JP2005291259A

JP2005291259A - 液圧装置

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Publication number: JP2005291259A
Application number: JP2004104027A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Suzuki; 鈴木　　茂; Takaaki Yoshida; 崇晃吉田; Satoru Shimada; 悟島田; Junko Seki; 純子関; Takahiko Ito; 孝彦伊東
Original assignee: Saxa Inc; Yukigaya Institute Co Ltd
Current assignee: Saxa Inc; Yukigaya Institute Co Ltd
Priority date: 2004-03-31
Filing date: 2004-03-31
Publication date: 2005-10-20

Abstract

【課題】ＦＳＴ式液圧装置において、高効率で動作又は制御性を向上させること。
【解決手段】本発明による液圧装置１０は、油圧ポンプ１２と、この油圧ポンプに一端が接続され、負荷４４に延びる流路３６と、前記流路に接続されたアキュムレータ１６と、アキュムレータと油圧ポンプとの間に設けられた逆止弁１４と、逆止弁と油圧ポンプとの間から分岐するアンロード流路３８と、アンロード流路に介設された開閉弁１８とを備えている。また、本装置は更に、前記の油圧ポンプ１２、流路３６、逆止弁１４、アンロード流路３８及び開閉弁１８と同様な油圧ポンプ６２、流路７０、逆止弁７２、アンロード流路７４及び開閉弁７６を並列に備えている。油圧ポンプ１２と６２とは容量が異なる。この構成では、開閉弁の開閉によって、機能する油圧ポンプを適宜選定でき、高効率で動作又は制御性を向上させることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、液圧装置に関し、特に流体伝動装置に関するものである。

流体伝動装置として用いられる液圧装置には従来から種々の型式のものが知られているが、近年、ＦＳＴ（Fluid Switching Transmission）と称される新方式の液圧装置が提案され、開発が進められている（例えば特許文献１を参照）。ＦＳＴは、流体伝動装置として、定容量型ポンプで可変容量型ポンプと等価な動作を高効率で実現できる手段であり、電気回路におけるスイッチング電力制御回路と等価な理論に基づいた制御方式である。

図９の（Ａ）は従来のＦＳＴ式液圧装置を示す回路図である。図中、Ｐは定容量型液圧ポンプ、ＶＣ１は逆止弁、ＡＣＣはアキュムレータ、ＶＳ１は開閉弁を示しており、これらの要素によりＦＳＴ式液圧装置の基本回路が構成されている。また、この液圧装置の負荷側には、開閉弁ＶＳ２、逆止弁ＶＣ２及び定容量型液圧モータＭが図示の如く接続されている。なお、図中、Ｅは液圧ポンプＰの駆動源であり、Ｊ１は液圧ポンプＰの回転軸に取り付けられた又は内在する慣性体、Ｊ２は液圧モータＭの回転軸に取り付けられた又は内在する慣性体である。

一方、図９の（Ｂ）は、図９の（Ａ）に示すＦＳＴ式液圧装置に等価な電気回路を示している。図中、Ｖは直流電源、Ｌ１，Ｌ２はインダクタ、Ｃはコンデンサ、Ｓ１，Ｓ２はスイッチング素子、Ｄ１，Ｄ２は整流器、Ｒは抵抗である。電源Ｖは液圧ポンプＰに相当し、インダクタＬ１，Ｌ２はそれぞれ慣性体Ｊ１，Ｊ２に相当する。コンデンサＣはアキュムレータＡＣＣ、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２はそれぞれ開閉弁ＶＳ１，ＶＳ２、整流器Ｄ１，Ｄ２はそれぞれ逆止弁ＶＣ１，ＶＣ２に相当する。更に、抵抗Ｒは液圧モータＭに相当する。図９の（Ｂ）に示す電気回路は、スイッチング電力制御回路或いはパワーレギュレータ回路として知られているものであり、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２のスイッチング周波数や開閉間隔を調整することで、インダクタＬ１に対する電圧を調整することが可能となっている。

ここで、図９の（Ａ）における液圧ポンプＰの軸周りの運動方程式を式（１）に、図９の（Ｂ）におけるスイッチング電力制御の入力電圧関係式を式（２）に示すと、

となる。式中、Ｔｅは駆動源Ｅの軸出力トルク、Ｔｐは液圧ポンプＰの軸入力トルク、Ｊ１は慣性体Ｊ１の慣性モーメント、ωは駆動源の出力軸の角速度、Ｖｉｎは入力電圧、ＶｃはコンデンサＣの端子電圧、Ｌ_１はインダクタＬ１のインダクタンス、Ｉは電流である。

