JP2004176925A

JP2004176925A - 油圧駆動装置とこの制御方法

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Publication number: JP2004176925A
Application number: JP2003394128A
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Inventors: Craig L Peterson; ルイスピーターソンクレイグ
Original assignee: Eaton Corp
Current assignee: Eaton Corp
Priority date: 2002-11-26
Filing date: 2003-11-25
Publication date: 2004-06-24
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Abstract

【課題】改良した閉ループ型の油圧駆動装置を提供すること。
【解決手段】閉ループ型の油圧駆動装置であって、チャージポンプ23とアセンブリ25とともにポンプ11を設ける。アセンブリ25は一対のリリーフアンドチェックバルブアセンブリ65、67を有し、これらは夫々、高圧が不在の場合には座金メンバ83と一体になるようにチェックバルブポペット71を設ける。メンバ83はチャンバ85を定めるボア内で移動するが、このチャンバ内では、チェックポペット71が閉口するようにばね87によって付勢される。またインレットをチャンバ85と流通させるようにドレインバルブ97を設け、所定のインプット101に応答してドレインバルブを開口させて、チャンバ85内の流体を排出させる。
【選択図】図３

Description

本発明は、油圧駆動装置（ＨＳＴ：hydrostatic transmission）系とこの制御方法に関する。より特徴的には、本発明は、閉ループ（クローズドループ）型の油圧駆動装置系であって、閉ループの補給用流体源と、システムの制御装置の制御用流体源として、チャージポンプを備えるタイプの油圧駆動装置とこの制御方法に関する。

但し、本発明は、チャージポンプから送られる制御圧力によって、油圧式に制御されるタイプに限定されず、他の手段によってポンプを制御するタイプのＨＳＴ系においても効果的に利用することができることを理解されたい。例えば、本発明は、機械的にハンドルを操作することによって、斜板（swashplate）の角度を手動制御するポンプを用いた場合でも、実質上、効果的に利用することができる。このタイプのポンプでは、当該分野における通常の知識を有する者には公知なように、ポンプは依然としてチャージポンプを有するが、しかし機械的に作動するポンプであるこのチャージポンプの唯一の機能は、流体の漏れを補うために閉ループに補給用の流体を供給することである。

本発明と関連するタイプの、典型的な閉ループ型の油圧駆動装置系の例として、本発明の譲受人に譲渡されており、参照上、本発明に抱合される特許文献１の開示例を挙げることができる。この閉ループ型のＨＳＴシステムでは、典型的にポンプのエンドカバー内に設けられるバルブアセンブリに備えた、一対の高圧（または過圧）のリリーフバルブを用いて、閉ループと様々なシステムの構成要素を過度の圧力から保護している。

さらに、この典型的な閉ループ型のＨＳＴ系はバイパスバルブアセンブリを備えて、閉ループ型の油圧回路をクロスポート（または短絡）できるようにしている。このバイパスバルブアセンブリの主な使用目的の一つとして、車両が走行不能に陥って、短い距離（例えば、牽引されて）車両を移動することが必要になったときを挙げることができる。通常、バイパスバルブアセンブリは、チェックバルブの双方を夫々対応するチェックバルブシートから離間するように押す（または引く）ように作用する、任意の種類の機械的な装置を用いて、作動油を閉ループの油圧回路の一方側から他方側まで自由に流動させるようにしている。上述した状態では、車両が牽引されるとき、流体にオーバーヒートを生じさせることなく、モータは自由に回転できる。

閉ループ型の油圧回路を短絡させるための上記先行技術の構成は満足できるように機能しているが、しかし、チェックバルブの双方をシート部から離間することができるように、任意の種類の機械的な構造をバイパスバルブアセンブリに追加することが必要な場合には、バイパスバルブアセンブリと、全ＨＳＴ系を実質的に複雑にし、またコスト高にしていた。また、広く一般的に、ＨＳＴ系のポンプは車両内の深部に「埋め込まれている」ため、車両の使用者は実際にバイパスバルブアセンブリ（または「牽引バルブ：tow valve」としても参照可）にアクセスすることができなかった。このような車両では、車両を牽引する必要が生じたとき、使用者がバイパスバルブアセンブリを短絡させるための機械的な装置にアクセスするためには、車両の一部のアセンブリを解除する必要があった。但し、このような部分的なアセンブリの解除は、実質的に車両の動作不可能時間に関する作業を、全体的にコスト高とし、また不便にしていた。

さらに、閉ループ型のＨＳＴ制御系の分野における通常の知識を有する者ならば理解可能なように、他の様々な操作状態では、閉ループ型の油圧回路を短絡することが望まれても、チェックバルブをシート部から離間させるための機械的な装置を作用させることが不可能になる場合がある。例えば、車両の運転手が車両のブレーキを用いるときは常に、ポンプからの加圧流体によってモータが積極的に駆動されないようにすることが望ましい。このため、一般的に、ＨＳＴ系を用いて推進される車両では、車両のパーキングブレーキが「ドライブスルー」されることがないようにするためだけに、ＨＳＴ系の出力トルクよりも大きな「ロード（荷重）ホールディング」トルクを有するようにパーキングブレーキを備えている。しかしながら、さらなる効果を得ることなく、このような大きな許容荷重のパーキングブレーキを備えることは、車両全体をコスト高にしていた。

