(57)【要約】【課題】簡単な構成で、運動エネルギを油圧エネルギに変換して備蓄するとともに、備蓄した油圧エネルギを車両の駆動力として付加することができる車両のエネルギ回生装置を提供する。【解決手段】内燃機関１に連結する変速機５に設けられ、かつ外力を受けてポンプとして機能して油圧を発生させ、油圧を受けてモータとして機能して動力を出力する油圧ポンプモータ１４と、油圧ポンプモータ１４で発生した油圧を蓄圧する蓄圧器５５とを備えた車両のエネルギ回生装置において、内燃機関１が駆動輪３２に対して動力を出力している状態で駆動輪３２に与える動力の増大要求の有無を判断する要求駆動力判断手段と、要求駆動力判断手段により動力の増大要求が有ると判断された場合に、蓄圧器５５に蓄圧された油圧を油圧ポンプモータ１４に供給して油圧ポンプモータ１４をモータとして動作させる動力アシスト手段とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関に連結する変速機に設けられ、かつ外力を受けてポンプとして機能して油圧を発生させ、前記変速機の油圧必要部位に油圧を供給するとともに、油圧を受けてモータとして機能して動力を出力する油圧ポンプモータと、前記油圧ポンプモータで発生した油圧を蓄圧する蓄圧器とを備えた車両のエネルギ回生装置において、
前記内燃機関が駆動輪に対して動力を出力している状態で前記駆動輪に与える動力の増大要求の有無を判断する要求駆動力判断手段と、
前記要求駆動力判断手段により前記動力の増大要求が有ると判断された場合に、前記蓄圧器に蓄圧された油圧を前記油圧ポンプモータに供給して前記油圧ポンプモータをモータとして動作させる動力アシスト手段と
を備えていることを特徴とする車両のエネルギ回生装置。
【請求項２】
前記動力アシスト手段は、前記油圧ポンプモータで発生させた油圧を前記蓄圧器へ供給する第１油路および前記蓄圧器に蓄圧した油圧を前記油圧ポンプモータへ供給する第２油路を有する油圧回路と、その油圧回路に設けられるとともに、前記要求駆動力判断手段により前記動力の増大要求が有ると判断された場合に、前記第１油路を開通させ、前記動力の増大要求が無いと判断された場合に、前記第２油路を開通させる切換弁とから構成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両のエネルギ回生装置。
【請求項３】
前記第１油路の前記油圧ポンプモータと前記蓄圧器との間に、絞り部と、前記蓄圧器から前記油圧ポンプモータへの作動油の流動を規制する逆止弁とが並列して設けられていることを特徴とする請求項２に記載の車両のエネルギ回生装置。
【請求項４】
前記油圧ポンプモータは、吐出流量を変更可能な可変容量型の油圧ポンプモータであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の車両のエネルギ回生装置。
【請求項５】
前記蓄圧器と前記変速機との間の熱伝達を促進しかつ前記蓄圧器と外気との間の熱伝達を抑制する第１回路と、前記蓄圧器と前記変速機との間の熱伝達を抑制しかつ前記蓄圧器と外気との間の熱伝達を促進する第２回路とを選択的に切り換え可能な伝熱回路と、
前記変速機の油温が所定温度よりも低い場合に、前記蓄圧器に油圧が蓄圧される際に前記第１回路を選択し、かつ前記蓄圧器から油圧が出力される際に前記第２回路を選択するとともに、前記変速機の油温が所定温度よりも高い場合に、前記蓄圧器に油圧が蓄圧される際に前記第２回路を選択し、かつ前記蓄圧器から油圧が出力される際に前記第１回路を選択する伝熱回路切換弁と
を更に備えていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の車両のエネルギ回生装置。
【請求項６】
前記蓄圧器は、温度変化に応じて潜熱の吸収および放熱を生じる相変化が可能な物質が充填された相変化蓄圧器であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の車両のエネルギ回生装置。
【請求項７】
内燃機関に連結する変速機に設けられ、かつ外力を受けてポンプとして機能して油圧を発生させ、前記変速機の油圧必要部位に油圧を供給するとともに、油圧を受けてモータとして機能して動力を出力する油圧ポンプモータと、前記油圧ポンプモータで発生した油圧を蓄圧する蓄圧器とを備えた車両のエネルギ回生装置において、
前記蓄圧器に、温度変化に応じて潜熱の吸収および放熱を生じる相変化が可能な物質が充填されていることを特徴とする車両のエネルギ回生装置。
【請求項８】
前記蓄圧器と前記変速機との間の熱伝達を促進しかつ前記蓄圧器と外気との間の熱伝達を抑制する第１回路と、前記蓄圧器と前記変速機との間の熱伝達を抑制しかつ前記蓄圧器と外気との間の熱伝達を促進する第２回路とを選択的に切り換え可能な伝熱回路と、
前記変速機の油温が所定温度よりも低い場合に、前記蓄圧器に油圧が蓄圧される際に前記第１回路を選択し、かつ前記蓄圧器から油圧が出力される際に前記第２回路を選択するとともに、前記変速機の油温が所定温度よりも高い場合に、前記蓄圧器に油圧が蓄圧される際に前記第２回路を選択し、かつ前記蓄圧器から油圧が出力される際に前記第１回路を選択する伝熱回路切換弁と
を更に備えていることを特徴とする請求項７に記載の車両のエネルギ回生装置。
【請求項９】
前記内燃機関が駆動輪に対して動力を出力している状態で前記駆動輪に与える動力の増大要求の有無を判断する要求駆動力判断手段と、
前記要求駆動力判断手段により前記動力の増大要求が有ると判断された場合に、前記蓄圧器に蓄圧された油圧を前記油圧ポンプモータに供給して前記油圧ポンプモータをモータとして動作させる動力アシスト手段と
を更に備えていることを特徴とする請求項７または８に記載の車両のエネルギ回生装置。
【請求項１０】
前記動力アシスト手段は、前記油圧ポンプモータで発生させた油圧を前記蓄圧器へ供給する第１油路および前記蓄圧器に蓄圧した油圧を前記油圧ポンプモータへ供給する第２油路を有する油圧回路と、その油圧回路に設けられるとともに、前記要求駆動力判断手段により前記動力の増大要求が有ると判断された場合に、前記第１油路を開通させ、前記動力の増大要求が無いと判断された場合に、前記第２油路を開通させる切換弁とから構成されていることを特徴とする請求項９に記載の車両のエネルギ回生装置。
【請求項１１】
前記第１油路の前記油圧ポンプモータと前記蓄圧器との間に、絞り部と、前記蓄圧器から前記油圧ポンプモータへの作動油の流動を規制する逆止弁とが並列に設けられていることを特徴とする請求項１０に記載の車両のエネルギ回生装置。
【請求項１２】
前記油圧ポンプモータは、吐出流量を変更可能な可変容量型の油圧ポンプモータであることを特徴とする請求項７ないし１１のいずれかに記載の車両のエネルギ回生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両の運動エネルギを油圧に変換して蓄圧するとともに、その蓄圧した油圧により車両の駆動力をアシストすることが可能な車両のエネルギ回生装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の装置の一例が特許文献１に記載されている。この特許文献１に記載されているエンジン始動装置は、エンジンの回転力によって駆動されることで車両に既設された所定の油圧機構に油圧を供給するとともに、自らに油圧が供給されることで駆動してエンジンを始動させる油圧ポンプモータと、供給された油圧を蓄圧するアキュムレータと、それら油圧ポンプモータとアキュムレータとを接続するとともに、アキュムレータへの蓄圧の際には開路して油圧ポンプモータからアキュムレータへの油圧の供給を可能とする第１油圧回路と、その第１油圧回路とは独立して油圧ポンプモータとアキュムレータとを接続するとともに、油圧ポンプモータを油圧により駆動させる際には開路してアキュムレータから油圧ポンプモータへの油圧の供給を可能とする第２油圧回路とが設けられている。
【０００３】
具体的には、既存の油圧ポンプとして機能する油圧ポンプモータの吐出部とアキュムレータとが第１油圧回路を介して接続されるとともに、油圧ポンプモータの吸入部とアキュムレータとが第２油圧回路を介して接続されている。また、第１油圧回路の途中に、油圧ポンプモータとアキュムレータとを連通させた状態と、油圧ポンプモータとオイルパンとを連通させた状態とを選択的に切り替える電磁切換弁が設けられている。そして、第１油圧回路の電磁切換弁よりも下流側、すなわちアキュムレータ側に、アキュムレータから油圧ポンプモータへの作動油の流出を遮断する逆止弁が設けられていて、さらに、その逆止弁と並列に、アキュムレータから供給される油圧を設定された圧力に維持する圧力調整弁が設けられている。
【０００４】
そして、アキュムレータに油圧を蓄圧する際には、例えばエンジンブレーキ作動時の回転力などのエンジンの回転力が油圧ポンプモータに伝達され、その油圧ポンプモータ１２が油圧ポンプとして駆動されるとともに、第１油圧回路が開路することにより油圧ポンプモータからアキュムレータへ油圧が供給され、アキュムレータに油圧が蓄圧される。一方、油圧ポンプモータを油圧により駆動させる際には、第２油圧回路が開路することによりアキュムレータから油圧ポンプモータへ油圧が供給され、油圧ポンプモータが油圧モータとして駆動されて、エンジンを駆動するように構成されている。
【０００５】
一方、特許文献２には、エンジン出力軸と変速機入力軸との間に設けられ、両軸の差動により油圧を生じ、油圧を供給することにより両軸に差動を生じさせ、かつ差動を制限することにより両軸間における駆動力の伝達が可能となる油圧ポンプモータと、オイルタンクと、アキュムレータと、油圧ポンプモータの吐出口側とオイルタンクとの間に配設され、油圧ポンプモータの吐出圧力を調整する圧力調整弁を有する吐出油路と、オイルタンクと油圧ポンプモータの吸入口との間に配設された吸入油路と、油圧ポンプモータの吐出口側とアキュムレータとの間に配設されたアキュムレータ油路と、油圧ポンプモータの吐出口を吐出油路およびアキュムレータ油路のいずれかに選択的に接続する第１の切換え弁と、アキュムレータ油路を吐出油路の圧力調整弁より上流側に連通させるアキュムレータリリーフ油路と、アキュムレータ油路を圧力調整弁およびオイルタンクをバイパスして油圧ポンプモータの吸入口側へ延長させるアキュムレータ放出油路と、アキュムレータ油路をアキュムレータリリーフ油路およびアキュムレータ放出油路のいずれかに選択的に接続する第２の切換え弁と、アキュムレータ放出油路を油圧ポンプモータの吸入口に選択的に連通させる第３の切換え弁とから構成された車両の減速エネルギ回収装置が記載されている。
【０００６】
この特許文献２に記載されている装置は、第１の切換え弁が、車両の通常走行時および発進時に吐出油路を吐出口に接続するとともに、減速走行時にアキュムレータ油路を吐出口に接続し、第２の切換え弁が、車両の減速走行時にアキュムレータリリーフ油路をアキュムレータ油路に接続するとともに、発進時にアキュムレータ放出油路をアキュムレータ油路に接続し、第３の切換え弁が、車両の発進時にアキュムレータ放出油路を吸入口に連通させるように構成されている。