次に、制御素子の状態を表す係数を負荷した式を式（１）′、（２）′に示す。

式中、「０」は、開閉弁ＶＳ１が開（アンロード）、スイッチング素子Ｓ１がオンの場合を意味し、「１」は、開閉弁ＶＳ１が閉（ロード）、スイッチング素子Ｓ１がオフの場合を意味する。

スイッチング電力制御においては、スイッチング素子Ｓ１のオン・オフ制御を行うことにより図１０の（Ｂ）に示すようなＶＩ特性が得られる。一方、式（１）′、（２）′から理解される通り、ＦＳＴ制御としては、ωが予め設定した回転数に達した場合に、０と１を反転させるか、又はクロックにより所定の周波数で、０，１を反転させることで、スイッチング電力制御と等価な流体動力制御を行うことができる。今、定容量型の液圧ポンプＰを一定入力トルク、一定回転数で駆動させた場合において、開閉弁ＶＳ１の開閉制御を行うことで、ＦＳＴ式液圧装置により動力伝達できる変速範囲は、図１０の（Ａ）にてＰＱ特性で示すように、図１０の（Ｂ）と等価なものとなる。この図１０から、ＦＳＴ方式により、可変容量型ポンプを定馬力制御した場合に相当した動作が可能となることが分かる。つまり、ＦＳＴ方式では、流体伝動装置として、定容量型液圧ポンプで可変容量型液圧ポンプと等価な動作を高効率で実現することが可能となり、省エネルギーという要請にも応えるものとなっている。
特開平２００３−１３０００６号公報

上述したように、ＦＳＴ式液圧装置は、簡単にいうならば、液圧ポンプ等の動力源で出力された所定の大きさの動力を高効率で利用するものであり、高効率の無段階流体伝動装置として広く普及が見込まれている。

しかしながら、上の例で、負荷側が、平衡状態（駆動源Ｅの回転を一定として開閉弁ＶＳ１の開閉が全くない状態であり、図１０の（Ａ）の点１の状態）よりも高圧で小流量を必要とする状態（図１０の（Ａ）において左側の点２よりも左側領域）となる場合では、動力源である液圧ポンプＰの回転数、従って駆動源Ｅの回転数の変動値が大きくなることがある。すなわち、従来のＦＳＴ式液圧装置では、液圧ポンプＰの出力流量に対し、小流量で負荷を駆動する場合、開閉弁ＶＳ１の開閉時間によって、液圧ポンプＰにおける回転数変動値とアキュムレータＡＣＣの圧力変動値が決定されるのであるが、極めて小さな流量で負荷を駆動しようとする場合、開閉弁ＶＳ１を開（アンロード）としている間に、駆動源Ｅの動力によって液圧ポンプＰの回転数、すなわち駆動源Ｅの回転数が増加してしまうのである。

そこで、本発明は、負荷が小流量で駆動される場合であっても、動力源の回転数変動値を小さくし、もって動力源を駆動するための駆動源を安定的に動作させることのできるＦＳＴ式液圧装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明は、所定の負荷に作動液体を供給するための液圧装置であって、所定の動力を出力でき、所定の慣性を備える動力源と、前記動力源に一端が接続され、前記負荷に延びる流路と、前記流路に接続され、前記流路に流れる作動液体により伝えられる動力を蓄積するエネルギー蓄積手段と、前記動力源と前記エネルギー蓄積手段との間における前記流路に介設された、前記エネルギー蓄積手段から前記動力源への流れを阻止する第１の弁手段と、前記第１の弁手段と前記動力源との間における前記流路から分岐するアンロード流路と、前記アンロード流路を開閉すべく設けられた第２の弁手段と、を備え、前記動力源、前記アンロード流路及び前記第２の弁手段からなる組が複数、並列に設けられていることを特徴としている。

第１の弁手段としては逆止弁が好ましく、第２の弁手段としては、アンロード流路に介設された開閉弁が好ましい。また、動力源としては液圧ポンプが考えられる。

かかる構成においては、第２の弁手段によるアンロード流路の開閉によって、機能する動力源を選定することができる。すなわち、動力源、前記アンロード流路及び前記第２の弁手段からなる組が２組ある場合、一方の組のアンロード流路を開としておけば、他方の組の動力源が機能することとなる。これによって、例えば各組における動力源を、出力の大きさの異なるものとした場合には、負荷の状態に適合した動力源を選択して用いることができ、その動力源に関連する第２の弁手段の切換えが多くならないようにすることができる。また、複数の動力源を同時に使用することもできる。このように、負荷の状態に適合した動力源が使用されることによって、動力源の回転数変動値を小さくすることができる。