また、サーボポンプ（つまり、油圧式にポンプの変位を制御するもの）では、パーキングブレーキのドライブスルーを防ぐための解決策の一つとして、特別なバルブを設けて、車両のパーキングブレーキが用いられるときは常に、チャージポンプからサーボ制御装置までの制御圧力の流れを防止するようにしている。この解決策は、一般的に、機能上満足できるものであるが、しかしながら、この場合、特に「ブレーキをドライブスルー」させる問題を防ぐためだけで、他に目的がないまま、パーキングブレーキとポンプ制御装置との間を接続しなければならないため、ポンプと制御装置をコスト高にし、また複雑にしていた。

さらに、他の閉ループ型の油圧回路を短絡させることが望ましい状態であって、特に安全性が問題とされる例として、車両の運転手が運転座席に着座していない状態（この状態は通常、任意の種類の電気的に作用するシート用センサ等を用いて感知される）を挙げることができる。多くの車両では、車両の運転手が運転座席から離れていることを示す電気的な信号を、何らかの安全対策上のアクションを起こすために用いており、例えば、この場合、エンジンの点火系統の操作が行われることを防止させたり、またＨＳＴが電気的なポンプ制御装置を備えている場合には、ポンプの斜板が通常の（変位が）ゼロ位置から変位位置まで移動することを防止させている。このように、本発明に係る先行技術では、上述したパーキングブレーキの問題に対処するために何らかの構造を必要としていることに加えて、安全上の問題に対処するために、ポンプをストロークさせないための何らかの構成を必要としている。
米国特許第４,９３６,０９５号公報

本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、先行技術に係る機械的な構成では、閉ループ型の油圧回路を短絡させるためにチェックバルブをシート部から離間させる際に短所があったが、この短所を克服するように、改良した閉ループ型の油圧駆動装置を提供することを目的とするものである。

また、本発明は、電気信号に応答することで、閉ループ型の油圧回路の所望の短絡を得ることができる、改良された閉ループ型の油圧駆動装置を提供することを他の目的とする。

さらに、本発明は、予め定められた車両状態の一つまたは複数が生じたことにより発生する電気信号に応答することで、閉ループ型の油圧回路を短絡することができる、改良された閉ループ型の油圧駆動装置の制御方法を提供することをさらなる他の目的とする。

さらに、本発明は、上述した目的を達成するとともに、多くの車両において、トルクの許容荷重がより小さなパーキングブレーキを用いることができる、改良された閉ループ型の油圧駆動装置の制御方法を提供することをさらなる他の目的とする。

上述した、また他の目的を達成するために、本発明は、加圧流体を供給するポンプと、加圧流体を供給されるモータと、これらポンプとモータの間で流体を流通させる高圧用流路と低圧用流路を設ける。また、低圧用流路と流通するように、比較的低圧の補給用流体源を設ける。また、この補給用流体源と高圧用流路との間にリリーフアンドチェックバルブアセンブリ（relief and check valve assembly）を設ける。このアセンブリはリリーフバルブメンバを操作可能なように備えて、高圧用流路内の流圧が予め定められた最大の圧力よりも高い場合には、リリーフスプリングの付勢力に逆らって開口するように付勢させて、高圧用流路から低圧用流路までの流通を可能にする。また、このアセンブリはチェックバルブメンバを操作可能なように備えて、高圧用流路内の流圧が比較的低圧の補給用流体の圧力よりも低い場合には、チェックスプリングの付勢力に逆らって開口するように付勢させて、補給用流体源から高圧用流路までの流通を可能にする。

本発明に係る、上記改良された閉ループ型の油圧駆動装置は、この特徴として、スプリングチャンバ内にチェックスプリングを設けて、この一方の端部側をメンバによって付勢されるようにし、またこのメンバは高圧用流路内に比較的高い圧力が不在の場合には、チェックバルブメンバと実質的に一体になるようにする。また、常時閉口型のドレインバルブを設けて、このインレット側をスプリングチャンバと連通させるとともに、アウトレット側をシステムリザーバと連通させる。さらに、予め定められたインプットと応答することで、ドレインバルブを通常の閉口位置から開口位置まで移動させて、スプリングチャンバからシステムリザーバまで流体を排出させて、チェックバルブメンバを比較的低圧の補給用流体の影響下で開口させるようにする。

また、本発明は、上述のように構成された閉ループ型の油圧駆動装置に用いることができる、改良された制御方法を提供する。この際、補給用流体源と高圧用流路との間にリリーフアンドチェックバルブアセンブリを設けるとともに、このアセンブリに第１チェックバルブメンバを操作可能なように設けて、高圧用流路内の圧力が補給用流体源の圧力よりも低い場合には、第１チェックスプリングの付勢力に逆らって開口するように付勢させる。さらに、このアセンブリに第２チェックバルブメンバを操作可能なように設けて、低圧用流路内の圧力が補給用流体源の圧力よりも低い場合には、第２チェックスプリングの付勢力に逆らって開口するように付勢させる。この制御方法は、予め定められた車両状態が生じることを感知するとともに、この状態に該当する電気信号を生じさせるステップを有する。