【０００７】
また、特許文献３には、機械式トランスミッション（ＭＴ）が入力軸と出力軸との間に介装され、静液圧式トランスミッション（ＨＳＴ）が並列に設けられたハイドロメカニカルトランスミッション（ＨＭＴ）を搭載する車両に、減速時にＨＳＴの閉回路から供給される高圧の作動油を蓄える蓄圧器を備えた構成の車両の動力回収装置が記載されている。
【０００８】
この特許文献３に記載されている装置は、車両の減速時であって動力回収可能なとき、車両の走行慣性力によりポンプ作動されるＨＳＴの液圧モータの斜板角度を減少させるとともに、ＨＳＴの液圧ポンプの斜板角度を０度にさせて、ＨＳＴの閉回路内の作動油圧を高めるとともに、車両の走行速度の低下に応じて、ＭＴの各クラッチ機構を切換作動させるように構成されている。
【０００９】
なお、特許文献４には、自動変速機出力軸系に設けられるオイルポンプと、車両の減速状態を検出する手段と、逆止弁を介してオイルポンプに連結されるとともに、車両の減速時に切換弁を作動させる蓄圧器と、その蓄圧器に接続される自動変速機の油圧制御装置とを備え、車両の減速時に作動させて減速エネルギーを回収して油圧エネルギーに変換し、その油圧エネルギーを蓄圧器に蓄えて、その蓄圧器の油圧エネルギーを車両の走行に活用するように構成され回生機能付き自動変速機油圧制御装置が記載されている
【００１０】
また、特許文献５には、原動機の内外を循環して原動機の温度管理を行う温度管理流体が流れる原動機側循環流路と、変速機の内外を循環して変速機の温度管理を行う変速機用流体が流れる変速機側循環流路と、それら原動機側循環流路および変速機側循環流路上に設けられ、温度管理流体と変速機用流体との間で熱交換を行う熱交換器と、変速機と熱交換器との間の変速機側循環流路上に設けられ、変速機用流体の熱量の蓄熱および蓄熱した熱量の放熱が可能な蓄熱材と、温度管理流体と変速機用流体の熱交換状態を制御し、車両用駆動装置の温度制御を行う制御手段とを備え、蓄熱材に蓄熱した熱を放熱して、変速機の暖機を促進するように構成された車両用駆動装置の温度制御装置が記載されている。
【００１１】
また、特許文献６には、例えばディファレンシャルギヤに連結された油圧ポンプモータの入出部の一方に、作動油が貯溜された作動油タンクを接続し、他方に、例えば窒素ガスなどの圧縮性流体を収容したアキュムレータを切換弁を介して接続した構成の減速エネルギー回生装置が記載されている。
【００１２】
【特許文献１】特開２００６−３７８２０号公報
【特許文献２】特開平８−２８２３２３号公報
【特許文献３】特開平１１−６５５７号公報
【特許文献４】特開平１０−２５０４０２号公報
【特許文献５】特開２００２−５９７４９号公報
【特許文献６】特開平１０−２７８６２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上記の特許文献２および３に記載されている装置によれば、車両の減速走行時などに、油圧ポンプモータを油圧ポンプとして駆動して発生させた油圧をアキュムレータ等の蓄圧器に蓄圧すなわち回生して、その蓄圧した油圧で油圧ポンプモータを油圧モータとして駆動して発生させたトルクにより、車両の駆動力をアシストすることができる。しかしながら、それら特許文献２および３に記載されている装置は、いずれも、エネルギを回生し出力するための油圧ポンプモータが、専用に設けられた構成、あるいはＨＳＴのポンプモータを用いた構成となっていて、そのために、専用の油圧ポンプモータが別途必要になり、あるいはＨＳＴの高圧の油圧に対応し得る油圧ポンプモータが必要になり、装置の構造が複雑になり、また装置の大型化を招いてしまう。
【００１４】
これに対して、上記の特許文献１に記載されている装置では、車両の自動変速機などに備えられる油圧ポンプを油圧ポンプモータに変更することにより、特別に専用の油圧ポンプモータを設けることなく装置を構成することができる。しかしながら、この特許文献１に記載されている装置は、エンジンのクランク軸と油圧ポンプモータの回転軸とが、トルクの伝達方向が反対の並列した２つのワンウェイクラッチを介して連結されていて、油圧ポンプモータが油圧モータとして駆動して発生させたトルクは、エンジンのクランク軸を回転させることになる。すなわち、この特許文献１に記載されている装置はエンジン始動装置として構成されているため、エンジンの動力により油圧ポンプモータを油圧ポンプとして駆動して発生させた油圧をアキュムレータに蓄圧し、その蓄圧した油圧により油圧ポンプモータを油圧モータとして駆動して発生させたトルクを、エンジンの動力と合成すること、すなわち車両の駆動力として付加することができない。
【００１５】
このように、油圧ポンプモータにより車両の運動エネルギを油圧エネルギに変換し、その油圧エネルギをアキュムレータに蓄えるとともに、その蓄えた油圧エネルギにより車両の駆動力をアシストすることを目的とした従来の装置においては、構造の複雑化や大型化、あるいは油圧ポンプモータによる動力アシストができないなどの問題があり、未だ改良の余地があった。
【００１６】
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、既存の装置を大幅に変更することなく、車両の運動エネルギを油圧エネルギに変換して備蓄するとともに、その備蓄した油圧エネルギを車両の駆動力として付加することができる車両のエネルギ回生装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、内燃機関に連結する変速機に設けられ、かつ外力を受けてポンプとして機能して油圧を発生させ、前記変速機の油圧必要部位に油圧を供給するとともに、油圧を受けてモータとして機能して動力を出力する油圧ポンプモータと、前記油圧ポンプモータで発生した油圧を蓄圧する蓄圧器とを備えた車両のエネルギ回生装置において、前記内燃機関が駆動輪に対して動力を出力している状態で前記駆動輪に与える動力の増大要求の有無を判断する要求駆動力判断手段と、前記要求駆動力判断手段により前記動力の増大要求が有ると判断された場合に、前記蓄圧器に蓄圧された油圧を前記油圧ポンプモータに供給して前記油圧ポンプモータをモータとして動作させる動力アシスト手段とを備えていることを特徴とする装置である。
【００１８】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記動力アシスト手段が、前記油圧ポンプモータで発生させた油圧を前記蓄圧器へ供給する第１油路および前記蓄圧器に蓄圧した油圧を前記油圧ポンプモータへ供給する第２油路を有する油圧回路と、その油圧回路に設けられるとともに、前記要求駆動力判断手段により前記動力の増大要求が有ると判断された場合に、前記第１油路を開通させ、前記動力の増大要求が無いと判断された場合に、前記第２油路を開通させる切換弁とから構成されていることを特徴とする装置である。
【００１９】
また、請求項３の発明は、請求項２の発明において、前記第１油路の前記油圧ポンプモータと前記蓄圧器との間に、絞り部と、前記蓄圧器から前記油圧ポンプモータへの作動油の流動を規制する逆止弁とが並列して設けられていることを特徴とする装置である。
【００２０】
また、請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかの発明において、前記油圧ポンプモータが、吐出流量を変更可能な可変容量型の油圧ポンプモータであることを特徴とする装置である。
【００２１】
また、請求項５の発明は、請求項１ないし４のいずれかの発明において、前記蓄圧器と前記変速機との間の熱伝達を促進しかつ前記蓄圧器と外気との間の熱伝達を抑制する第１回路と、前記蓄圧器と前記変速機との間の熱伝達を抑制しかつ前記蓄圧器と外気との間の熱伝達を促進する第２回路とを選択的に切り換え可能な伝熱回路と、前記変速機の油温が所定温度よりも低い場合に、前記蓄圧器に油圧が蓄圧される際に前記第１回路を選択し、かつ前記蓄圧器から油圧が出力される際に前記第２回路を選択するとともに、前記変速機の油温が所定温度よりも高い場合に、前記蓄圧器に油圧が蓄圧される際に前記第２回路を選択し、かつ前記蓄圧器から油圧が出力される際に前記第１回路を選択する伝熱回路切換弁とを更に備えていることを特徴とする装置である。
【００２２】
そして、請求項６の発明は、請求項１ないし５のいずれかの発明において、前記蓄圧器が、温度変化に応じて潜熱の吸収および放熱を生じる相変化が可能な物質が充填された相変化蓄圧器であることを特徴とする装置である。
【００２３】
一方、請求項７の発明は、内燃機関に連結する変速機に設けられ、かつ外力を受けてポンプとして機能して油圧を発生させ、前記変速機の油圧必要部位に油圧を供給するとともに、油圧を受けてモータとして機能して動力を出力する油圧ポンプモータと、前記油圧ポンプモータで発生した油圧を蓄圧する蓄圧器とを備えた車両のエネルギ回生装置において、前記蓄圧器に、温度変化に応じて潜熱の吸収および放熱を生じる相変化が可能な物質が充填されていることを特徴とする装置である。
【００２４】
また、請求項８の発明は、請求項７の発明において、前記蓄圧器と前記変速機との間の熱伝達を促進しかつ前記蓄圧器と外気との間の熱伝達を抑制する第１回路と、前記蓄圧器と前記変速機との間の熱伝達を抑制しかつ前記蓄圧器と外気との間の熱伝達を促進する第２回路とを選択的に切り換え可能な伝熱回路と、前記変速機の油温が所定温度よりも低い場合に、前記蓄圧器に油圧が蓄圧される際に前記第１回路を選択し、かつ前記蓄圧器から油圧が出力される際に前記第２回路を選択するとともに、前記変速機の油温が所定温度よりも高い場合に、前記蓄圧器に油圧が蓄圧される際に前記第２回路を選択し、かつ前記蓄圧器から油圧が出力される際に前記第１回路を選択する伝熱回路切換弁とを更に備えていることを特徴とする装置である。
【００２５】
また、請求項９の発明は、請求項７または８の発明において、前記内燃機関が駆動輪に対して動力を出力している状態で前記駆動輪に与える動力の増大要求の有無を判断する要求駆動力判断手段と、前記要求駆動力判断手段により前記動力の増大要求が有ると判断された場合に、前記蓄圧器に蓄圧された油圧を前記油圧ポンプモータに供給して前記油圧ポンプモータをモータとして動作させる動力アシスト手段とを更に備えていることを特徴とする装置である。
【００２６】
また、請求項１０の発明は、請求項９の発明において、前記動力アシスト手段が、前記油圧ポンプモータで発生させた油圧を前記蓄圧器へ供給する第１油路および前記蓄圧器に蓄圧した油圧を前記油圧ポンプモータへ供給する第２油路を有する油圧回路と、その油圧回路に設けられるとともに、前記要求駆動力判断手段により前記動力の増大要求が有ると判断された場合に、前記第１油路を開通させ、前記動力の増大要求が無いと判断された場合に、前記第２油路を開通させる切換弁とから構成されていることを特徴とする装置である。
【００２７】
また、請求項１１の発明は、請求項１０の発明において、前記第１油路の前記油圧ポンプモータと前記蓄圧器との間に、絞り部と、前記蓄圧器から前記油圧ポンプモータへの作動油の流動を規制する逆止弁とが並列に設けられていることを特徴とする装置である。