また、動力源の選定のための第２の弁手段の操作は手動でも可能であるが、制御手段によってもよい。

エネルギー蓄積手段としてはアキュムレータが好ましく、かかる場合、制御手段は、負荷の状態としてアキュムレータの圧力等を検知して、開閉弁の開閉を制御することが有効である。

なお、動力源が複数あることから、これらを駆動する駆動源は、複数の動力源に対して個々独立に設けてもよいし、また、複数の動力源に対して１つの駆動源を共用することとしてもよい。

上述したように、本発明によれば、複数の動力源を適宜切り換えて使用することができる。従って、例えば出力が大きな動力源と、出力が小さな動力源とを用意しておけば、負荷を小流量で駆動しようとする場合には、小出力の動力源を選択すればよく、それによって当該動力源の回転数変動値を小さく抑えることができ、ひいては当該動力源を駆動する駆動源を安定して動作させることができる。勿論、負荷が大流量を必要とする場合には、複数の動力源の同時使用も可能となる。斯くして、本発明によるＦＳＴ式液圧装置は、高効率で安定的に動作し、又は制御性が向上する。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、同一又は相当部分には同一符号を付することとする。

図１は、車両の駆動系に適用した本発明によるＦＳＴ式液圧装置である油圧装置を示す概略説明図である。この油圧装置１０は、先に図９の（Ａ）に沿って説明した従来構成と同様に、定容量型油圧ポンプ（動力源）１２、逆止弁（第１の弁手段）１４、アキュムレータ（エネルギー蓄積手段）１６、開閉弁（第２の弁手段）１８を備えている。

油圧ポンプ１２の回転軸２０には、駆動源として内燃機関２２の出力軸２４が接続されている。勿論、駆動源は内燃機関２２に限られず、電動機等の他の型式のものであってもよい。油圧ポンプ１２及び内燃機関２２は、油圧ポンプ１２が定容量型であるので、内燃機関２２の出力が一定の回転数である場合には、油圧ポンプ１２から所定の大きさの動力を出力することができる動力源として機能することができる。

また、油圧ポンプ１２の回転軸２０には、フライホイール２６が同軸に取り付けられている。フライホイール２６は、はずみ車とも称される慣性体であり、所定量の慣性モーメントを有している。このフライホイール２６は、内燃機関２２により回転駆動された場合、内燃機関２２の出力動力を回転運動エネルギーとして蓄積していく。なお、油圧ポンプ１２若しくは内燃機関２２、又はその両者に大きな慣性が内在している場合には、フライホイール２６を省略することも可能である。

油圧ポンプ１２の流入ポート２８には、作動油タンク３０が、流路３２を介して接続されている。また、油圧ポンプ１２の流出ポート３４には流路３６の一端が接続され、他端は、エネルギー蓄積手段としてのアキュムレータ１６が接続されている。流路３６の中間部には逆止弁１４が介設されており、油圧ポンプ１２からアキュムレータ１６への作動油の流れは許容するが、その逆の流れは阻止するようになっている。

油圧ポンプ１２と逆止弁１４との間の流路３６の途中からはアンロード流路３８が分岐し、作動油タンク３０に接続されている。このアンロード流路３８には開閉弁１８が介設されている。図示実施形態では、開閉弁１８は電磁式であり、制御装置４０からの制御信号によって開閉制御される。

アキュムレータ１６にて蓄積されたエネルギーは負荷側に供給される。すなわち、アキュムレータ１６と逆止弁１４との間の流路３６から流路４２が分岐しており、この流路４２が、負荷としての油圧モータ４４の流入ポート４６に接続されている。

流路４２には開閉弁４８が介設されている。この開閉弁４８も電磁式であり、制御装置４０によって開閉制御されるようになっている。

開閉弁４８と油圧モータ４４との間の流路４２からは、作動油タンク３０に接続される流路５０が分岐している。この流路５０には逆止弁５２が介設されており、流路４２から作動油タンク３０への作動油の流れを阻止する一方、開閉弁４８が閉状態にある場合に、油圧モータ４４に接続された負荷の慣性力により油圧モータ４４がポンプとして作用し、油圧モータ４４の流入ポート４６に作動油タンク３０から作動油が流入することができる。

