吸収できる容積になっていて窒素ガスが充填されている。前記ガス連通管７は、ガスタンク２の低部で開口されている。
【００１７】
次に作用を車両の走行状態別に説明する。
制動時には、車両の減速に必要な制動力をオイルタンクＴ１、Ｔ２内のオイルを媒体としてアキュムレータ２３のピストン２３ａを駆動し、アキュムレータ２３内の窒素ガスを圧縮してガス圧力でエネルギを蓄え回収する。したがって、アキュムレータ２３内の窒素ガスの圧縮容積に相当するオイルタンクＴ１、Ｔ２内のオイルを低圧ホース３と油圧ポンプモータ２１を介して供給する。
【００１８】
この時、オイルタンクＴ１のオイルは、戻りパイプ３ａから低圧ホース３に、オイルタンクＴ２のオイルは戻りパイプ３ｂから低圧ホース３に、オイルタンクＴ１、Ｔ２から同量に流入し、油圧ポンプモータ２１を介してアキュムレータ２３に至る。
また、車両の始動、加速等で前記の回収エネルギを再生させる場合は、アキュムレータ２３の圧縮窒素ガスを膨張させピストン２３ａを介してオイルを油圧ポンプモータ２１の駆動力とする。そして、低圧ホース３、戻りパイプ３ａ、３ｂを介してオイルタンクＴにオイルが戻される。
【００１９】
この時、低圧ホース３からのオイルは、戻りパイプ３ａ、３ｂに等量に分岐してオイルタンクＴ１、Ｔ２に流入する。
つぎに、定常走行時には、エネルギの回生とは関係なく、オイルは循環回路１６を循環する。即ち、オイルタンクＴ１、Ｔ２から循環パイプ６にオイルを供給し、オイルは循環パイプ６を介してオイルフィルタ１７、オイルクーラ１８、油圧ポンプモータ２１を経由しオイルタンクＴ１、Ｔ２に戻る。
【００２０】
この時、オイルは、オイルタンクＴ１からやや細径の吸込パイプ６ａによって吸込口ｄ１に流入する。また、オイルタンクＴ２からは、吸込パイプ５から吸込口ｄ２さらに、オイル連通管４を通って吸込口ｄ１に流入する。ここで、オイルの合流する吸込口ｄ１までの管路抵抗は両経路とも等しいので、吸込口ｄ１に流入するオイル量は同じになる。また、油圧ポンプモータ２１から低圧ホース３を通って戻されるオイルは、戻りパイプ３ａ、３ｂによってオイルタンクＴ１、Ｔ２に等分に戻される。
【００２１】
以上の制動、始動及び加速、定常の３つの走行形態いずれにおいても、オイルの流動飛翔をバッフル板１０が抑制して液面Ｈの波立ちを防いでいる。このように、定常走行時のオイル循環量は、オイルタンクＴ１、Ｔ２とも同量で液面Ｈも同一で、液面の差異によって生じるオイルへのガスの混入なく、キャビテーションやエアレーションによる油圧ポンプモータ２１その他装置の機能低下、損傷及びノイズ発生がない。
【００２２】
尚、上記の実施形態においては、オイルタンクを２つ設けた例について説明したが、３つ、４つ・・・と複数設けても良く、各オイルタンクに設けた各吸込口に接続された吸込パイプのパイプ径を、オイルフィルタから吸込口までの距離の長から短に従って大径から小径に変化させて構成すれば良い。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、各吸込口に接続された吸込パイプのパイプ径を、前記オイルフィルタから吸込口までの距離の長から短に従って大径から小径に変化させて構成することにより、オイルフィルタから吸込口までの距離の短い側の小径の吸込パイプの圧損と、オイルフィルタから吸込口までの距離の長い側の大径の吸込パイプと各吸込口同士を連通する連通路とを合わせた圧損とが略等しくなり得るようになり、各オイルタンク内圧が略等しくなって、油面の均等化を図れる結果、キャビテーションやエアレーションによる油圧ポンプモータその他装置の機能低下、損傷及びノイズ発生を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の作動オイルタンク装置の一実施例を示す側断面図
【図２】同上の作動オイルタンク装置の一実施例を含んだ蓄圧式ハイブリッド車の駆動系構成図
【図３】同上の上面図
【図４】図２の側面図
【図５】従来の作動オイルタンク装置の構成を示す側断面図
【符号の説明】
Ｔ１、Ｔ２  オイルタンク
Ｈ  液面
ｄ１  オイルタンクＴ１の吸込口
ｄ２  オイルタンクＴ２の吸込口
Ｄ２  オイルタンクＴ１の戻りパイプ貫通支持管体
Ｄ３  オイルタンクＴ２の戻りパイプ貫通支持管体
２  ガスタンク
３  低圧ホース
３ａ、３ｂ  戻りパイプ
４  連通管
５  吸込パイプ
６  循環パイプ
６ａ  吸込パイプ
７  ガス連通管
１６  循環回路
１７  オイルフィルタ
１８  オイルクーラ
２０  車輪駆動軸
２１  油圧ポンプモータ
２３  高圧アキュムレータ
２３ａ  ピストン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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