閉ループ型の油圧駆動装置に用いられる上記改良された制御方法は、この特徴として、第１と第２のスプリングチャンバ内に第１と第２のチェックスプリングを夫々設けて、これらチャンバの一方の端部側を夫々第１と第２のメンバによって付勢力を受けるようにし、またこれらメンバは高圧用流路と低圧用流路内に比較的高い圧力が不在の場合には、夫々、第１と第２のチェックバルブメンバと実質的に一体になるようにする。また、この方法では、インレット側を第１と第２のスプリングチャンバの双方と連通させるとともに、アウトレット側をシステムリザーバと連通させるように、常時閉口型で、電磁的に作用するドレインバルブを設ける。さらに、この方法では、ドレインバルブに電気信号を送信することで、ドレインバルブを通常の閉口位置から開口位置まで移動させて、スプリングチャンバ内の流体をシステムリザーバまで排出させて、第１と第２のチェックバルブメンバの双方を開口させることにより、高圧用流路と低圧用流路との間で比較的自由な流通を可能にさせるようにする。

即ち、請求項１に記載した発明においては、閉ループ型の油圧駆動装置であって、加圧流体を供給するポンプ（１１）と、前記加圧流体を供給されるモータ（１３）と、前記ポンプ（１１）と前記モータ（１３）の間で流体を流通させる高圧用流路（１５）と低圧用流路（１７）を設け；前記低圧用流路（１７）と流通するように、比較的低圧の補給用流体源（２３）を設け；前記補給用流体源（２３）と前記高圧用流路（１５）との間にリリーフアンドチェックバルブアセンブリ（２５）を設け；この際、前記アセンブリ（２５）はリリーフバルブメンバ（８１）を操作可能なように備えて、前記高圧用流路（１５）内の流圧が予め定められた最大の圧力よりも高い場合には、リリーフスプリング（７９）の付勢力に逆らって開口するように付勢させて、前記高圧用流路（１５）から前記低圧用流路（１７）までの流通を可能にし；かつ、前記アセンブリ（２５）はチェックバルブメンバ（７１）を操作可能なように備えて、前記高圧用流路（１５）内の流圧が前記比較的低圧の補給用流体の圧力よりも低い場合には、チェックスプリング（８７）の付勢力に逆らって開口するように付勢させて、前記補給用流体源（２３）から前記高圧用流路（１５）までの流通を可能にし；さらに、（ａ）前記チェックスプリング（８７）は一方の端部側をメンバ（８３）によって付勢されるように、スプリングチャンバ（８５）内に設けられ、この際、前記メンバ（８３）は、前記高圧用流路（１５）内に比較的高い圧力が不在の場合には、前記チェックバルブメンバ（７１）と実質的に一体になり；（ｂ）インレット側を前記スプリングチャンバ（８５）と流通させ、かつ、アウトレット側をシステムリザーバ（４５）と流通させるように、常時閉口型のドレインバルブ（９７）を設け；かつ、（ｃ）予め定められたインプット（１０１）に応答して、前記ドレインバルブ（９７）を通常の閉口状態（図２参照）から開口状態（図３参照）まで移動させて、前記スプリングチャンバ（８５）内の流体を前記システムリザーバ（４５）まで排出して、前記チェックバルブメンバ（７１）を前記比較的低圧の補給用流体の影響下で開口させるようにすることを特徴とする。
また、請求項２に記載した発明においては、閉ループ型の油圧駆動装置の制御方法であって、前記システムは加圧流体を供給するポンプ（１１）と、前記加圧流体を供給されるモータ（１３）と、前記ポンプ（１１）と前記モータ（１３）の間で流体を流通させる高圧用流路（１５）と低圧用流路（１７）を設け；前記低圧用流路（１７）と流通するように、比較的低圧の補給用流体源（２３）を設け；前記補給用流体源（２３）と前記高圧用流路（１５）との間にリリーフアンドチェックバルブアセンブリ（２５）を設け；この際、前記アセンブリ（２５）は第１チェックバルブメンバ（６５、７１）を操作可能なように備えて、前記高圧用流路（１５）内の流圧が前記補給用流体の圧力よりも低い場合には、第１チェックスプリング（６５、８７）の付勢力に逆らって開口するように付勢させ、さらに、第２チェックバルブメンバ（６７、７１）を操作可能なように備えて、前記低圧用流路（１７）内の流圧が前記補給用流体の圧力よりも低い場合には、第２チェックスプリング（６７、８７）の付勢力に逆らって開口するように付勢させ；前記制御方法は予め定められた車両状態が生じたことを感知するとともに、前記状態に該当する電気信号（１０１）を生じさせるステップを有し、さらに、（ａ）第１スプリングチャンバ（６５、８５）と第２スプリングチャンバ（６７、８５）内に夫々、第１チェックスプリング（６５、８７）と第２チェックスプリング（６７、８７）を設け、前記チャンバは夫々、一方の端部側を第１メンバ（６５、８３）と第２メンバ（６７、８３）によって付勢力を受けるようにされ、この際、前記メンバは夫々、前記高圧用流路（１５）と前記低圧用流路（１７）内に比較的高い圧力が不在の場合には、前記第１チェックバルブメンバ（６５、７１）と前記第２チェックバルブメンバ（６７、７１）と実質的に一体になり；（ｂ）インレット側を前記第１スプリングチャンバ（６５、８５）と前記第２スプリングチャンバ（６７、８５）の双方と流通させ、かつ、アウトレット側をシステムリザーバ（４５）と流通させるように、常時閉口型で、電磁的に作用するドレインバルブ（９７）を設け；かつ、（ｃ）前記ドレインバルブ（９７）に前記電気信号（１０１）を送信して、前記ドレインバルブを通常の閉口状態から開口状態（図３参照）まで移動させて、前記スプリングチャンバ（８５）内の流体を前記システムリザーバ（４５）まで排出して、前記第１チェックバルブメンバ（６５、７１）と前記第２チェックバルブメンバ（６７、７１）の双方を開口させることにより、前記高圧用流路（１５）と前記低圧用流路（１７）との間で比較的自由な流通を可能にすることを特徴とする。