油圧モータ４４の回転軸５４には車両の駆動輪５６が接続されている。これにより車両全体が油圧モータ４４の慣性として働くものである。油圧モータ４４の流出ポート５８は作動油タンク３０と流路６０を介して接続されている。

本実施形態に係る油圧装置１０は、更に、油圧ポンプ１２とは容量の異なる定容量型油圧ポンプ６２を備えている。この油圧ポンプ６２は、本実施形態においては油圧ポンプ１２よりも押しのけ容積が小さいものが用いられている。また、油圧ポンプ６２は油圧ポンプ１２とタンデム式となっている。すなわち、両ポンプ６２，１２は同一の回転軸２０を共用しており、１個の内燃機関２２によって駆動されるようになっている。

油圧ポンプ６２の流入ポート６４は流路６６を介して作動油タンク３０に接続されている。また、油圧ポンプ６２の流出ポート６８に接続された流路７０は、逆止弁１４とアキュムレータ１６との間の流路３６に接続さている。流路７０には、アキュムレータ１６から作動油が逆流しないように、逆止弁７２が介設されている。

逆止弁７２と油圧ポンプ６２との間の流路７０からは流路７４が分岐し、この流路７４は作動油タンク３０に接続されている。流路７４には電磁式の開閉弁７６が介設されている。この開閉弁７６もまた、他の開閉弁１８，４８と同様に、制御装置４０により開閉制御されるようになっている。

制御装置４０には、アキュムレータ１６の圧力を検知する圧力センサ７８と、油圧モータ４４の回転軸５４の回転数を検知する回転センサ８０と、内燃機関２２の出力軸２４の回転数（油圧ポンプ１８，６２の回転軸２０の回転数）を検知する回転センサ８２とからの検知信号が入力される。また、制御装置４０には、加速指令又は減速指令の信号が入力される。制御装置４０はこれらの信号に基づいて開閉弁１８，４８，７６の開閉を制御する。なお、符号８４は内燃機関２２の出力軸２４と油圧ポンプ１２，６２の回転軸２０との間に設けられた電磁クラッチであり、これも制御装置４０により制御される。このクラッチ８４は、図示の位置に限らず、例えば油圧ポンプ１２とフライホイール２６との間、或いは油圧ポンプ１２と油圧ポンプ６２との間に配置してもよい。

当業者であれば容易に理解されるであろうが、油圧ポンプ１２、逆止弁１４及び開閉弁１８の組と、油圧ポンプ６２、逆止弁７２及び開閉弁７６の組とは互いに並列の関係で配置されており、油圧ポンプ１２、逆止弁１４、アキュムレータ１６、開閉弁１８、油圧モータ４４、開閉弁４８及び逆止弁５２により構成される油圧回路と、油圧ポンプ６２、逆止弁７２、アキュムレータ１６、開閉弁７６、油圧モータ４４、開閉弁４８及び逆止弁５２により構成される油圧回路は、それぞれ、図９の（Ａ）に記載の油圧回路と基本的構成は同一であり、図１０の（Ａ）と同様なＰＱ特性を呈することができる。

ここで、負荷に供給できる圧力と流量との関係を図２に示す。図２は、図１０の（Ａ）と同様な図である。本実施形態では、その中央部の点βにて、油圧ポンプ１２が最も高効率で動作できる押しのけ容積を有するものとし、油圧ポンプ６２が、点βよりも小流量、高圧力の点αにて最も高効率で動作できる押しのけ容積を有するものとする。そして、負荷、すなわち油圧モータ４４に対して点βの圧力Ｐ_β及び流量Ｑ_βを供給する場合には、まず、油圧装置１０を起動して内燃機関２２を始動する。次いで、制御装置４０に加速信号を送ると、制御装置４０は、開閉弁１８，７６を開状態とし、開閉弁４８を閉状態とすると共に、クラッチ８４を接続して、内燃機関２２の出力を油圧ポンプ１２，６２の回転軸２０に伝える。この状態が図３のｔ_０〜ｔ_１までの状態であり、アンロード流路３８，７４が開いているので、油圧ポンプ１２，６２の回転軸２０の回転数は上昇し、フライホイール２６にエネルギーが蓄積されていく。