【００２８】
そして、請求項１２の発明は、請求項７ないし１１のいずれかの発明において、前記油圧ポンプモータは、吐出流量を変更可能な可変容量型の油圧ポンプモータであることを特徴とする装置である。
【発明の効果】
【００２９】
請求項１の発明によれば、従来一般に採用されている変速機の構成を大幅に変更することなく、車両の運動エネルギを油圧に変換して蓄圧する油圧エネルギの回生と、あるいは蓄圧した油圧により車両に動力を付加する油圧エネルギの力行とを、車両の走行状態に応じて適宜に切り換えて実行することが可能なエネルギ回生装置を容易に構成することができる。そして、車両の走行状態に応じて油圧ポンプモータを力行させて、その動力を内燃機関の動力と共に車両に付加することが可能になり、車両の動力性能を向上させることができる。
【００３０】
また、請求項２の発明によれば、油圧ポンプモータで発生させた油圧を蓄圧器へ送る第１油路と、蓄圧器に蓄圧した油圧を油圧ポンプモータへ送る第２油路と、それら第１，第２油路の連通状態を切り換える切換弁とにより、簡単な構成でエネルギ回生装置を構成することができる。
【００３１】
また、請求項３の発明によれば、車両の走行状態に応じて、蓄圧器へ供給される作動油の流量、もしくは変速機へ供給される作動油の流量を、特別な制御を行うことなく、適切に、かつ容易に設定することができる。
【００３２】
また、請求項４の発明によれば、車両の走行状態、あるいは油圧回路の負荷に応じて油圧ポンプモータの吐出流量を変化させることができる。例えば、油圧エネルギの回生を行う時間が短く、蓄圧器に油圧を充分に蓄圧できない場合に、通常よりも油圧ポンプモータの吐出流量を増加することにより、蓄圧器への油圧の蓄圧量、すなわち油圧エネルギの回生量を増大することができる。その結果、油圧エネルギの回生効率を向上させ、車両としての燃費を向上させることができる。また、車両に大きな駆動力が要求される場合に、通常よりも油圧ポンプモータの吐出流量を増加することにより、油圧ポンプモータの出力トルクを増大させ、内燃機関の出力する動力に付加するトルク、すなわち内燃機関への動力のアシスト量を増大することができる。その結果、車両の動力性能を向上させることができる。
【００３３】
また、請求項５の発明によれば、第１回路と第２回路とを有する簡単な構成の伝熱回路に、蓄圧器に油圧が蓄圧される際および蓄圧器から油圧が吐出される際、すなわち蓄圧器内の気体が圧縮・膨張する際の発熱・吸熱作用を利用して、いわゆるヒートポンプを形成することができる。そして、変速機の油温が低い場合に、蓄圧器の発熱作用を利用して、変速機の暖機を促進することができる。また、変速機の油温が高い場合に、蓄圧器の吸熱作用を利用して、変速機の冷却を促進することができる。
【００３４】
そして、請求項６の発明によれば、油圧回路において油圧を蓄圧する蓄圧器を、相変化物質が封入された相変化蓄圧器とすることにより、相変化蓄圧器内に蓄圧できる作動油の量、すなわち相変化蓄圧器の容量を増大することができる。その結果、油圧エネルギの回生効率を向上させ、車両としての燃費を向上させることができる。また、相変化蓄圧器での油圧の蓄圧量が増大することにより、相変化蓄圧器から供給される油圧によって油圧ポンプモータを駆動する際の油圧ポンプモータの出力トルクを増大させ、内燃機関の出力する動力に付加するトルク、すなわち内燃機関への動力のアシスト量を増大することができる。その結果、車両の動力性能を向上させることができる。そして、相変化蓄圧器の容量が増大することにより、その相変化蓄圧器の体格を小型化することが可能になり、装置全体としての小型化、およびコストの低減を図ることができる。
【００３５】
一方、油圧ポンプモータで発生させた油圧を蓄圧する蓄圧器を、相変化物質が封入された相変化蓄圧器とすることにより、相変化蓄圧器内に蓄圧できる作動油の量、すなわち相変化蓄圧器の容量を増大することができる。その結果、油圧エネルギの回生効率を向上させ、車両としての燃費を向上させることができる。また、相変化蓄圧器での油圧の蓄圧量が増大することにより、相変化蓄圧器から供給される油圧によって油圧ポンプモータを駆動する際の油圧ポンプモータの出力トルクを増大させ、内燃機関の出力する動力に付加するトルク、すなわち内燃機関への動力のアシスト量を増大することができる。その結果、車両の動力性能を向上させることができる。そして、相変化蓄圧器の容量が増大することにより、その相変化蓄圧器の体格を小型化することが可能になり、装置全体としての小型化、およびコストの低減を図ることができる。
【００３６】
また、請求項８の発明によれば、上記の請求項７の発明による作用・効果に加えて、第１回路と第２回路とを有する簡単な構成の伝熱回路に、蓄圧器に油圧が蓄圧される際および蓄圧器から油圧が吐出される際、すなわち蓄圧器内の気体が圧縮・膨張する際の発熱・吸熱作用を利用して、いわゆるヒートポンプを形成することができる。そして、変速機の油温が低い場合に、蓄圧器の発熱作用、および相変化蓄圧器内の相変化が可能な物質の潜熱を利用して、変速機の暖機を促進することができる。また、変速機の油温が高い場合に、蓄圧器の吸熱作用、および相変化蓄圧器内の相変化が可能な物質の潜熱を利用して、変速機の冷却を促進することができる。
【００３７】
また、請求項９の発明によれば、上記の請求項７または８の発明による作用・効果に加えて、従来一般に採用されている変速機の構成を大幅に変更することなく、車両の運動エネルギを油圧に変換して蓄圧する油圧エネルギの回生と、あるいは蓄圧した油圧により車両に動力を付加する油圧エネルギの力行とを、車両の走行状態に応じて適宜に切り換えて実行することが可能なエネルギ回生装置を容易に構成することができる。そして、車両の走行状態に応じて油圧ポンプモータを力行させて、その動力を内燃機関の動力と共に車両に付加することが可能になり、車両の動力性能を向上させることができる。
【００３８】
また、請求項１０の発明によれば、上記の請求項９の発明による作用・効果に加えて、油圧ポンプモータで発生させた油圧を蓄圧器へ送る第１油路と、蓄圧器に蓄圧した油圧を油圧ポンプモータへ送る第２油路と、それら第１，第２油路の連通状態を切り換える切換弁とにより、簡単な構成でエネルギ回生装置を構成することができる。
【００３９】
また、請求項１１の発明によれば、上記の請求項１０の発明による作用・効果に加えて、車両の走行状態に応じて、蓄圧器へ供給される作動油の流量、もしくは変速機へ供給される作動油の流量を、特別な制御を行うことなく、適切に、かつ容易に設定することができる。
【００４０】
そして、請求項１２の発明によれば、上記の請求項７ないし１１のいずれかの発明による作用・効果に加えて、車両の走行状態、あるいは油圧回路の負荷に応じて油圧ポンプモータの吐出流量を変化させることができる。例えば、油圧エネルギの回生を行う時間が短く、蓄圧器に油圧を充分に蓄圧できない場合に、通常よりも油圧ポンプモータの吐出流量を増加することにより、蓄圧器への油圧の蓄圧量、すなわち油圧エネルギの回生量を増大することができる。その結果、油圧エネルギの回生効率を向上させ、車両としての燃費を向上させることができる。また、車両に大きな駆動力が要求される場合に、通常よりも油圧ポンプモータの吐出流量を増加することにより、油圧ポンプモータの出力トルクを増大させ、内燃機関の出力する動力に付加するトルク、すなわち内燃機関への動力のアシスト量を増大することができる。その結果、車両の動力性能を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
つぎに、この発明を図面を参照しながら具体的に説明する。図１４は、この発明を適用した車両Ｖｅのギヤトレーン図である。図１４において、符号１は車両Ｖｅの動力源としての内燃機関１であり、この内燃機関１としては、具体的にはガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、ＬＰＧエンジンなどのエンジンが用いられる。なお、以下の説明においては、動力源１をエンジン１として、便宜上、ガソリンエンジンを用いた場合について説明する。
【００４２】
エンジン１のクランクシャフト２すなわち出力軸２が車両Ｖｅの幅方向に配置されている。そして、そのエンジン１の出力軸２に、トルクコンバータ３、および前後進切換機構４を介して、無段変速機５が連結されている。
【００４３】
エンジン１の出力側に連結されたトルクコンバータ３は、従来一般の車両で採用しているトルクコンバータと同様の構造であって、エンジン１の出力軸２が連結されたフロントカバー６にポンプインペラー７が一体化されており、そのポンプインペラー７に対向するタービンランナー８が、フロントカバー６の内面に隣接して配置されている。これらのポンプインペラー７とタービンランナー８とには、多数のブレード（図示せず）が設けられており、ポンプインペラー７が回転することによりフルードの螺旋流を生じさせ、その螺旋流をタービンランナー８に送ることによりタービンランナー８にトルクを与えて回転させるようになっている。
【００４４】
また、ポンプインペラー７とタービンランナー８との間でこれらの内周側の位置には、タービンランナー８から送り出されたフルードの流動方向を選択的に変化させてポンプインペラー７に流入させるステータ９が配置されている。このステータ９は、一方向クラッチ１０および中空軸１１を介してケーシング１２に固定されている。
【００４５】
またトルクコンバータ３は、ロックアップクラッチ１３を備えている。ロックアップクラッチ１３は、ポンプインペラー７とタービンランナー８とステータ９とからなる実質的なトルクコンバータに対して並列に配置されたものであって、フロントカバー６の内面に対向した状態で前記タービンランナー８に保持されており、油圧によってフロントカバー６の内面に押し付けられて係合状態にされることにより、入力部材であるフロントカバー６から出力部材であるタービンランナー８に直接、言い換えると、機械的にトルクを伝達するようになっている。なお、その油圧を制御することによりロックアップクラッチ１３のトルク容量を制御できる。
【００４６】
トルクコンバータ３と前後進切換機構４との間に、オイルポンプモータ１４が設けられている。このオイルポンプモータ１４は、外部から動力を受けてポンプとして機能し、また外部から油圧を供給されることによりモータとして機能する流体装置であり、すなわち、エンジン１の出力する動力により駆動されてポンプとして機能して油圧を発生させるとともに、外部から油圧が供給されることによりモータとして機能して動力を出力するポンプモータである。そして、このオイルポンプモータ１４は、従来一般的に用いられているオイルポンプに換えて設けられている。
【００４７】
この発明に係る車両のエネルギ回生装置は、既存の装置を大幅に変更することなく、車両Ｖｅの運動エネルギを油圧に変換して蓄圧し、その蓄圧した油圧によって動力を発生させてエンジン１の出力に付加する、すなわちエンジン１のトルクをアシストすることを目的として構成されている。そのために、従来一般の自動変速機や無段変速機などで採用されている既存のオイルポンプに換えて、油圧を受けて動力を出力することができるオイルポンプモータ１４が設置されている。したがって、このオイルポンプモータ１４の設置は、従来のオイルポンプとこのオイルポンプモータ１４とを入れ換えることにより容易に行うことができ、既存の装置の構造をほとんど変更することなく容易にオイルポンプモータ１４を設置することができる。