以下、本発明に係る好適な実施形態について、添付した図を参照して説明する。但し、これら図は本発明の範囲を限定するものではない。図１は、本発明の実施の形態に係る、典型的な閉ループ型の油圧駆動装置を示している。例示上示した、図１のシステムでは、符号１１を用いて概略的に示すように、可変容量アキシャルピストンポンプを設けており、このポンプ１１は一対の流路１５と１７を介して、定容量アキシャルピストンモータ１３と流通するように接続されている。ポンプ１１は従来技術において公知のタイプのものでもよく、当該分野における通常の知識を有する者には公知なように、入力軸１９を備えて、ポンプ１１の回転グループを駆動させ、またチャージポンプ２３を駆動させてもよい。一般的に、チャージポンプの出力は流路１５または流路１７のいずれかに対する単一の補給用流体源として用いられるが、この際、流路１５、１７のいずれもチャージポンプ２３の出力圧力よりも低い圧力で流体を流動させている。当該分野における通常の知識を有する者には公知なように、チャージポンプの出力圧力（「制御圧力」としても参照可）は典型的に、約１５０psi〜約３５０psiの範囲内にある。チャージポンプ２３から流路１５、１７のいずれかまでの補給用流体の流通は、符号２５で概略的に示すように、リリーフアンドチェックバルブアセンブリを介して行われる。

ポンプ１１にはさらに、ポンプ１１の流量（入力軸１９の回転毎の流出量）を変化させるために、当該分野における通常の知識を有する者には公知なように、一対のストローキング（または往復移動型）シリンダ２９と３１を用いて回転可能な斜板２７が備えられる。またモータ１３には出力軸３３が備えられて、例えば、本発明の実施の形態に係るＨＳＴ系を設けて、操作する車両の、推進用の駆動車輪のような荷重部材（図示せず）を駆動できるように連結させる。

チャージポンプ２３の出力は、補給用流体として流路１５または１７のいずれかに供給されることに加えて、さらに流路３５を介して、符号３７を用いて概略的に示される制御機構に対しても供給される。当該分野における通常の知識を有する者ならば理解できるように、本発明の実施の形態に係る目的上、制御機構３７は、制御用ハンドル３９（または他の適当な「入力部材」）を移動させることで、流路３５内の「制御圧力」を流路４１または流路４３のいずれかに送ることができるような、通常の、公知の機構のうちの任意のものでもよい。図１から理解できるように、また当該分野における通常の知識を有する者には公知なように、流路４１はストローキングシリンダ２９と接続されており、また流路４３はストローキングシリンダ３１と接続されている。従って、制御用ハンドル３９をニュートラル位置から前進または後退方向のいずれかに移動させると、制御圧力は流路４１または流路４３のいずれかに送られて、夫々、斜板２７を前方または後方のいずれかに向って変位させるため、ポンプ１１から加圧流体を流路１５または流路１７のいずれかに送って、夫々、モータ１３と出力軸３３を前進方向（矢印参照）またはこの逆方向のいずれかに駆動させることができる。

ここで、図１に示した油圧駆動装置系は「閉ループ」系として参照されるタイプであるが、この主な理由は、操作が前方向に行われると仮定すると、流路１５によってポンプの出力圧力をモータ１３のインレットに送り、かつ流路１７によってモータ１３のアウトレットからの低圧の戻り流をポンプ１１のインレットに送るためである。また、この系にはフルイドリザーバ４５が設けられるが、この閉ループ系内では、漏出流（例えば、ポンプ１１とモータ１３のケースから漏出する流体）のみがフルイドリザーバ４５まで戻される。そして、チャージポンプ２３から流出される流体（補給用流体）によって、システムからリザーバ４５に漏出する流体の損失を補う。

