JP2008514506A - 混成液圧駆動装置 - Google Patents

Abstract

車両のための混成液圧駆動装置は原動機と、原動機を駆動車輪に接続するトランスミッションと、流体エネルギ貯蔵アキュムレータと、エネルギ貯蔵アキュムレータに流体連通し、トランスミッションの上流側で原動機に駆動結合された可逆液圧機械とを有する。混成液圧駆動装置は、減速モードにおいて、可逆液圧機械がアキュムレータ内に流体をポンピングすることにより車両の駆動車輪を減速させるように、配列される。駆動モードにおいては、可逆液圧機械は車両の推進を補助するためにアキュムレータからの加圧流体を使用して車両の駆動車輪に補助のパワーを供給する。中立モードにおいては、可逆液圧機械は原動機から切り離されて、駆動車輪にいかなる重大な駆動又は減速の影響をも及ぼさないように、可逆液圧機械を実質上不作動にする。
【選択図】
図１

Description

本発明は一般に混成液圧駆動装置に関し、特に、車両トランスミッションの上流側で原動機に作動的に結合された一体の液圧機械を含む、減速運動により推進エネルギを発生させ蓄積する、自動車の液圧駆動装置に関する。

混成（ハイブリッド）液圧（又は再生）駆動装置は既知であり、自動車特にトラックやバスに適用されてきた。このような装置は、制動状態の下で車両を減速することにより及び車両の推進のために後で使用するようにそのエネルギを蓄積することにより、エネルギを利用する。一層詳細には、典型的な混成液圧駆動装置はパワーを吸収し、普通の車両駆動装置にパワーを付加するために一体化した液圧ポンプ／モータユニットの形をした液圧機械を利用する。装置がパワーを吸収している間、液圧ポンプ／モータユニットは低圧容器又はリザーバから液圧エネルギ貯蔵装置内へ液圧流体をポンピングするために使用される。このエネルギ貯蔵装置は典型的には１又はそれ以上の窒素チャージ液圧アキュムレータを有する。多くの場合、パワーを吸収し、パワーを保存する代わりにパワーを排気熱エネルギとして大気中に放出する機能性も存在する。混成液圧装置が車両駆動装置の駆動ラインにパワーを付加しているとき、液圧ポンプ／モータユニットはモータとして作用し、アキュムレータ（単数又は複数）内に貯蔵された液圧エネルギを利用する。

しかし、現代の装置はその作動の融通性が欠如していた。その理由は、このような装置は、例えば車両が始動状態から加速されるときに、蓄積されたエネルギを一気に放出するように配列され、一方、貯蔵されたエネルギを一層制御された状態で解放できる装置は最適の効率で作動できなかったからである。それ故、既知の装置内でのエネルギの使用は幾分不十分であり、それ故、既知の装置は広範囲の使用を満足させなかった。更に、既知の装置は設置のために時間を要し、相当の労力を必要とする。

現代の混成液圧駆動装置におけるポンプ／モータユニットは車両のトランスミッションの下流側で車両駆動装置の駆動ラインに結合される。換言すれば、駆動ラインに組み込まれた一体化したポンプ／モータは車両のトランスミッションの後で液圧パワーを吸収し、付加する。車両のトランスミッションの歯車比の減少及びトランスミッションにおける固有の摩擦損失や他のパワー損失のため、現代の混成液圧駆動装置のモータ／ポンプユニットは実質的な量の加圧液圧流体を発生させるべきである。単速の駆動ラインに組み込まれた装置は駆動ラインの速度によりその最大パワー貢献度を制限される。典型的には、車両速度が小さい場合、駆動ラインの速度は小さくなり、その結果、駆動ラインに対するパワー利用度は小さくなる。小さな駆動ライン速度を補償する唯一の方法は一層大きな容量形のポンプ／モータユニットを使用することである。一層大きなポンプ／モータユニットは一層大きなトルクを駆動ラインに適用できるようにする。単速の駆動ラインに組み込まれたデザインに対しては、パワー利用度の差異は一層大きなポンプ／モータの使用を介してのみ部分的に軽減することができる。ある点では、特定の応用に応じて、ポンプ／モータの寸法を増大させることが妥当ではなくなる。別の重要な因子は、大半の場合、ポンプ／モータの変位が大きいほど、最大可能な作動速度が減少することである。この低い最大作動速度はしばしば全体の混成液圧装置の作動範囲を減少させ、従って装置の効率を減少させる。

大半の場合、多速の駆動ラインに組み込まれたデザインは上述した制限を減少させる補助を行う。しかし、このような多速のデザインの付加的なコスト、複雑さ及び重量が多速のデザインの実行可能性を減じてしまう。最終的には、このような多速のインターフェイス装置は車両のトランスミッションの機能性と重複し、それ故、余分なものとなる。