回転数が適当な値、例えば内燃機関２２にとり最も効率の良い所望の回転数Ｒ_ｉとなったならば、制御装置４０はその状態を回転センサ８２からの信号により認識し、開閉弁１８を閉じる。これにより、作動油はアキュムレータ１６に送られ、蓄積される。一方、制御装置４０が開閉弁１８を適当なタイミングで開閉制御（スイッチング制御）することで、回転軸２０は前記所望回転数で維持される（図３のｔ_１〜ｔ_２）。

アキュムレータ１６の圧力が、図２の点βでの圧力Ｐ_βを越える設定圧力に達したならば、制御装置４０は圧力センサ７８からの信号に基づいて開閉弁４８を開放し、アキュムレータ１６に蓄積されたエネルギーを油圧モータ４４へと送り、これを駆動する。その間、図３のｔ_３以降に示されるように、開閉弁１８を適当なタイミングで開閉制御することで、アキュムレータ１６の圧力及び内燃機関２２の出力軸２４がそれぞれ所望の値に維持され、図２の点βで示される負荷に対して効率良く対応することができる。

以上の制御においては、開閉弁７６は全期間にわたり開放されているので、油圧ポンプ６２は機能していないことになる。

次に、停止状態から、負荷である油圧モータ４４に対して図２における点αの圧力Ｐ_α（＞Ｐ_β）及び流量Ｑ_α（＜Ｑ_β）を供給する場合、上述と同様に、油圧装置１０を起動して内燃機関２２を始動し、制御装置４０に加速信号を送り、開閉弁１８，７６を開状態とし、開閉弁４８を閉状態とすると共に、油圧ポンプ１２の回転軸２０を回転させる。

ここで、仮に、開閉弁７６は開状態のままとし、開閉弁１８を開時間と閉時間を長くした場合、内燃機関２２の回転数変動値とアキュムレータ１６の圧力変動値を限定すると、所望の圧力Ｐ_αを得ることができなくなる。逆言するならば、所望の圧力Ｐ_αを得るためには、その一手段として内燃機関２２の回転変動値を大きくする必要がある。

そこで、この場合、開閉弁１８を開状態として油圧ポンプ１２の機能を喪失させたままとし、開閉弁７６を適当なタイミングで開閉制御することとする。これにより、図２における点αで有効な油圧ポンプ６２のみが適用されることとなり、図４に示すように、内燃機関２２の回転数変動値やアキュムレータ１６の圧力変動値が小さい状態での動作が可能である。

更に、図示しないが、開閉弁１８，７６の両方を開閉制御することで、油圧ポンプ１２，６２を機能させ、大容量の油圧ポンプを用いたのと同様な効果を発揮させることもできる。この場合には、図２における点γの負荷に対応させることが可能となる。

以上、図２でのα、β、γの各点での制御方法を概念的に説明したが、これを応用して実際の車両の駆動制御を行う場合、種々の制御方法が考えられるであろう。例えば、車両を停止状態から直進走行させ、加速していく場合、下表のような状態の変化が考えられる。

まず、状態（１）は車両停止状態である。この状態（１）では、出力流量はゼロであり、アキュムレータ１６の圧力も最低値である。

状態（２）は、やはり車両停止状態であるが、図２を参照するならば、内燃機関２２を駆動してアキュムレータ１６の圧力を点αでの圧力を越える設定最高圧力Ｐ_ＭＡＸにまで上昇させている。

状態（３）は、車両を発進させて所定の速度Ｖ_１まで加速する状態であり、油圧モータ４４への流量（出力流量）はゼロからＱ_αβへと上昇することが必要となる。この状態（３）では、アキュムレータ１６内の圧力は設定最高圧力Ｐ_ＭＡＸからＰ_αβにまで低下する。なお、Ｑ_αβは、図２の点αでの流量Ｑ_αよりも多く、Ｐ_αβは点αでの圧力Ｐ_αよりも低く設定されている。この状態では、点α前後の領域での制御となるため、上述したように油圧ポンプ６２からの油動力を利用することになる。

状態（４）は、車両を速度Ｖ_１からＶ_２に加速する状態であり、出力流量はＱ_αβからＱ_βγへと上昇し、アキュムレータ１６内の圧力はＰ_αβからＰ_βγにまで低下する。なお、Ｑ_βγは、図２の点βでの流量Ｑ_βよりも多く、Ｐ_βγは点βでの圧力Ｐ_βよりも低い。ここでは、点β前後の領域での制御となるため、油圧ポンプ１８からの油動力を利用することになる。