【００４８】
上記のオイルポンプモータ１４のロータ（もしくは入出力軸）１５と、ポンプインペラー７とが円筒形状のハブ１６により接続されている。また、オイルポンプモータ１４のボデー１７は、ケーシング１２側に固定されている。さらに、ハブ１６と中空軸１１とがスプライン嵌合されている。この構成により、エンジン１の動力がポンプインペラー７を介してロータ１５に伝達され、オイルポンプモータ１４を駆動することができる。
【００４９】
前後進切換機構４は、エンジン１の回転方向が一方向に限られていることに伴って採用されている機構であって、入力されたトルクをそのまま出力し、また反転して出力するように構成されている。図１４に示す例では、前後進切換機構４としてダブルピニオン型の遊星歯車機構が採用されている。
【００５０】
すなわち、サンギヤ１８と同心円上にリングギヤ１９が配置され、これらのサンギヤ１８とリングギヤ１９との間に、サンギヤ１８に噛合したピニオンギヤ２０とそのピニオンギヤ２０およびリングギヤ１９に噛合した他のピニオンギヤ２１とが配置され、これらのピニオンギヤ２０，２１がキャリヤ２２によって自転かつ公転自在に保持されている。そして、２つの回転要素（具体的にはサンギヤ１８とキャリヤ２２と）を一体的に連結する前進用クラッチ２３が設けられ、またリングギヤ１９を選択的に固定することにより、出力されるトルクの方向を反転する後進用ブレーキ２４が設けられている。
【００５１】
無段変速機５は、従来知られているベルト式の無段変速機と同じ構成であって、互いに平行に配置された入力部材としての駆動（プライマリ）プーリ２５と出力部材としての従動（セカンダリ）プーリ２６とのそれぞれが、固定シーブと、油圧式のアクチュエータ２７，２８によって軸線方向に前後動させられる可動シーブとによって構成されている。したがって各プーリ２５，２６の溝幅が、可動シーブを軸線方向に移動させることにより変化し、それに伴って各プーリ２５，２６に巻掛けた伝動部材としてのベルト２９の巻掛け半径（プーリ２５，２６の有効径）が連続的に変化し、変速比が無段階に変化するようになっている。そして、上記の駆動プーリ２５が前後進切換機構４における出力要素であるキャリヤ２２に連結されている。これらの各プーリ２５，２６およびベルト２９が無段変速部を構成している。
【００５２】
なお、従動プーリ２６における油圧アクチュエータ２８には、無段変速機５に入力されるトルクに応じた油圧（ライン圧もしくはその補正圧）が、前記のオイルポンプモータ１４および油圧制御装置（図示せず）を介して供給されている。したがって、従動プーリ２６における各シーブがベルト２９を挟み付けることにより、ベルト２９に張力が付与され、各プーリ２５，２６とベルト２９との挟圧力（接触圧力）が確保されるようになっている。言い換えれば、挟圧力に応じたトルク容量が設定される。これに対して駆動プーリ２５における油圧アクチュエータ２７には、設定するべき変速比に応じた圧油が供給され、目標とする変速比に応じた溝幅（有効径）に設定するようになっている。
【００５３】
無段変速機５の出力部材である従動プーリ２６がギヤ対３０およびディファレンシャル３１に連結され、さらにそのディファレンシャル３１が左右の駆動輪３２に連結されている。
【００５４】
上記のエンジン１および無段変速機５を搭載した車両Ｖｅの動作状態（走行状態）を検出するために各種のセンサが設けられている。例えば、エンジン１の出力軸回転速度（ロックアップクラッチ１３の入力軸回転速度）を検出して信号を出力するエンジン回転速度センサ３３、駆動プーリ２５の回転速度を検出して信号を出力する入力軸回転速度センサ３４、従動プーリ２６の回転速度を検出して信号を出力する出力軸回転速度センサ３５、従動プーリ２６側の油圧アクチュエータ２８における油圧を検出して信号を出力する油圧センサ３６、駆動輪３２の回転速度を検出して信号を出力する車輪速センサ３７、運転者によるアクセルペダルの踏み込み状態（踏み込み量、踏み込み角度）やアクセルスイッチのＯＮ・ＯＦＦを検出して信号を出力するアクセルペダルセンサ３８、運転者によるブレーキペダルの踏み込み状態（踏み込み量、踏み込み角度）やブレーキスイッチのＯＮ・ＯＦＦを検出して信号を出力するブレーキペダルセンサ３９などが設けられている。
【００５５】
そして、上記の前進用クラッチ２３および後進用ブレーキ２４の係合・解放の制御、およびベルト２９の挟圧力の制御、ならびにロックアップクラッチ１３の係合・解放を含むトルク容量の制御、さらには変速比の制御などを行うために、変速機用電子制御装置（ＴＭ−ＥＣＵ）４０が設けられている。また、エンジン１を制御するエンジン用電子制御装置（Ｅ−ＥＣＵ）４１が設けられている。これらの電子制御装置４０，４１は、一例としてマイクロコンピュータを主体として構成され、入力されたデータおよび予め記憶しているデータに基づいて所定のプログラムに従って演算を行い、前進や後進あるいはニュートラルなどの各種の状態、および要求される挟圧力の設定、および変速比の設定、ならびにエンジン１の運転状態の設定などの制御を実行するように構成されている。そして、これらの電子制御装置４０，４１の間で相互にデータを通信するようになっている。
【００５６】
前述したように、この発明に係る車両のエネルギ回生装置は、既存の変速機の構造を大幅に変更することなく、車両Ｖｅの運動エネルギを油圧に変換して蓄圧し、その蓄圧した油圧によって動力を発生させてエンジン１のトルクをアシストすることを目的としていて、そのためにの油圧制御回路が設けられている。その油圧制御回路の構成例、および制御例を以下に説明する。
【００５７】
（第１の実施例）
図１は、この発明のエネルギ回生装置を構成する油圧制御回路Ｈの第１の実施例を模式的に示す図である。図１において、エンジン１の出力する動力、あるいは車両Ｖｅが有している慣性力などの、外力を受けて駆動されるオイルポンプモータ１４が設けられており、このオイルポンプモータ１４は、吸入ポート１４ｓおよび吐出ポート１４ｄを有している。そしてこのオイルポンプモータ１４は、外部からの動力で入出力軸１５を駆動することによりポンプとして作動し、吸入ポート１４ｓからオイルを吸入して吐出ポート１４ｄから圧油を吐出するようになっている。さらに、吸入ポート１４ｓへ圧油を供給することによりモータとして作動し、入出力軸１５から動力を出力するようになっている。
【００５８】
このオイルポンプモータ１４の吸入ポート１４ｓとオイルパン５０とが、油路５１により接続されている。また、油路５１の途中には、逆止弁（チェック弁）５２が設けられている。この逆止弁５２は、油路５１においてオイルパン５０からオイルポンプモータ１４側へのオイルの流動を許容し、反対にオイルポンプモータ１４側からオイルパン５０へのオイルの流動を規制する構成となっている。
【００５９】
オイルポンプモータ１４の吐出ポート１４ｄには、油路５３の一端が接続されていて、その油路５３の他端が、切換弁５４を介してアキュムレータ５５に接続されている。また、油路５３の吐出ポート１４ｄと切換弁５４との間に、オリフィスあるいはチョークなどの絞り部５６が設けられていて、この絞り部５６と吐出ポート１４ｄとの間の部分から油路５７および油路５８が分岐している。そして、油路５７は、無段変速機５の油圧制御装置（図示せず）におけるプライマリレギュレータバルブ５９に接続されていて、油路５８は、無段変速機５の潤滑必要部位へのオイル供給部（図示せず）に接続されている。一方、油路５１の逆止弁５２と吸入ポート１４ｓとの間の部分から分岐する油路６０が、前記の切換弁５４を介してアキュムレータ５５に接続されている。
【００６０】
ここで、上記の油路５３が、オイルポンプモータ１４の吐出ポート１４ｄとアキュムレータ５５とに接続され、オイルポンプモータ１４で発生させた油圧をアキュムレータ５５へ供給する際に用いられるこの発明の第１油路に相当する油路である。また、上記の油路６０が、アキュムレータ５５とオイルポンプモータ１４の吸入ポート１４ｓとに接続され、アキュムレータ５５に蓄圧した油圧をオイルポンプモータ１４へ供給する際に用いられるこの発明の第２油路に相当する油路である。
【００６１】
切換弁５４は、アキュムレータ５５と油路５３とを連通させた状態、すなわちこの発明の第１油路を開通させた状態である第１油路開通状態（図１で切換弁５４の位置は(i)）と、アキュムレータ５５と油路６０とを連通させた状態、すなわちこの発明の第２油路を開通させた状態である第２油路開通状態（図１で切換弁５４の位置は(ii)）と、アキュムレータ５５をいずれの油路５３，６０にも連通させない遮断状態（図１で切換弁５４の位置は(iii)）とを選択的に切り換えて設定できる構成となっている。
【００６２】
アキュムレータ５５は、オイルポンプモータ１４によって発生した油圧を蓄える蓄圧器であって、オイルポンプとしてのオイルポンプモータ１４の駆動が停止した場合に、そのオイルポンプモータ１４に替わって油圧源となるものである。
【００６３】
つぎに、上記のように構成された、この発明の第１の実施例における油圧制御回路Ｈの機能および動作を説明する。先ず、エンジン１の動力がオイルポンプモータ１４に伝達されると、オイルポンプモータ１４がポンプとして駆動される。すると、オイルパン５０のオイルが油路５１および吸入ポート１４ｓを経由してオイルポンプモータ１４に吸い込まれるとともに、そのオイルポンプモータ１４の吐出ポート１４ｄから吐出されたオイルが油路５３に供給される。
【００６４】
あるいは、車両Ｖｅが惰力走行している場合や降坂路を走行している場合など、駆動輪３２側から無段変速機５を経由してオイルポンプモータ１４に伝達される外力によってオイルポンプモータ１４がポンプとして駆動される場合も、同様に、オイルパン５０のオイルが油路５１および吸入ポート１４ｓを経由してオイルポンプモータ１４に吸い込まれるとともに、そのオイルポンプモータ１４の吐出ポート１４ｄから吐出されたオイルが油路５３に供給される。
【００６５】
このとき、切換弁５４が第１油路開通状態に設定されている場合は、油路５３に供給されたオイルは、油路５７および油路５８を経由して、それぞれ無段変速機５の油圧制御装置および潤滑必要部位に供給されるとともに、油路５３および切換弁５４を経由して、アキュムレータ５５に供給されて蓄圧される（図２の（ａ）に示す動作Ａの状態）。すなわち、オイルポンプモータ１４が外力を受けてポンプとして駆動されて油圧を発生し、その油圧がアキュムレータ５５に蓄圧されるいわゆる油圧エネルギの回生状態となる。
【００６６】
これに対して、切換弁５４が第２油路開通状態に設定されて、アキュムレータ５５に蓄圧されていた油圧がオイルポンプモータ１４に供給されると、オイルポンプモータ１４がモータとして駆動される。すると、オイルポンプモータ１４はトルクを出力し、そのオイルポンプモータ１４の出力トルクが、エンジン１の出力するトルクに付加される。すなわち、オイルポンプモータ１４の出力トルクにより、エンジン１の出力トルクがアシストされる（図２の（ｂ）に示す動作Ｂの状態）。すなわち、オイルポンプモータ１４が油圧を受けてモータとして駆動されてトルクを発生するいわゆる油圧エネルギの力行状態となる。