それ故、現代の駆動ラインに組み込まれた混成液圧駆動装置のモータ／ポンプユニットは比較的寸法が大きく、重く、かさばったものとなる。
更に、駆動ラインに組み込まれた液圧ポンプ／モータユニットはポンプ／モータの重量及び反力トルクを支持する構造体を必要とする。多くの場合、ポンプ／モータユニットは歯車箱を介して駆動ラインにインターフェイス接続することができる。このような場合、ポンプ／モータユニットのみならず歯車箱をも支持するために装着装置が必要になる。この必要な構造体はしばしばそれ自体のデザイン及び車両のシャシーへの取り付けについての挑戦を提示する。任意のこのような構造体を設計できる前に、シャシーの力学、重量分布、ノイズ、不快感、振動及び重大な作動クリアランスの慎重な分析が必要となる。

更に、トランスミッションから駆動ラインへ送給されるパワーが移送ケースを介して差動歯車セットにより前車軸と後者軸との間で分割されるような、全駆動車輪を備えたある車両においては、対処すべきトルク管理事項も存在することがある。パワーが駆動ラインの片側に付加されたとき、車両制御の消失を生じさせることのある重大なトルク管理事項の可能性が存在する。

従って、本発明が意図することは、従来技術のこれらの欠点を克服すること、特に駆動ラインに装着した再生駆動装置の特定の組み込み及び性能の制限を克服することである。

本発明の好ましい実施の形態に係る自動車のための混成液圧駆動装置は原動機と、原動機を駆動車輪に接続するトランスミッションと、加圧流体を貯蔵及び解放するように作動できる少なくとも１つの流体エネルギ貯蔵アキュムレータと、トランスミッションの上流側で原動機に駆動結合された可逆液圧機械とを有する。可逆液圧機械はエネルギ貯蔵アキュムレータと流体連通する。

混成液圧装置は駆動モード、減速モード及び中立モードを含む３つの作動モードで作動することができる。混成液圧駆動装置は、減速モードにおいて、可逆液圧機械が少なくとも１つのエネルギ貯蔵アキュムレータ内に流体をポンピングすることにより車両の駆動車輪を減速させるように、配列される。駆動モードにおいては、可逆液圧機械は車両の推進を補助するために少なくとも１つのエネルギ貯蔵アキュムレータからの加圧流体を使用して車両の駆動車輪に補助のパワーを供給する。中立モードにおいては、結合装置は可逆液圧機械を原動機から切り離して、駆動車輪にいかなる重大な駆動又は減速の影響をも及ぼさないように、可逆液圧機械を実質上不作動にする。それ故、混成液圧駆動装置は、原動機とは実質上独立に、補助の再生パワー及び減速を駆動車輪に供給するようになっている。

好ましくは、可逆液圧機械は、高圧可変容量形軸方向ピストン液圧モータ／ポンプのような、液圧ポンプ及び切り換わった場合の液圧モータの双方として機能するエンジンに組み込まれた液圧ポンプ／モータユニットの形をしている。

本発明に係る混成液圧駆動装置は等価の性能レベルの現代の液圧再生駆動装置よりも優れた多くの利点を提供し；これらの利点は例えば、寸法及び重量の減少、一層の低コスト、一層幅広い作動速度範囲にわたっての作動の許容、静止の車両においてさえもある液圧ポンプ／モータの機能性の許容、既存の車両のシャシーに対する良好な適用性等である。

本発明の他の目的及び利点は添付図面に照らしての次の明細書の研究から明らかとなろう。

ここで、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施の形態を説明する。
図１は自動車特にトラックやバスのような重量級の陸上車両に適用するための、本発明の第１の実施の形態に従った混成液圧（即ち再生）駆動装置８を示す。混成駆動装置８は内燃エンジン又は電気モータのような原動機１０と、車両多速度トランスミッション１２とを有する。好ましくは、トランスミッション１２は原動機１０をトランスミッション１２に駆動結合する流体力学トルクコンバータ１４を含む遊星自動トランスミッションである。任意の適当な形式の車両トランスミッションは本発明の要旨内に含まれることを認識されたい。今度は、トルクコンバータ１４は原動機１０の出力シャフト１１に回転不能な状態で結合されたタービン１４ａ（又はポンプ）と、トランスミッション１２の入力シャフト１２ａに回転不能な状態で結合されたインペラ１４ｂと、ステータ１４ｃと、を有する。好ましくは、図１に示すように、原動機１０は内燃エンジンであり、出力シャフト１１はエンジン１０のクランクシャフトである。