ここで、主に図２を参照して、リリーフアンドチェックバルブアセンブリ２５について詳述する。図２に示した実施の形態では、ポンプ１１のエンドカバー４７内にアセンブリ２５が設けられることが示されている。但し、同図は例示上示されたものに過ぎない。このエンドカバー４７には、流路５１を介してチャージポンプ２３のアウトレットと流通できるように、チャージキャビティ４９が定められる。またエンドカバー４７には段差状で、内側に向うように、ねじ付きボア５３、５５が一対で定められて、夫々、この外側端部をねじ付きプラグ５７、５９によってシールされる。ここで、本発明に係る先行技術では、ねじ付きプラグ５７、５９は単なるソリッド状のプラグであって、この内部に如何なる種類の開口部や、図２と３に示すとともに、以下において後述するタイプの流路を有していなかったことを理解されたい。また図示するように、ボア５３は流路６１（この部位は図２で概略的に、また断面形態で示されている）を介して流路１５と流通する。同様に、ボア５５は流路６３（この部位もまた図２で概略的に、また断面形態で示されている）を介して流路１７と流通する。

符号６５を用いて概略的に示すように、ボア５３内には、プラグ５７内で案内されるようにリリーフアンドチェックバルブアセンブリが設けられ、また、符号６７を用いて概略的に示すように、ボア５５内には、プラグ５９内で案内されるようにリリーフアンドチェックバルブアセンブリが設けられる。後述する場合を除いて、各リリーフアンドチェックバルブアセンブリ６５、６７は上記特許文献１の開示内容に従って構成されるが、ここで、本発明に抱合されるこの特許文献１に示された構成の特徴と詳細は、添付された特許請求の範囲で記載された範囲を除いて、本発明にとって本質的なものではないことを理解されたい。

以下、図２を参照しながら、主に図３を参照して、リリーフアンドチェックバルブアセンブリ６５についてより詳しく説明する。但し、アセンブリ６７はアセンブリ６５と実質的に同一であって、チャージキャビィティ４９を中心として、アセンブリ６７はアセンブリ６５と「鏡像」の関係で配置されているに過ぎないことを理解されたい。また、リリーフアンドチェックバルブアセンブリ６５はチェックバルブメンバ（シートメンバ）７１を有するが、この部位は後述するように「チェックバルブポペット」としても機能するため、適宜、「チェックバルブポペット７１」としても参照できる。シートメンバ７１は複数のフラット部７３（またはノッチ部、あるいは流通を可能にする任意の構造）を有する。さらに、シートメンバ７１は複数のラジアル方向の流路７５を有して、対応するフラット部７３の夫々からシートメンバ７１の内部までの流通を可能にする。

シートメンバ７１内にはポペットステム７７（図３では、この部材は螺旋状に圧縮された弾性部材（圧縮ばね）またはリリーフスプリング７９によって一部隠されて示されている）を有するポペットアセンブリが設けられる。ポペットステム７７はシートメンバ７１の内部で軸方向に延び、これらの間に環状のチャンバを定めるが（本発明に抱合される特許文献１の開示内容参照）、この環状のチャンバ内に対して流路７５を開口させる。このポペットステム７７に対してリリーフポペット（リリーフバルブメンバ）８１が取付けられて、通常、シートメンバ７１によって定められるリリーフシート上に配置されて（「常時閉口型」として）、チャージキャビィティ４９内に幾分延びるように軸方向に突出する。ポペットステム７７の左側端部（図３参照）には、比較的大型の、円形状の座金メンバ８３が取付けられるが、このメンバ８３に対して圧縮ばね（リリーフスプリング）７９の左側端部が取付けられる。

本発明の実施の形態に係る目的上、非常に重要な点として、ねじ付きプラグ５７には略円筒形状のボア（スプリングチャンバ）８５が定められて、座金メンバ８３はこのボア８５内で比較的密着して当接するが、この理由は以下において明らかになる。尚、ボア８５と座金メンバ８３は協働してチャンバ（中空室）を定めるが、以下、この部位もまた参照番号「８５」を用いて示されるものとする。ボア８５の内部には比較的小さな、圧縮された弾性部材（圧縮ばね）またはチェックスプリング８７が設けられて、アセンブリ６５全体がチェックバルブとして機能することを可能にするが、この詳細については以下において詳述される。当該分野における通常の知識を有する者には公知なように、ボア８５の内部での座金メンバ８３の当接は、これらの間のクリアランスが、座金メンバ８３とともに移動可能なように取付けられるリリーフポペット８１とポペットステム７７の「減衰」移動を可能にするように定められる。このように、座金メンバ８３の目的の一つは、リリーフポペット８１が不安定になることを防ぐように、十分な減衰（ダンピング）作用を提供することにある。