【００６７】
また、切換弁５４が遮断状態に設定されている場合は、オイルポンプモータ１４で発生して油路５３に供給されたオイルは、油路５７および油路５８を経由して、それぞれ無段変速機５の油圧制御装置および潤滑必要部位に供給される（図２の（ｃ）に示す動作Ｃの状態）。すなわち、アキュムレータ５５は油圧の供給および出力のいずれも行われず、アキュムレータ５５の油圧の蓄圧状態が維持されるいわゆる油圧エネルギの遮断状態となる。
【００６８】
そして、エンジン１が停止している状態で切換弁５４が第１油路開通状態に設定されている場合、例えば、信号待ちによる一時的な停車時にエンジン１を自動停止させるいわゆるエコラン制御が実行されてエンジン１が停止している場合は、アキュムレータ５５に蓄圧されていた油圧が、油路５３と、油路５７および油路５８とを経由して、それぞれ無段変速機５の油圧制御装置および潤滑必要部位に供給される（図２の（ｄ）に示す動作Ｄの状態）。なお、この場合、アキュムレータ５５から供給されるオイルは、油路５３を経由する際に絞り部５６を通過するため、オイルの流量が抑制され、アキュムレータ５５に蓄圧された油圧が必要以上に流出してしまうことが防止される。
【００６９】
図３のフローチャートに、上記の油圧制御回路Ｈの各動作状態を設定する際の制御例を示す。このフローチャートで示されるルーチンは、所定の短時間毎に繰り返し実行される。図３において、先ず、油圧エネルギの回生指令の有無について判断される（ステップＳ１１）。油圧エネルギの回生指令とは、オイルポンプモータ１４をポンプとして駆動して油圧を発生させ、その油圧をアキュムレータ５５に蓄圧するいわゆる油圧エネルギの回生制御を実行させる指令である。そしてその回生指令の有無は、エンジン１の運転状態、車両Ｖｅの車速、アクセルペダルの踏み込み状態、ブレーキペダルの踏み込み状態などに基づいて判断される。
【００７０】
例えば、車両Ｖｅの制動時、具体的には、車両Ｖｅが所定の車速以上で走行中に、アクセルスイッチがＯＦＦ、かつブレーキスイッチがＯＮとなった場合に、油圧エネルギの回生指令が出力される。すなわち、車両Ｖｅの制動時には、エンジン１の回転速度と車両Ｖｅの車速となどから求まるエンジン１の出力による駆動力に対して、アクセルペダルおよびブレーキペダルの踏み込み状態と車両Ｖｅの車速となどから決まる要求駆動力が小さくなるため、余剰な駆動力や車両Ｖｅの慣性力などによる運動エネルギを油圧に変換してアキュムレータ５５に蓄圧すること、すなわち油圧エネルギを回生することが可能になる。またこの場合、エンジン１の出力をアシストする必要もない。したがって、油圧エネルギの回生制御が実行されることになる。
【００７１】
油圧エネルギの回生指令が出力されたことにより、このステップＳ１１で肯定的に判断された場合は、ステップＳ１２へ進み、油圧制御回路Ｈが動作Ａの状態、すなわち油圧エネルギの回生状態にされる。具体的には、切換弁５４の位置が第１油路開通状態、すなわち図１での(i)の位置に設定されて、オイルポンプモータ１４の吐出ポート１４ｄとアキュムレータ５５との間の油路５３が開通させられる。なお、このときトルクコンバータ３のロックアップクラッチ１３は係合状態に設定される。ロックアップクラッチ１３が係合されることにより、駆動輪３２側から無段変速機５を経由してトルクコンバータ３に伝達される外力が、ロックアップクラッチ１３を介して確実にオイルポンプモータ１４へ伝達されるため、その外力による油圧エネルギの回生を効率良く実行することができる。そしてその後、このルーチンを一旦終了する。
【００７２】
一方、油圧エネルギの回生指令が出力されていないことにより、ステップＳ１１で否定的に判断された場合には、ステップＳ１３へ進み、油圧エネルギの力行指令の有無について判断される。油圧エネルギの力行指令とは、オイルポンプモータ１４をモータとして駆動してトルクを発生させ、そのトルクをエンジン１の出力軸２に付加するいわゆる油圧エネルギの力行制御を実行させる指令である。そしてその力行指令の有無は、エンジン１の運転状態、車両Ｖｅの車速、アクセルペダルの踏み込み状態、ブレーキペダルの踏み込み状態などに基づいて判断される。
【００７３】
例えば、車両Ｖｅの発進・加速時、具体的には、アクセルスイッチがＯＦＦ、かつブレーキスイッチがＯＮの状態から、アクセルスイッチがＯＮ、かつブレーキスイッチがＯＦＦの状態に変化し、なおかつアキュムレータ５５内の圧力（アキュムレータ５５の蓄圧量）が所定の圧力（蓄圧量）以上である場合に、油圧エネルギの力行指令が出力される。すなわち、車両Ｖｅの発進・加速時に、エンジン１の出力による駆動力に対して要求駆動力の方が大きくなる場合に、その場合に不足する駆動力をオイルポンプモータ１４をモータとして作動させて出力したトルクで補うこと、すなわちオイルポンプモータ１４の出力トルクでエンジン１の出力をアシストすることにより、車両Ｖｅの動力性能や燃費などの向上を図ることが可能になる。したがって、油圧エネルギの力行制御が実行されることになる。
【００７４】
油圧エネルギの力行指令が出力されたことにより、このステップＳ１３で肯定的に判断された場合は、ステップＳ１４へ進み、油圧制御回路Ｈが動作Ｂの状態、すなわち油圧エネルギの力行状態にされる。具体的には、切換弁５４の位置が第２油路開通状態、すなわち図１での(ii)の位置に設定されて、アキュムレータ５５とオイルポンプモータ１４の吸入ポート１４ｓとの間の油路６０が開通させられる。そしてその後、このルーチンを一旦終了する。
【００７５】
一方、油圧エネルギの力行指令が出力されていないことにより、ステップＳ１３で否定的に判断された場合には、ステップＳ１５へ進み、油圧エネルギの遮断指令の有無について判断される。油圧エネルギの遮断指令とは、アキュムレータ５５をいずれの油路５３，６０にも連通させず、アキュムレータ５５に蓄圧されている油圧を維持するいわゆる油圧エネルギの遮断制御を実行させる指令である。そしてその遮断指令の有無は、エンジン１の運転状態、車両Ｖｅの車速、アクセルペダルの踏み込み状態、ブレーキペダルの踏み込み状態などに基づいて判断される。
【００７６】
例えば、長時間の車両停止時もしくは定常走行時、具体的には、車両Ｖｅ全体のシステムがＯＦＦ（メインスイッチがＯＦＦ）にされた場合、あるいはアクセルスイッチおよびブレーキスイッチがいずれもＯＦＦの状態が所定時間以上継続された場合、もしくは平坦な良路を中・低速の一定車速で巡航走行するような定常走行時などに、油圧エネルギの遮断指令が出力される。すなわち、長時間の車両停止時、もしくは定常走行時には、エンジン１の出力による駆動力および要求駆動力のいずれも発生せず、もしくはエンジン１の出力による駆動力と要求駆動力とがほぼ均衡する走行状態となり、アキュムレータ５５に対しては、アキュムレータ５５への油圧の蓄圧、およびアキュムレータ５５からの油圧の吐出のいずれも要求されない。そのため、この場合にアキュムレータ５５の油圧の出入りを遮断することにより、アキュムレータ５５に蓄えられている油圧エネルギを温存することが可能になる。したがって、油圧エネルギの遮断制御が実行されることになる。
【００７７】
油圧エネルギの遮断指令が出力されたことにより、このステップＳ１５で肯定的に判断された場合は、ステップＳ１６へ進み、油圧制御回路Ｈが動作Ｃの状態、すなわち油圧エネルギの遮断状態にされる。具体的には、切換弁５４の位置が遮断状態、すなわち図１での(iii)の位置に設定されて、アキュムレータ５５をいずれの油路５３，６０にも連通させない状態にされる。そしてその後、このルーチンを一旦終了する。
【００７８】
一方、油圧エネルギの遮断指令が出力されていないことにより、ステップＳ１５で否定的に判断された場合には、ステップＳ１７へ進み、エコラン指令の有無について判断される。エコラン指令とは、例えば、信号待ちなどの一時的な停車時にエンジン１を自動停止させるいわゆるエコラン制御を実行させる指令である。そしてそのエコラン指令の有無も、エンジン１の運転状態、車両Ｖｅの車速、アクセルペダルの踏み込み状態、ブレーキペダルの踏み込み状態などに基づいて判断される。
【００７９】
エコラン制御が実行されてエンジン１が自動停止した場合には、運転者の加速意志によるエンジン１の再始動および発進時に備えて、無段変速機５の油圧制御装置へ油圧を供給しておく必要がある。そこで、アキュムレータ５５に蓄圧された油圧を無段変速機５の油圧制御装置へ供給することにより、エコラン制御によるエンジン１の自動停止時であっても、無段変速機５において必要な油圧を確保することができる。また、この場合の無段変速機５への油圧の供給は、いずれの動力も消費されない状態で行われるため、車両Ｖｅの燃費の向上を図ることができる。
【００８０】
したがって、エコラン指令が出力されたことにより、このステップＳ１７で肯定的に判断された場合は、ステップＳ１８へ進み、油圧制御回路Ｈが動作Ｄの状態、すなわちアキュムレータ５５に蓄圧されていた油圧が、無段変速機５の油圧制御装置および潤滑必要部位に供給される状態にされる。具体的には、切換弁５４の位置が第１油路開通状態、すなわち図１での(i)の位置に設定されて、オイルポンプモータ１４の吐出ポート１４ｄとアキュムレータ５５との間の油路５３が開通させられる。そしてその後、このルーチンを一旦終了する。また、エコラン指令が出力されていないことにより、ステップＳ１７で否定的に判断された場合には、以降の制御は行わず、このルーチンを一旦終了する。
【００８１】
このように、この発明のエネルギ回生装置の第１の実施例によれば、従来一般に採用されている変速機の構成を大幅に変更することなく、例えば減速時、発進・加速時、停止時、エコラン制御実行時等の車両Ｖｅの走行状態に応じて、油圧エネルギの回生制御、油圧エネルギの力行制御、油圧エネルギの遮断制御等を適宜に切り換えて実行することができる。
【００８２】
（第２の実施例）
図４は、この発明のエネルギ回生装置を構成する油圧制御回路Ｈの第２の実施例を模式的に示す図である。この第２の実施例は、上記の図１に示す第１の実施例に対して、オイルポンプモータ１４を、吐出流量を変更することが可能な可変容量型のオイルポンプモータに置き換えた構成の例である。したがって、オイルポンプモータ１４以外の構成は図１に示す第１の実施例と同様であり、図１に示す第１の実施例と同様の部分は、図４に図１と同様の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００８３】
図４において、上記の図１に示す第１の実施例におけるオイルポンプモータ１４に換えて、吐出流量を変更することが可能な可変容量型のオイルポンプモータ６１が設けられている。このオイルポンプモータ６１は、外部から動力を受けてポンプとして機能し、また外部から油圧を供給されることによりモータとして機能するオイルポンプモータであり、特に押出容積もしくは吐出流量を変化させることのできる可変容量型のものである。この種の可変容量型のオイルポンプモータ６１としては、例えば、車軸ポンプや斜板ポンプ、ラジアルピストンポンプなどの油圧ポンプモータ、あるいは吐出ポートを２つ備え、いずれかの吐出ポートからのドレン量を制御することにより吐出流量を変更可能な、いわゆる２ポートポンプモータなどを採用することができる。