更に、状態（５）は、車両を速度Ｖ_２から最終のＶ_３に加速する状態であり、出力流量はＱ_βγからＱ_γへと上昇し、アキュムレータ１６内の圧力はＰ_βγからＰ_γにまで低下する。なお、ここでは、点γに近い領域での制御となるため、油圧ポンプ１８と油圧ポンプ６２とを併用した制御となる。

各状態間の変化は、圧力センサ７８からの信号に基づいて知ることができる。従って、制御装置４０は加速指令信号が加えられた後、圧力センサ７８からの信号によって開閉弁の開閉を制御することで、上記の状態（１）から状態（５）までの変化に連続的に対応することができる。

すなわち、図５に示すように、状態（１）では、内燃機関２２を始動し、開閉弁１８，７６を開状態とし、開閉弁４８を閉状態とすると共に、クラッチ８４を接続して、内燃機関２２の出力を油圧ポンプ１２の回転軸２０に伝える。

次に、状態（２）では、開閉弁１８を閉じて、作動油をアキュムレータ１６に送る。この際、上述とは異なり、開閉弁７６も閉じれば、油圧ポンプ６２からの作動油もアキュムレータ１６に送られるため、設定最高圧力まで蓄圧することができる。

この後、制御装置４０は圧力センサ７８からの信号によりアキュムレータ１６の圧力が設定最高圧力Ｐ_ＭＡＸに達したことを認識したならば、状態（３）での制御として、開閉弁１８を開状態とし、開閉弁７６を開閉制御する。この制御により、出力流量は増加し、逆にアキュムレータ１６の圧力は低下していく。

アキュムレータ１６の圧力がＰ_αβとなったならば、油圧ポンプ１２を利用すべく開閉弁７６を開状態とし、開閉弁１８を開閉制御する。

アキュムレータ１６の圧力がＰ_βγとなったならば、更に制御装置４０は開閉弁１８，７６を開閉制御する。これにより、出力流量は更にＱ_γまで増加し、アキュムレータ１６の圧力はＰ_γとなる。この際、車速はＶ_３に達する。

上記制御方法では、アキュムレータ１６の圧力、すなわち圧力センサ７８の検知信号に基づいて、開閉弁１８，７６のを開閉することにより、駆動源たる内燃機関２２の慣性モーメントやアキュムレータ１６の容量が決まっている場合において、内燃機関２２の回転数変動値やアキュムレータ１６の圧力変動値を抑制しながら、動作させることができる。

なお、上記制御方法では、内燃機関２２の回転数を一定に維持しており、アキュムレータ１６の圧力から出力流量を一義的に求めることができる。従って、圧力センサ７８からの検知信号ではなく、例えば流路４２に流量計を設けて、その検出値から上記と同様な制御を行うことも可能である。

上記制御方法は、車両の発進、直進、加速での一例である。車両の走行態様には、減速や旋回、或いは、斜面の上り下り、それらの複合パターン等、種々あり、その態様によって制御方法が種々選定されるべきことは言うまでもない。例えば、アクセルペダルに相当する入力手段からの加速・減速指令の情報のみにより、駆動源を最適な出力状態で駆動しながら、使用する油圧ポンプを適時選定し、関連の開閉弁を開閉制御することで、オペレータが欲する加減速や速度を制御することも可能である。

以上、本発明の好適な実施形態について詳細に述べたが、本発明は上記実施形態に限定されないことはいうまでもない。

例えば、上記実施形態では、動力源としての油圧ポンプを二つとしているが、油圧ポンプを三つ以上設けることも考えられる。油圧ポンプ１２よりも大容量の油圧ポンプを設けた場合には、図２の点γよりも右側の領域での制御をもより効率的に行うことが可能となる。

また、負荷も車両の駆動輪５６に係る油圧モータ４４に限らず、杭打機等に用いられる油圧シリンダ、その他の油圧機器を使用することができる。杭打機においては、負荷の大きさは地面の固さ等により定まるため、圧力センサ等で負荷の大きさを検知しなくとも、作業員の判断によることもできる。よって、機能する油圧ポンプ１２，６２を選定する場合、手動によって開閉弁１８，７６を開閉することとしてもよい。