当該分野における通常の知識を有する者には公知なように、また上記特許文献１の開示内容から理解できるように、圧縮ばね（リリーフスプリング）７９のばね定数はアセンブリ６５のリリーフ設定を決定し、また圧縮ばね（チェックスプリング）８７のばね定数はアセンブリ６５のチェックバルブ設定を決定する。例えば、ばね７９のリリーフ設定が６０００psiであって、流路１５内の圧力が６０００psiを超える場合には、この圧力は流路６１内にも生じて、加圧流体がフラット部７３に沿って流れ、ラジアル方向の流路７５内をラジアル方向内側に流れて、ポペットステム７７と座金メンバ８３をリリーフポペット８１とともに移動させるように、リリーフポペット８１上にリリーフポペット８１を図３の右側に付勢させるための十分な付勢力を及ぼす。このリリーフポペット８１とポペットステム７７と座金メンバ８３の右側に向う移動によって、圧縮ばね７９は圧縮されるが、このばね７９は右側の端部をシートメンバ７１の「後方」側の表面に対して取付けられている。従って、流路６１から流れる加圧流体は、リリーフポペット８１を超えてチャージキャビティ４９内に流入できるため、リリーフアンドチェックバルブアセンブリ６７のチェックバルブ部をシートから離間させることにより、チャージキャビティ４９から流路６３まで流体が流れるようにして、さらにここから流体が流路１７まで流れるようにする。ＨＳＴシステムの通常の操作時では、上述した流体の流れは高圧用流路１５から低圧用流路１７に向う過圧流体の流れに相当できる。

これまでのところ、上述したＨＳＴ系では、流路１５は高圧用流路（高圧流体を流動させる流路）であって、また流路１７は低圧用流路（低圧流体を流動させる流路）であったが、しかしながら、当該分野における通常の知識を有する者ならば理解できるように、後述する説明と、添付した特許請求の範囲の記載では、流路１５と１７のいずれも、例えば、斜板２７がストロークされる方向や、車両がＨＳＴシステムによって推進されている（この際、ポンプ１１はポンプとして機能する）か否か、または車両が惰走している（この際、モータ１３はポンプとして機能し、かつポンプ１１はモータとして機能する）か否か等のファクタに基づいて、様々な場合に、高圧用流路か低圧用流路のいずれかになることができる。従って、後述する説明と、添付した特許請求の範囲の記載では、用語「高圧用流路」と「低圧用流路」は夫々、車両が通常の推進状態で操作されて、通常の前進方向で移動しているときに、高圧用流路と低圧用流路を構成する流路（１５と１７の順）として参照されることを理解されたい。尚、これら用語と、同様の趣旨の用語は、特定の時間において、特定の流路内に存在する、特定の圧力状態を定めるものではないことを理解されたい。

再度図３を参照すると、流路１５内の圧力が突然に「チャージ圧力」、つまりチャージポンプ２３の出力圧力よりも下回ると、アセンブリ６５はチェックバルブとして機能するようになる。この操作モードでは、チャージキャビティ４９内の流圧がシートメンバ７１に対して十分な力を及ぼすため、圧縮ばね８７の付勢力に逆らって、アセンブリ６５を図３の左側に向って付勢させる。尚、このチェックバルブ操作モードでは、ばね７９は全く圧縮されず、このためチェックバルブポペット（シートメンバ７１）とポペットステム７７、ばね７９と座金メンバ８３は全て一体のユニットとして移動することを理解されたい。換言すると、高圧用流路１５内に比較的高い圧力が不在の状況下で、座金メンバ８３はチェックバルブポペット７１に対して実質的に「固定」されるメンバを有することになる。従って、チェックバルブポペット７１がこのシート部から離間されると（図３において左側に移動すると）、相当量の流体がチャージキャビティ４９から流れて、チェックバルブポペット７１を越えて、流路６１内を流れて流路１５に向かうため、流路１５内の圧力を制御圧力またはチャージ圧力までバックアップできる。

エンジンパワーに損失が生じる場合には、ポンプ１１またはチャージポンプ２３のいずれに対しても入力用の駆動トルクが生じない。このような事態（例えば、車両が牽引される場合）が生じると、機能上、モータ１３は閉ループ内で「ポンプ」となるが、この場合、流路１５と流路６１内には依然として高圧が存在する。従って、リリーフアンドチェックバルブアセンブリ６５上に生じる正味（ネット）力がチェックバルブを開口する方向で作用させるために（つまり、上述したように、シートメンバ７１を図３の左側に移動させることでこのメンバ７１を開口させるために）、流路６１内の高圧に晒される座金メンバ８３の領域は、高圧に晒されるシートメンバ７１の「正味（ネット）」の領域よりも大きくなければならい。

本発明の実施の形態に係る重要な特徴として、ねじ付きプラグ５７は開口部８９を定めて、チャンバ８５からフィッティング９３によって定められるボア９１までの流通を可能にするが、この際、ボア９１は流路９５によってドレインバルブ９７のインレットと流通する。好ましくは、ドレインバルブ９７は二位置、二方向バルブであるが、この際、弾性部材（ばね）９９を用いて、流路９５からシステムリザーバ（フルイドリザーバ）４５までの流通を防ぐ閉口位置まで付勢されるように構成されていてもよい。また、好ましくは、ドレインバルブ９７は、車載型の電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）１０３から電気信号（インプット）１０１を受信できる電磁弁（つまり、ソレノイドによって機能する弁）である。当該分野における通常の知識を有する者ならば理解できるように、予め定められた車両状態が生じたときに限って、適当な電気信号１０１がドレインバルブ９７に送信されて、バルブ９７を図３に示す開口位置まで移動させるようにすることができる。