【００８４】
したがって、油圧制御回路Ｈのオイルポンプモータとして、前述のオイルポンプモータ１４に換えて、この可変容量型のオイルポンプモータ６１が設けられることにより、車両Ｖｅの走行状態に応じてオイルポンプモータ６１の吐出流量が変化させられて、車両Ｖｅの走行状態に応じて変化する必要油圧が適切に発生させられる。
【００８５】
このように、この発明のエネルギ回生装置の第２の実施例によれば、油圧制御回路Ｈにおいて油圧を発生させるオイルポンプモータを、可変容量型のオイルポンプモータ６１とすることにより、車両Ｖｅの走行状態、あるいは油圧制御回路Ｈの負荷に応じてオイルポンプモータ６１の吐出流量を変化させることができる。例えば、急減速時には、油圧エネルギの回生を行う時間が短くなり、アキュムレータ５５に油圧を充分に蓄圧できない場合があったが、その場合に、通常の減速時よりもオイルポンプモータ６１の吐出流量を増加することにより、時間当たりのアキュムレータ５５への油圧の蓄圧量が増大し、急減速時における油圧の蓄圧量、すなわち油圧エネルギの回生量を増大することができる。その結果、油圧エネルギの回生効率を向上させ、車両Ｖｅとしての燃費を向上させることができる。
【００８６】
また、急発進あるいは急加速時には大きな駆動力が要求されるが、その場合に、通常の発進・加速時よりもオイルポンプモータ６１の吐出流量を増加することにより、オイルポンプモータ６１の出力トルクを増大させ、エンジン１の出力する動力に付加するトルク、すなわちエンジン１への動力のアシスト量を増大することができる。その結果、急発進あるいは急加速時における駆動力の立ち上がりを良好にして、車両Ｖｅの動力性能を向上させることができる。一方、緩やかな発進あるいは加速時などには、オイルポンプモータ６１の吐出流量を減少することにより、オイルポンプモータ６１の出力トルクを低下させ、小さなトルクを長時間出力してエンジン１の動力をアシストすることができる。
【００８７】
（第３の実施例）
図５は、この発明のエネルギ回生装置を構成する油圧制御回路Ｈの第３の実施例を模式的に示す図である。この第３の実施例は、上記の図１に示す第１の実施例に対して、オイルポンプモータ１４を吐出ポート１４ｄとアキュムレータ５５とを接続する油路５３に設けられている絞り部５６と並列に、逆止弁を設けた構成の例である。したがって、その他の部分の構成は、図１に示す第１の実施例と同様であり、図１に示す第１の実施例と同様の部分は、図５に図１と同様の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００８８】
図５において、油路５３のオイルポンプモータ１４の吐出ポート１４ｄと切換弁５４との間に、同様に油路５３の吐出ポート１４ｄと切換弁５４との間に設けられている絞り部５６と並列して、逆止弁（チェック弁）６２が設けられている。この逆止弁６２は、油路５３においてオイルポンプモータ１４から切換弁５４へのオイルの流動を許容し、反対に切換弁５４から無段変速機５へのオイルの流動を規制する構成となっている。
【００８９】
したがって、油路５３におけるオイルの流れは、オイルポンプモータ１４側から切換弁５４へ向かってオイルが流動する場合、すなわちオイルポンプモータ１４で発生した油圧がアキュムレータ５５で蓄圧される場合、言い換えると、油圧エネルギの回生が行われる場合は、逆止弁６２で流動が許容されることにより、オイルはその逆止弁６２側を通過することになり、可及的に大きな流量で油圧の蓄圧が行われる。反対に、切換弁５４からオイルポンプモータ１４側すなわち無段変速機５側へ向かってオイルが流動する場合、すなわちアキュムレータ５５で蓄圧された油圧が無段変速機５の油圧制御装置や潤滑必要部位へ供給される場合は、逆止弁６２で流動が規制されることにより、オイルは絞り部５６側を通過することになり、流量が抑制されて無段変速機５の油圧制御装置および潤滑必要部位への油圧の供給が行われる。
【００９０】
このように、この発明のエネルギ回生装置の第３の実施例によれば、オイルポンプモータ１４を吐出ポート１４ｄとアキュムレータ５５とを接続する油路５３に、オイルの流動を抑制する絞り部５６と、オイルポンプモータ１４から切換弁５４へのオイルの流動を許容し、かつ切換弁５４から無段変速機５へのオイルの流動を規制する逆止弁６２を設けることにより、車両Ｖｅの走行状態、特に油圧エネルギの回生状態もしくは油圧の供給状態に応じて、アキュムレータ５５へ供給されるオイルの流量、もしくは無段変速機５の油圧制御装置および潤滑必要部位へ供給されるオイルの流量を、特別な制御を行うことなく、適切に、かつ容易に設定することができる。
【００９１】
例えば、油圧エネルギの回生が行われる場合は、オイルポンプモータ１４で発生したオイルは、逆止弁６２側を通過することになる。そのため、アキュムレータ５５への油圧の供給および蓄圧が大きな流量で行われ、アキュムレータ５５への油圧の蓄圧量、すなわち油圧エネルギの回生量を増大することができる。その結果、油圧エネルギの回生効率を向上させ、車両Ｖｅとしての燃費を向上させることができる。一方、例えば、エコラン制御が実行されてエンジン１が自動停止されている場合には、アキュムレータ５５から吐出されたオイルは、絞り部５６側を通過することになる。そのため、エンジン１が停止していてオイルポンプモータ１４から油圧を供給できないエコラン運転時に、アキュムレータ５５から供給されるオイルの流量が抑制され、アキュムレータ５５に蓄圧された油圧が必要以上に流出してしまうことを防止することができる。
【００９２】
（第４の実施例）
図６は、この発明のエネルギ回生装置を構成する油圧制御回路Ｈの第４の実施例を模式的に示す図である。この第４の実施例は、上記の図１に示す第１の実施例に対して、アキュムレータ５５を、温度変化に応じて潜熱の吸収および放熱を生じる相変化が可能な物質が充填されたアキュムレータに置き換えた構成の例である。したがって、アキュムレータ５５以外の構成は図１に示す第１の実施例と同様であり、図１に示す第１の実施例と同様の部分は、図６に図１と同様の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００９３】
図６において、前述の図１に示す第１の実施例におけるアキュムレータ５５に換えて、アキュムレータ６３が設けられている。このアキュムレータ６３は、温度変化に応じて潜熱の吸収および放熱を生じる相変化が可能な物質が充填されたいわゆる相変化アキュムレータ６３である。具体的には、この相変化アキュムレータ６３には、例えば、二酸化炭素やアンモニアなどの、一般的な車両Ｖｅの使用温度範囲内および使用圧力範囲内において、気相と液相との間の相変化が可能ないわゆる相変化物質が封入されている。
【００９４】
したがって、油圧制御回路Ｈのアキュムレータとして、前述のアキュムレータ５５に換えて、この相変化アキュムレータ６３が設けられることにより、相変化アキュムレータ６３で蓄圧可能なオイルの量が増加する。すなわち、相変化アキュムレータ６３に油圧が蓄圧される場合は、相変化アキュムレータ６３内部は圧縮される状態になり、相変化アキュムレータ６３内に封入されている前記相変化物質も圧縮される。すると相変化物質は液化し、すなわち気相から液相へ相変化する。そして相変化物質が液化することに伴って、その相変化物質の体積が減少する。そのため、相変化アキュムレータ６３に油圧が蓄圧される際には、その相変化アキュムレータ６３内に封入されている相変化物質の体積が減少する分、相変化アキュムレータ６３内における相変化物質が存在しない空間、すなわち相変化アキュムレータ６３内にオイルを蓄圧することが可能な空間の容積が増加する。
【００９５】
このように、この発明のエネルギ回生装置の第４の実施例によれば、油圧制御回路Ｈにおいて油圧を蓄圧するアキュムレータを、相変化物質が封入された相変化アキュムレータ６３とすることにより、相変化アキュムレータ６３内に蓄圧できるオイルの量、すなわち相変化アキュムレータ６３の容量を増大することができる。その結果、油圧エネルギの回生効率を向上させ、車両Ｖｅとしての燃費を向上させることができる。
【００９６】
また、相変化アキュムレータ６３での油圧の蓄圧量が増大することにより、相変化アキュムレータ６３から供給される油圧によってオイルポンプモータ１４を駆動する際のオイルポンプモータ１４の出力トルクを増大させ、エンジン１の出力する動力に付加するトルク、すなわちエンジン１への動力のアシスト量を増大することができる。その結果、急発進あるいは急加速時における駆動力の立ち上がりを良好にして、車両Ｖｅの動力性能を向上させることができる。
【００９７】
さらに、相変化アキュムレータ６３の容量が増大することにより、その相変化アキュムレータ６３の体格を小型化することが可能になり、装置全体としての小型化、およびコストの低減を図ることができる。
【００９８】
なお、この図６に示す第４の実施例においては、図７に示すように、前述の図４に示す第２の実施例におけるアキュムレータ５５を、上記のように、温度変化に応じて潜熱の吸収および放熱を生じる相変化が可能な物質が充填された相変化アキュムレータ６３に置き換えた構成とすることもできる。別な言い方をすれば、前述の図４に示す第２の実施例に対して、アキュムレータ５５を、温度変化に応じて潜熱の吸収および放熱を生じる相変化が可能な物質が充填されたアキュムレータに置き換えた構成とすることもできる。
【００９９】
また、この図６に示す第４の実施例においては、図８に示すように、前述の図５に示す第３の実施例におけるアキュムレータ５５を、上記のように、温度変化に応じて潜熱の吸収および放熱を生じる相変化が可能な物質が充填された相変化アキュムレータ６３に置き換えた構成とすることもできる。別な言い方をすれば、前述の図５に示す第３の実施例に対して、アキュムレータ５５を、温度変化に応じて潜熱の吸収および放熱を生じる相変化が可能な物質が充填されたアキュムレータに置き換えた構成とすることもできる。
【０１００】
これら図７および図８に示す構成とした場合も、上記の図６に示す第４の実施例の場合と同様に、相変化アキュムレータ６３の容量を増大することができ、油圧エネルギの回生効率を向上させ、車両Ｖｅとしての燃費を向上させることができる。また、相変化アキュムレータ６３から供給される油圧によってオイルポンプモータ１４，６１を駆動する際のオイルポンプモータ１４，６１の出力トルクを増大させ、エンジン１の出力する動力に付加するトルク、すなわちエンジン１への動力のアシスト量を増大することができる。さらに、相変化アキュムレータ６３の容量が増大することにより、その相変化アキュムレータ６３の体格を小型化することが可能になる。
【０１０１】
（第５の実施例）