更に、上記実施形態では複数の油圧ポンプ１２，６２に対して１個の駆動源２２が設けられているが、図６に示すように、各油圧ポンプ１２，６２に対して駆動源２２，９０を独立に設けてもよい。この場合、駆動源２２，９０の駆動・停止により、機能する油圧ポンプ１２，６２を切り換えることができる。

更にまた、上記実施形態では、アキュムレータ１６から油圧ポンプ１２，６２への逆流を防止するための第１の弁手段として逆止弁１４，７２を用い、アンロード流路３８，７４の開閉を行うための第２の弁手段として開閉弁１８，７６を用いているが、これらは図７の（Ａ）に示すような開閉弁１００，１０２を用いることで、逆止弁を排し、各開閉弁１００，１０２に第１と第２の弁手段を持たせることができる。すなわち、アンロード流路３８，７４が流通可能な状態となっている時に、アキュムレータ１６からの逆流が防止され、アンロード流路３８，７４が遮断状態となっている時に、アキュムレータ１６への作動油の流れが許容される機能を有すれば、第１の弁手段と第２の弁手段の構成はどのようなものとなっていてもよい。従って、図７の（Ｂ）に示すようなロータリ弁１１０，１１２を使用した形態も考えられる。

また、図８に示すように、流路３６中に流れ方向切換弁２００を設けることで、逆止弁１４，７２を１個に限定できることも、当業者であれば、容易に理解されよう。

なお、上記実施形態では油圧装置としているが、油以外の他の作動液体を用いた液体装置にも本発明は適用可能である。

本発明による油圧装置（液圧装置）の一実施形態を示す油圧回路図である。図１の油圧装置でのＰＱ特性を示すグラフである。開閉弁１８の開閉とアキュムレータの圧力、油圧ポンプの回転数の変化を示すグラフである。開閉弁７６の開閉とアキュムレータの圧力、油圧ポンプの回転数の変化を示すグラフであり、図４と同じ負荷条件下でのグラフである。図１の油圧装置を制御する方法の一例を示すタイミングチャートである。本発明による油圧装置の別の実施形態を示す油圧回路図である。（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ本発明による油圧装置の更に別の実施形態を示す油圧回路図である。本発明による油圧装置の他の実施形態を示す油圧回路図である。（Ａ）は従来一般のＦＳＴ式液圧装置を示す回路図であり、（Ｂ）は（Ａ）の液圧装置に等価な電気回路の回路図である。（Ａ）は図９の（Ａ）の液圧装置によるＰＱ特性のグラフであり、（Ｂ）は図９の（Ｂ）の電気回路によるＶＩ特性のグラフである。

符号の説明

１０…油圧装置
１２，６２…油圧ポンプ（動力源）
１４，７２，５２…逆止弁（第１の弁手段）
１６…アキュムレータ（エネルギー蓄積手段）
１８，４８，７６…開閉弁（第２の弁手段）
２０…油圧ポンプの回転軸
２２，９０…内燃機関（駆動源）
２６…フライホイール
３０…作動油タンク
３６，４２，７０…流路
３８，７４…アンロード流路
４０…制御装置（制御手段）
７８…圧力センサ
１００，１０２…開閉弁（第１及び第２の弁手段）
１１０，１１２…ロータリ弁（第１及び第２の弁手段）

Claims

所定の負荷に作動液体を供給するための液圧装置であって、
所定の動力を出力でき、所定の慣性を備える動力源と、
前記動力源に一端が接続され、前記負荷に延びる流路と、
前記流路に接続され、前記流路に流れる作動液体により伝えられる動力を蓄積するエネルギー蓄積手段と、
前記動力源と前記エネルギー蓄積手段との間における前記流路に介設された、前記エネルギー蓄積手段から前記動力源への流れを阻止する第１の弁手段と、
前記第１の弁手段と前記動力源との間における前記流路から分岐するアンロード流路と、
前記アンロード流路を開閉すべく設けられた第２の弁手段と、
を備え、
前記動力源、前記アンロード流路及び前記第２の弁手段からなる組が複数、並列に設けられている液圧装置。
前記第２の弁手段を制御する制御手段を備える、請求項１に記載の液圧装置。
前記動力源を駆動する駆動源を一つ、備え、当該一つの駆動源が前記複数の組における前記動力源に対して共用されている、請求項１又は２に記載の液圧装置。
前記動力源を駆動する駆動源を、複数の組と同数備え、各駆動源が前記複数の組における対応の前記動力源に対して適用されている、請求項１又は２に記載の液圧装置。