操作時において、例えば、車両の使用者が操作の「牽引モード」を選択したり、または車両のブレーキが用いられたり、または運転者が運転座席から離れた場合のような、予め定められた車両状態が生じると、（該当する）適当な電気信号１０１がドレインバルブ９７に送信されて、ドレインバルブ９７を図３に示す開口位置まで付勢させる。上述した車両状態の多くでは、「ループ圧力」、つまり各流路１５と１７内の圧力は少なくともチャージ圧力（例えば、約１５０〜約３５０psi）と等しくなるか、または実質上より高くなることができる。従って、ドレインバルブ９７が開口して、チャンバ８５内から流体が排出されると、座金メンバ８３上に作用する圧力に差が生じて、このメンバ８３は図３の左側に向って付勢される。上述したように、チェックバルブポペット７１は座金メンバ８３に「取付けられて」いるため、座金メンバ８３の上記左側に向う移動によって、チェックバルブポペット７１もまた図３の左側に向って移動して、チャージキャビティ４９とねじ付きボア５３の間のエンドカバー４７によって定められたシート７１Ｓ（図３参照）から離間される。

図３を参照しながら、再度図２を主に参照すると、本発明の実施の形態に係る目的上、リリーフアンドチェックバルブアセンブリ６５と６７の双方とも上述のように構成される。従って、所定の車両状態が生じて、適当な電気信号１０１がドレインバルブ９７に送信されると、上述のように、チャンバ８５の双方からシステムリザーバ４５まで流体が排出されて、またチェックバルブポペット７１の双方が開口する。ここで、チェックバルブポペット７１の双方が開口すると、流路６１と６３とチャージキャビティ４９とによって、流路１５と１７の間に比較的自由な流体の流れが生じる。この場合、流体を直ちに閉ループの油圧回路内で循環させるとともに、流れの抵抗を比較的小さくしながら、車両を牽引することが可能になる。

車両の運転手が車両のブレーキを用いた場合、上述したように、閉ループを短絡させることによって、運転手が車両のパーキングブレーキを用いたのと同時に、車両がＨＳＴ系によって積極的に推進されることがないようにすることができる。上述したように、本発明の実施の形態に係るこの特徴では、多くの車両において、車両のパーキングブレーキの構成上、ロードホールディング（トルク）の許容荷重を、本発明に係る先行技術において可能であったものよりもより小さくすることができ、従って、パーキングブレーキの構成に関するコストを縮小することができる。

車両の制御システム分野における通常の知識を有する者には自明なように、本発明の実施の形態に係る多くの適用例では、ドレインバルブ９７を開口させるために、電気信号１０１をバルブ９７まで送信する際に、様々な他の車両の機能の作用と協働（または同期）して行うようにしてもよい。例えば、運転手が電子スイッチを操作した結果、車両のパーキングブレーキが用いられる場合（双方ともブレーキの使用とドレインバルブ９７の作用を開始させる）、信号１０１を発生させるＥＣＵに短い間隔（約１秒）で時間の遅れを生じさせることを必要としてもよい。この場合、ドレインバルブ９７が開口する前に、ブレーキを用いることができ、短時間の間、車両の車輪が自由に回転する状態になることを防ぐことができる。

本発明の実施の形態に係る車両の応用例のうちで、例えば、上述した実施の形態に係る使用目的が、車両を一定期間牽引する機能のみに関する場合には、ドレインバルブ９７は上記電気信号１０１とは異なる手段によって操作されてもよい。また、例えば、本発明に係る実施の形態が「エンジン−オフ」状態（この場合、車両には電気的または油圧的な力は一切生じない）においてのみ使用される場合には、ドレインバルブ９７は機械的（手動的）に操作されて図３に示す開口位置まで移動するタイプのものとして構成されてもよい。

以上、本発明に係る好適な実施の形態について説明したが、当該分野に係る通常の知識を有する者であれば、本明細書を読み、理解することによって、本発明に対して様々な変形及び修正を行うことが可能になると思料する。しかしながら、このような変形及び修正は添付した特許請求の範囲内に収まる限り、本発明の範囲内にあることを理解されたい。

本発明の実施の形態に係る、閉ループ型の油圧駆動装置の油圧回路を概略的に示す図である。本発明の実施の形態に係るリリーフアンドチェックバルブアセンブリを一部概略的に、また一部断面的に示す図である。図２と同様であるが、しかし本発明の実施の形態をより詳細に示すために、軸方向断面形態で、要部を拡大して示す図である。

符号の説明

１１ポンプ（ピストンポンプ）
１３モータ（ピストンモータ）
１５、１７流路
２３補給用流体源（チャージポンプ）
２５、６５、６７リリーフアンドチェックバルブアセンブリ
４５フルイドリザーバ（システムリザーバ）
４９チャージキャビティ
７１チェックバルブメンバ（シートメンバ）
７９圧縮ばね（リリーフスプリング）
８１リリーフバルブメンバ（リリーフポペット）
８３メンバ（座金メンバ）
８５スプリングチャンバ（ボア）
８７圧縮ばね（チェックスプリング）
９７ドレインバルブ
１０１インプット（電気信号）