図９は、この発明のエネルギ回生装置を構成する油圧制御回路Ｈの第５の実施例を模式的に示す図である。この第５の実施例は、上記の図１，図４，図５，図６に示す第１ないし第４の実施例に対して、アキュムレータ５５が膨張・圧縮する際の温度変化を利用して、オイルを昇温もしくは冷却する伝熱回路を設けた構成の例である。したがって、その他の部分の構成は、図１，図４，図５，図６に示す第１ないし第４の実施例と同様であり、それら図１，図４，図５，図６に示す第１ないし第４の実施例と同様の部分は、図９に図１，図４，図５，図６と同様の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。なお、この図９には、前述の図５に示す第３の実施例の構成におけるアキュムレータ５５に、伝熱回路を設けた構成の例を示してある。
【０１０２】
図９において、アキュムレータ５５に、アキュムレータ５５の温度を冷却もしくは昇温し、かつオイルを冷却もしくは昇温する伝熱回路Ｔが設けられている。具体的には、この伝熱回路Ｔは、アキュムレータ５５の外表面に密接して設置された第１熱交換機６４と、オイルパン５０内のオイルの油面よりも下方に、すなわち常時オイルに浸漬する位置に設置された第２熱交換機６５と、外気に開放された位置に設置された第３熱交換機６６とが備えられている。これら熱交換機６４，６５，６６は、複数の冷却媒体同士の間で熱交換を行う装置である。
【０１０３】
第１熱交換器６４と第２熱交換機６５とが、流路６７、および流路６８により接続されている。また、第１熱交換機６４と第３熱交換器６６とが、流路６７、およびその流路６７から切換弁６９を介して分岐した流路７０、および流路６８、およびその流路６８から分岐した流路７１により接続されている。そして、第２熱交換器６５と第３熱交換機６６とが、流路６７、および流路７０、および流路６８、および流路７１により接続されている。そして、各熱交換器６４，６５，６６および各流路６７，６８，７０，７１には、伝熱媒体が充填されている。伝達媒体としては、例えば水や冷却用オイルなどを用いることができる。
【０１０４】
流路６７において、第１熱交換機６４と切換弁６９との間に、第１熱交換機６４側から順に、循環ポンプ７２、および逆止弁（チェック弁）７３が設けられている。循環ポンプ７２は、この伝熱回路Ｔ内において伝熱媒体を循環させるための流体ポンプである。また、逆止弁７３は、油路６７において第１熱交換機６４から切換弁６９への伝熱媒体の流動を許容し、反対に切換弁６９から第１熱交換機６４への伝熱媒体の流動を規制する構成となっている。そして、切換弁６９と第２熱交換機６５とが流路６７により直接に接続されている。
【０１０５】
また、流路６８において、第２熱交換機６５と、流路６８と流路７１との分岐点７４との間に、逆止弁（チェック弁）７５が設けられている。この逆止弁７５は、油路６８において第２熱交換機６５から第１熱交換機６４への伝熱媒体の流動を許容し、反対に第１熱交換機６４から第２熱交換機６５への伝熱媒体の流動を規制する構成となっている。
【０１０６】
また、流路７０により、切換弁６９と第３熱交換機６６とが接続され、流路７１において、分岐点７４と第３熱交換機６６との間に、逆止弁（チェック弁）７６が設けられている。この逆止弁７６は、油路７１において第３熱交換機６６から分岐点７４への伝熱媒体の流動を許容し、反対に分岐点７４から第３熱交換機６６への伝熱媒体の流動を規制する構成となっている。
【０１０７】
そして、切換弁６９は、油路６７と油路７０とを遮断した状態、すなわち油路６７により第１熱交換機６４と第２熱交換機６５とを連通させた状態と、油路６７と油路７０とを連通させた状態、すなわち油路６７および油路７０により第１熱交換機６４と第３熱交換機６６とを連通させた状態とを選択的に切り換えて設定できる構成となっている。
【０１０８】
したがって、この伝熱回路Ｔにおいては、切換弁６９により、油路６７と油路７０とを遮断した場合には、第１熱交換機６４と第２熱交換機６５とが、油路６７と油路６８とによりそれぞれ接続された、第１回路Ｔ１が形成される。一方、切換弁６９により、油路６７と油路７０とが連通された場合には、第１熱交換機６４と第３熱交換機６６とが、油路６７および油路７０と油路７１および油路６８とによりそれぞれ接続された、第２回路Ｔ２が形成される。すなわち、切換弁６９によって選択的に切り換えが可能な第１回路Ｔ１と第２回路Ｔ２により、伝熱回路Ｔが構成されていて、この切換弁６９は、この発明の伝熱回路切換弁に相当する切換弁である。
【０１０９】
上記のように構成されたこの発明の第５の実施例におけるエネルギ回生装置の機能および動作を説明する。先ず、図１０を参照して、この第５の実施例における油圧制御回路Ｈの動作原理について説明する。図１０に示すように、アキュムレータ５５は、アキュムレータ５５へ油圧が蓄圧される場合、すなわちアキュムレータ５５が圧縮される場合は、アキュムレータ５５内部の気体が圧縮されて発熱することにより、アキュムレータ５５の温度が上昇する。一方、アキュムレータ５５から油圧が吐出される場合、すなわちアキュムレータ５５が膨張する場合は、アキュムレータ５５内部の気体が膨張して吸熱することにより、アキュムレータ５５の温度が低下する。
【０１１０】
この原理を利用することにより、車両Ｖｅの始動直後などの無段変速機５の温度が低く、オイルの温度も低い冷間状態の場合に、アキュムレータ５５が圧縮される際に発生する熱をオイルパン５０へ伝熱させてオイルを昇温するとともに、アキュムレータ５５が膨張する際に外気から熱を吸熱させてアキュムレータ５５の温度低下を抑制して、無段変速機５の暖機を促進することができる。一方、無段変速機５が十分に暖機されている状態の場合に、アキュムレータ５５が圧縮される際に発生する熱を外気に放熱させてアキュムレータ５５の温度上昇を抑制するとともに、アキュムレータ５５が膨張する際にオイルパン５０のオイルから熱を吸熱させてオイルを冷却して、無段変速機５の温度上昇を抑制することができる。
【０１１１】
つぎに、図１１を参照して、この第５の実施例における伝熱回路Ｔの機能および動作を説明する。先ず、無段変速機５のオイルの温度が低い冷間状態における伝熱回路Ｔの機能および動作について説明する。この冷間状態において、アキュムレータ５５に油圧が蓄圧される場合、すなわちアキュムレータ５５が圧縮される場合は、切換弁６９の動作により、伝熱回路Ｔとして第１回路Ｔ１が選択されて設定される。そしてアキュムレータ５５が圧縮される際に発生する熱により、アキュムレータ５５に接して設置されている第１熱交換機６４内の伝熱媒体が昇温される。すなわち、アキュムレータ５５と第１熱交換機６４内の伝熱媒体との間で熱交換が行われる。アキュムレータ５５と熱交換されて第１熱交換機６４内で昇温された伝熱媒体は、循環ポンプ７２により第１回路Ｔ１を、図１１での反時計回りの流動方向で循環させられる。
【０１１２】
すなわち、第１熱交換機６４内で昇温された伝熱媒体は、オイルパン５０のオイル内に設置された第２熱交換機６５へ圧送される。第２熱交換機６５内では、伝熱媒体の熱がオイルパン５０内のオイルに伝熱して、オイルパン５０内のオイルが昇温される。すなわち第２熱交換機６５内の伝熱媒体とオイルパン５０内のオイルとの間で熱交換が行われる。そして、オイルパン５０内のオイルと熱交換されて冷却された伝熱媒体が第１熱交換機６４へ圧送されて、第１熱交換機６４内で、再びアキュムレータ５５との間で熱交換が行われる（図１１の（ａ）に示す動作Ｅの状態）。
【０１１３】
したがって、冷間状態において、アキュムレータ５５に油圧が蓄圧される場合は、伝熱回路Ｔの伝熱媒体が、第１回路Ｔ１内を循環させられることにより、オイルパン５０内のオイルがアキュムレータ５５で発生する熱によって昇温されて、その結果、無段変速機５の暖機が促進される。
【０１１４】
一方、冷間状態において、アキュムレータ５５から油圧が吐出される場合、すなわちアキュムレータ５５が膨張する場合は、切換弁６９の動作により、伝熱回路Ｔとして第２回路Ｔ２が選択されて設定される。そしてアキュムレータ５５が膨張する際の吸熱により、アキュムレータ５５に接して設置されている第１熱交換機６４内の伝熱媒体が冷却されて、外気温よりも低い温度になる。すなわち、アキュムレータ５５と第１熱交換機６４内の伝熱媒体との間で熱交換が行われる。アキュムレータ５５と熱交換されて第１熱交換機６４内で冷却された伝熱媒体は、循環ポンプ７２により第２回路Ｔ２を、図１１での反時計回りの流動方向で循環させられる。
【０１１５】
すなわち、第１熱交換機６４内で冷却された伝熱媒体は、外気に開放された状態で設置された第３熱交換機６６へ圧送される。第３熱交換機６６内では、外気の熱が第３熱交換機６６内の伝熱媒体に伝熱して、第３熱交換機６６内の伝熱媒体が外気温並に昇温される。すなわち外気と第３熱交換機６６内の伝熱媒体との間で熱交換が行われる。そして、外気と熱交換されて昇温された伝熱媒体が第１熱交換機６４へ圧送されて、第１熱交換機６４内で、再びアキュムレータ５５との間で熱交換が行われる（図１１の（ｂ）に示す動作Ｆの状態）。
【０１１６】
したがって、冷間状態において、アキュムレータ５５から油圧が吐出される場合は、伝熱回路Ｔの伝熱媒体が、第２回路Ｔ２内を循環させられることにより、伝熱媒体が外気温以下に低下することが抑制されて、膨張することによるアキュムレータ５５の温度低下も抑制され、その結果、無段変速機５の暖機が促進もしくは暖気効果の低下が抑制される。
【０１１７】
これに対して、無段変速機５のオイルの温度が高く暖気が完了している状態において、アキュムレータ５５に油圧が蓄圧される場合、すなわちアキュムレータ５５が圧縮される場合は、切換弁６９の動作により、伝熱回路Ｔとして第２回路Ｔ２が選択されて設定される。そしてアキュムレータ５５が圧縮される際に発生する熱により、アキュムレータ５５に接して設置されている第１熱交換機６４内の伝熱媒体が昇温されて、外気温よりも高い温度になる。すなわち、アキュムレータ５５と第１熱交換機６４内の伝熱媒体との間で熱交換が行われる。アキュムレータ５５と熱交換されて第１熱交換機６４内で昇温された伝熱媒体は、循環ポンプ７２により第２回路Ｔ２を、図１１での反時計回りの流動方向で循環させられる。
【０１１８】
すなわち、第１熱交換機６４内で昇温された伝熱媒体は、外気に開放された状態で設置された第３熱交換機６６へ圧送される。第３熱交換機６６内では、第３熱交換機６６内の伝熱媒体の熱が外気に放熱されて、第３熱交換機６６内の伝熱媒体が外気温並に冷却される。すなわち外気と第３熱交換機６６内の伝熱媒体との間で熱交換が行われる。そして、外気と熱交換されて冷却された伝熱媒体が第１熱交換機６４へ圧送されて、第１熱交換機６４内で、再びアキュムレータ５５との間で熱交換が行われる（図１１の（ｃ）に示す動作Ｇの状態）。
【０１１９】
したがって、暖気完了状態において、アキュムレータ５５に油圧が蓄圧される場合は、伝熱回路Ｔの伝熱媒体が、第２回路Ｔ２内を循環させられることにより、その伝熱媒体の熱が外気に放熱されて、その結果、無段変速機５の冷却が促進もしくは冷却効果の低下が抑制される。
【０１２０】