Claims

閉ループ型の油圧駆動装置であって、加圧流体を供給するポンプ（１１）と、前記加圧流体を供給されるモータ（１３）と、前記ポンプ（１１）と前記モータ（１３）の間で流体を流通させる高圧用流路（１５）と低圧用流路（１７）を設け；前記低圧用流路（１７）と流通するように、比較的低圧の補給用流体源（２３）を設け；前記補給用流体源（２３）と前記高圧用流路（１５）との間にリリーフアンドチェックバルブアセンブリ（２５）を設け；この際、前記アセンブリ（２５）はリリーフバルブメンバ（８１）を操作可能なように備えて、前記高圧用流路（１５）内の流圧が予め定められた最大の圧力よりも高い場合には、リリーフスプリング（７９）の付勢力に逆らって開口するように付勢させて、前記高圧用流路（１５）から前記低圧用流路（１７）までの流通を可能にし；かつ、前記アセンブリ（２５）はチェックバルブメンバ（７１）を操作可能なように備えて、前記高圧用流路（１５）内の流圧が前記比較的低圧の補給用流体の圧力よりも低い場合には、チェックスプリング（８７）の付勢力に逆らって開口するように付勢させて、前記補給用流体源（２３）から前記高圧用流路（１５）までの流通を可能にし；さらに、
（ａ）前記チェックスプリング（８７）は一方の端部側をメンバ（８３）によって付勢されるように、スプリングチャンバ（８５）内に設けられ、この際、前記メンバ（８３）は、前記高圧用流路（１５）内に比較的高い圧力が不在の場合には、前記チェックバルブメンバ（７１）と実質的に一体になり；
（ｂ）インレット側を前記スプリングチャンバ（８５）と流通させ、かつ、アウトレット側をシステムリザーバ（４５）と流通させるように、常時閉口型のドレインバルブ（９７）を設け；かつ、
（ｃ）予め定められたインプット（１０１）に応答して、前記ドレインバルブ（９７）を通常の閉口状態（図２参照）から開口状態（図３参照）まで移動させて、前記スプリングチャンバ（８５）内の流体を前記システムリザーバ（４５）まで排出して、前記チェックバルブメンバ（７１）を前記比較的低圧の補給用流体の影響下で開口させるようにすることを特徴とする閉ループ型の油圧駆動装置。
閉ループ型の油圧駆動装置の制御方法であって、前記システムは加圧流体を供給するポンプ（１１）と、前記加圧流体を供給されるモータ（１３）と、前記ポンプ（１１）と前記モータ（１３）の間で流体を流通させる高圧用流路（１５）と低圧用流路（１７）を設け；前記低圧用流路（１７）と流通するように、比較的低圧の補給用流体源（２３）を設け；前記補給用流体源（２３）と前記高圧用流路（１５）との間にリリーフアンドチェックバルブアセンブリ（２５）を設け；この際、前記アセンブリ（２５）は第１チェックバルブメンバ（６５、７１）を操作可能なように備えて、前記高圧用流路（１５）内の流圧が前記補給用流体の圧力よりも低い場合には、第１チェックスプリング（６５、８７）の付勢力に逆らって開口するように付勢させ、さらに、第２チェックバルブメンバ（６７、７１）を操作可能なように備えて、前記低圧用流路（１７）内の流圧が前記補給用流体の圧力よりも低い場合には、第２チェックスプリング（６７、８７）の付勢力に逆らって開口するように付勢させ；前記制御方法は予め定められた車両状態が生じたことを感知するとともに、前記状態に該当する電気信号（１０１）を生じさせるステップを有し、さらに、
（ａ）第１スプリングチャンバ（６５、８５）と第２スプリングチャンバ（６７、８５）内に夫々、第１チェックスプリング（６５、８７）と第２チェックスプリング（６７、８７）を設け、前記チャンバは夫々、一方の端部側を第１メンバ（６５、８３）と第２メンバ（６７、８３）によって付勢力を受けるようにされ、この際、前記メンバは夫々、前記高圧用流路（１５）と前記低圧用流路（１７）内に比較的高い圧力が不在の場合には、前記第１チェックバルブメンバ（６５、７１）と前記第２チェックバルブメンバ（６７、７１）と実質的に一体になり；
（ｂ）インレット側を前記第１スプリングチャンバ（６５、８５）と前記第２スプリングチャンバ（６７、８５）の双方と流通させ、かつ、アウトレット側をシステムリザーバ（４５）と流通させるように、常時閉口型で、電磁的に作用するドレインバルブ（９７）を設け；かつ、
（ｃ）前記ドレインバルブ（９７）に前記電気信号（１０１）を送信して、前記ドレインバルブを通常の閉口状態から開口状態（図３参照）まで移動させて、前記スプリングチャンバ（８５）内の流体を前記システムリザーバ（４５）まで排出して、前記第１チェックバルブメンバ（６５、７１）と前記第２チェックバルブメンバ（６７、７１）の双方を開口させることにより、前記高圧用流路（１５）と前記低圧用流路（１７）との間で比較的自由な流通を可能にすることを特徴とする閉ループ型の油圧駆動装置の制御方法。