一方、暖気完了状態において、アキュムレータ５５から油圧が吐出される場合、すなわちアキュムレータ５５が膨張する場合は、切換弁６９の動作により、伝熱回路Ｔとして第１回路Ｔ１が選択されて設定される。そしてアキュムレータ５５が膨張する際の吸熱により、アキュムレータ５５に接して設置されている第１熱交換機６４内の伝熱媒体が冷却されて、外気温よりも低い温度になる。すなわち、アキュムレータ５５と第１熱交換機６４内の伝熱媒体との間で熱交換が行われる。アキュムレータ５５と熱交換されて第１熱交換機６４内で冷却された伝熱媒体は、循環ポンプ７２により第１回路Ｔ１を、図１１での反時計回りの流動方向で循環させられる。
【０１２１】
すなわち、第１熱交換機６４内で冷却された伝熱媒体は、オイルパン５０のオイル内に設置された第２熱交換機６５へ圧送される。第２熱交換機６５内では、オイルパン５０内のオイルの熱が伝熱媒体に伝熱して、オイルパン５０内のオイルが冷却される。すなわち第２熱交換機６５内の伝熱媒体とオイルパン５０内のオイルとの間で熱交換が行われる。そして、オイルパン５０内のオイルと熱交換されて昇温された伝熱媒体が第１熱交換機６４へ圧送されて、第１熱交換機６４内で、再びアキュムレータ５５との間で熱交換が行われる（図１１の（ｄ）に示す動作Ｈの状態）。
【０１２２】
したがって、暖気完了状態において、アキュムレータ５５に油圧が蓄圧される場合は、伝熱回路Ｔの伝熱媒体が、第１回路Ｔ１内を循環させられることにより、オイルパン５０内のオイルの熱がアキュムレータ５５で吸熱されて冷却されて、その結果、無段変速機５の冷却効果が向上する。
【０１２３】
図１２のフローチャートに、上記の伝熱回路Ｔの各動作状態を設定する際の制御例を示す。このフローチャートで示されるルーチンは、所定の短時間毎に繰り返し実行される。図１２において、先ず、無段変速機５の油温ｔが、閾値として予め設定された所定の温度ｔ0よりも低いか否かが判断される（ステップＳ２１）。
【０１２４】
油温ｔが所定の温度ｔ0よりも低いことにより、このステップＳ２１で肯定的に判断された場合は、ステップＳ２２へ進み、アキュムレータ５５が圧縮動作中であるか否か、すなわちアキュムレータ５５へ油圧が蓄圧中であるか否かが判断される。アキュムレータ５５が圧縮動作中であることにより、このステップＳ２２で肯定的に判断された場合は、ステップＳ２３へ進み、伝熱回路Ｔが、上記の図１１の（ａ）に示す動作Ｅの状態にされる。そしてその後、このルーチンを一旦終了する。
【０１２５】
一方、アキュムレータ５５が圧縮動作中でないことにより、ステップＳ２２で否定的に判断された場合には、ステップＳ２４へ進み、アキュムレータ５５が膨張動作中であるか否か、すなわちアキュムレータ５５から油圧が吐出中であるか否かが判断される。アキュムレータ５５が膨張動作中であることにより、このステップＳ２４で肯定的に判断された場合は、ステップＳ２５へ進み、伝熱回路Ｔが、上記の図１１の（ｂ）に示す動作Ｆの状態にされる。そしてその後、このルーチンを一旦終了する。また、アキュムレータ５５が膨張動作中でないことにより、このステップＳ２４で否定的に判断された場合には、以降の制御は行わず、このルーチンを一旦終了する。
【０１２６】
これに対して、油温ｔが所定の温度ｔ0以上であることにより、前述のステップＳ２１で否定的に判断された場合には、ステップＳ２６へ進み、アキュムレータ５５が圧縮動作中であるか否か、すなわちアキュムレータ５５へ油圧が蓄圧中であるか否かが判断される。アキュムレータ５５が圧縮動作中であることにより、このステップＳ２６で肯定的に判断された場合は、ステップＳ２７へ進み、伝熱回路Ｔが、上記の図１１の（ｃ）に示す動作Ｇの状態にされる。そしてその後、このルーチンを一旦終了する。
【０１２７】
一方、アキュムレータ５５が圧縮動作中でないことにより、ステップＳ２６で否定的に判断された場合には、ステップＳ２８へ進み、アキュムレータ５５が膨張動作中であるか否か、すなわちアキュムレータ５５から油圧が吐出中であるか否かが判断される。アキュムレータ５５が膨張動作中であることにより、このステップＳ２８で肯定的に判断された場合は、ステップＳ２９へ進み、伝熱回路Ｔが、上記の図１１の（ｄ）に示す動作Ｈの状態にされる。そしてその後、このルーチンを一旦終了する。また、アキュムレータ５５が膨張動作中でないことにより、このステップＳ２８で否定的に判断された場合には、以降の制御は行わず、このルーチンを一旦終了する。
【０１２８】
このように、この発明のエネルギ回生装置の第５の実施例によれば、アキュムレータ５５に油圧が蓄圧される際、すなわちアキュムレータ５５内の気体が圧縮される際の発熱作用、およびアキュムレータ５５から油圧が吐出される際、すなわちアキュムレータ５５内の気体が膨張する際の吸熱作用を利用して、伝熱回路Ｔにいわゆるヒートポンプを形成することができる。
【０１２９】
そして、車両Ｖｅが冷間状態の場合に、伝熱回路Ｔを、伝熱媒体が第１回路Ｔ１内を循環する状態にすることにより、オイルパン５０内のオイルをアキュムレータ５５で発生する熱によって昇温し、もしくは伝熱媒体が外気温以下に低下することを抑制して、無段変速機５の暖機を促進することができる。
【０１３０】
また、車両Ｖｅが暖気完了状態の場合に、伝熱回路Ｔを、伝熱媒体が第２回路Ｔ２内を循環する状態にすることにより、オイルパン５０内のオイルをアキュムレータ５５で吸熱させることによって冷却し、もしくは伝熱媒体の熱を外気に放熱させて、無段変速機５の冷却性能を向上させることができる。
【０１３１】
（第６の実施例）
図１３は、この発明のエネルギ回生装置を構成する油圧制御回路Ｈの第６の実施例を模式的に示す図である。この第６の実施例は、上記の図９に示す第５の実施例に対して、前記の図６に示す第４の実施例における相変化アキュムレータ６３を採用した実施例、すなわち、図９に示す第５の実施例におけるアキュムレータ５５を、温度変化に応じて潜熱の吸収および放熱を生じる相変化が可能な物質が充填された相変化アキュムレータ６３に置き換えた構成の例である。したがって、アキュムレータ５５以外の構成は、図９に示す第５の実施例と同様であり、図９に示す第５の実施例と同様の部分は、図１３に図９と同様の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
【０１３２】
図１３において、前述の図９に示す第５の実施例におけるアキュムレータ５５に換えて、アキュムレータ６３が設けられている。前述したように、このアキュムレータ６３は、温度変化に応じて潜熱の吸収および放熱を生じる相変化が可能な物質が充填されたいわゆる相変化アキュムレータ６３である。
【０１３３】
したがって、油圧制御回路Ｈのアキュムレータとして、アキュムレータ５５に換えて、この相変化アキュムレータ６３が設けられることにより、相変化アキュムレータ６３で蓄圧可能なオイルの量が増加する。すなわち、相変化アキュムレータ６３に油圧が蓄圧される場合は、相変化アキュムレータ６３内部は圧縮される状態になり、相変化アキュムレータ６３内に封入されている相変化物質も圧縮される。すると相変化物質は液化し、すなわち気相から液相へ相変化する。そして相変化物質が液化することに伴って、その相変化物質の体積が減少する。そのため、相変化アキュムレータ６３に油圧が蓄圧される際には、その相変化アキュムレータ６３内に封入されている相変化物質の体積が減少する分、相変化アキュムレータ６３内における相変化物質が存在しない空間、すなわち相変化アキュムレータ６３内にオイルを蓄圧することが可能な空間の容積が増加する。
【０１３４】
さらに、油圧制御回路Ｈのアキュムレータとして、アキュムレータ５５に換えて、この相変化アキュムレータ６３が設けられることにより、上記のように、相変化アキュムレータ６３に油圧が蓄圧されて、相変化アキュムレータ６３内部が圧縮される場合、相変化アキュムレータ６３内の相変化物質は気相から液相へ相変化する際に潜熱を発生する。この場合は熱エネルギの発散すなわち発熱が生じることになる。したがって、上記のように、アキュムレータ５５に油圧が蓄圧される際の発熱作用が一層増長される。また、相変化アキュムレータ６３から油圧が吐出されて、相変化アキュムレータ６３内部が膨張する場合、相変化アキュムレータ６３内の相変化物質は、液相から気相へ相変化する際に潜熱を発生する。この場合は熱エネルギの吸収すなわち吸熱が生じることになる。したがって、上記のように、アキュムレータ５５に油圧から油圧が吐出される際の吸熱作用が一層増長される。
【０１３５】
そのため、車両Ｖｅが冷間状態の場合における無段変速機５の暖機を、より一層促進することができ、また、車両Ｖｅが暖気完了状態の場合における無段変速機５の冷却性能を、より一層向上させることができる。
【０１３６】
なお、この発明は上記の具体例に限定されないのであって、上記の具体例では、変速機としてベルト式の無段変速機を搭載した車両を例に採って説明したが、この発明は、トロイダル型無段変速機などの他の形式の無段変速機、あるいは自動変速機などの変速機を搭載した車両に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１３７】
【図１】この発明の第１の実施例におけるエネルギ回生装置の構成を示す模式図である。
【図２】の発明の第１の実施例におけるエネルギ回生装置の油圧回路の機能および動作を説明するための模式図である。
【図３】この発明の第１の実施例におけるエネルギ回生装置の油圧回路の制御例を説明するためのフローチャートである。
【図４】この発明の第２の実施例におけるエネルギ回生装置の構成を示す模式図である。
【図５】この発明の第３の実施例におけるエネルギ回生装置の構成を示す模式図である。
【図６】この発明の第４の実施例におけるエネルギ回生装置の構成を示す模式図である。
【図７】この発明の第４の実施例におけるエネルギ回生装置の他の構成例を示す模式図である。
【図８】この発明の第４の実施例におけるエネルギ回生装置のさらに他の構成例を示す模式図である。
【図９】この発明の第５の実施例におけるエネルギ回生装置の構成を示す模式図である。
【図１０】この発明の第５の実施例におけるエネルギ回生装置の油圧回路の動作原理を説明するための模式図である。
【図１１】この発明の第５の実施例によるエネルギ回生装置の構成を示す模式図である。
【図１２】この発明の第５の実施例におけるエネルギ回生装置の伝熱回路の制御例を説明するためのフローチャートである。
【図１３】この発明の第６の実施例によるエネルギ回生装置の構成を示す模式図である。
【図１４】この発明を適用した車両の動力伝達経路を示す模式図である。
【符号の説明】
【０１３８】
１…エンジン（内燃機関）、  ５…無段変速機（変速機）、  １４，６１…オイルポンプモータ（油圧ポンプモータ）、  ３２…駆動輪、  ５３…油路（第１油路）、  ５５…アキュムレータ（蓄圧器）、  ６０…油路（第２油路）、  ５６…絞り部、  ６２…逆止弁、  ６３…相変化アキュムレータ（相変化蓄圧器）、  ６９…切換弁（伝熱回路切換弁）、  Ｈ…油圧制御回路（油圧回路）、  Ｔ…伝熱回路、  Ｔ１…第１回路、  Ｔ２…第２回路、  Ｖｅ…車両。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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