車両トランスミッション１２は後方駆動シャフト１６及び前方駆動シャフト１８を含む車両駆動装置８の駆動ラインに駆動接続される。一層詳細には、車両駆動ラインの後方駆動シャフト１６はトランスミッション１２を後方駆動車軸組立体２０に駆動接続し、一方、前方駆動シャフト１８はトランスミッション１２を前方駆動車軸組立体２２に駆動接続する。混成駆動装置８は前方又は後方において単一の駆動車軸組立体を有することができることを認識されたい。

混成駆動装置８は更に液圧パワー装置３０を有する。本発明の好ましい実施の形態に係る液圧パワー装置３０はエンジンに組み込まれた可逆液圧機械３２と、可逆液圧機械３２に流体接続された遠隔低圧容器即ち液圧流体リザーバ３４と、液圧機械３２に流体接続された少なくとも１つの高圧液圧アキュムレータ３６とを有する。液圧流体リザーバ３４は適当な量の液圧流体を貯蔵し、液圧機械３２に液圧流体を供給するために設けられる。従って、液圧流体リザーバ３４は液圧機械３２の入口と流体連通する。液圧流体リザーバ３４は温度センサ６２と、低レベルスイッチ６４と、リザーバ圧力スイッチ６６とを具備することができる。

好ましくは、エンジンに組み込まれた可逆液圧機械３２は、液圧ポンプ及び切り換わった場合の液圧モータの双方として機能する一体化した液圧ポンプ／モータユニットの形をしている。一層好ましくは、一体化した液圧ポンプ／モータユニット３２は容積式可逆高圧ピストンモータ／ポンプである。更に好ましくは、一体化した液圧ポンプ／モータユニット３２は可変容量形モータ／ポンプ、例えば、高圧可変容量形軸方向ピストン液圧モータ／ポンプである。この構成のため、一体化した液圧ポンプ／モータユニット３２の変位（排水量）は変化することができ、従って、発生した加圧液圧流体の流れは駆動されている速度とは独立に制御することができる。しかし、任意の適当な液圧モータ／ポンプユニットは本発明の要旨内に入ることを認識されたい。

本発明のエンジンに組み込まれた液圧ポンプ／モータユニット３２はトランスミッション１２の上流側でエンジン１０のクランクシャフト１１に駆動接続される。
液圧ポンプ／モータユニット３２とエンジン１０のクランクシャフト１１との間のインターフェイスは多くの形をとることができる。一層詳細には、図１に示す本発明の第１の例示的な実施の形態によれば、一体化した液圧ポンプ／モータユニット３２は、可逆液圧ポンプ／モータユニット３２をエンジン１０のクランクシャフト１１に選択的に結合するために設けられた結合装置２６を通しての伝達前に、エンジン１０の後方端部１０Ｒにおいてクランクシャフト１１に駆動接続される。

結合装置２６は駆動歯車２７ａの形をした移送歯車箱と、被駆動歯車２７ｂと、結合装置２６に対してポンプ／モータユニット３２を選択的に結合／結合解除するために設けられたクラッチ組立体２８と、を有する。結合装置２６はインターフェイスシャフト２９を介してポンプ／モータユニット３２に駆動接続される。移送歯車箱はポンプ／モータユニット３２とクランクシャフト１１との間の速度増加又は減速比のために設けられる。移送歯車箱の有効伝達比は意図する車両応用に対応する所定の駆動サイクルにわたって最適なポンピング効率を提供するように設計される。代わりに、移送歯車箱はポンプ／モータユニット３２とクランクシャフト１１との間に任意の望ましい歯車比を提供する一組の歯車を有することができる。更に代わりに、移送歯車箱はエンジン１０のクランクシャフト１１をポンプ／モータユニット３２のインターフェイスシャフト２９に物理的に接続するためにチェーン又はベルト部材を有することができる。随意には、移送歯車箱は多速度比歯車箱の形をとることができる。

本発明の第１の例示的な実施の形態においては、結合装置２６の駆動歯車２７ａは図１に示すようにトルクコンバータ１４のタービン１４ａに駆動接続される。代わりに、結合装置２６は典型的には車両トランスミッションのトランスミッションケースの前方に位置するエンジン駆動パワーテークオフ（ＰＴＯ）に駆動接続することができる。このような構成は当業界で「ライブ」ＰＴＯと呼ばれ、この場合は、ＰＴＯはエンジンに直接接続され、パワーは、トランスミッションの作動に関係なく、ＰＴＯを通してエンジンに対して取り出し（又は）付与することができる。更に代わりに、結合装置２６は適当なＰＴＯアダプタを介してエンジン１０のクランクシャフト１１に駆動接続することができる。結合装置２６は任意の適当な方法によりエンジン１０のクランクシャフト１１に駆動接続できることを認識されたい。

図１の例示的な実施の形態のクラッチ組立体２８は被駆動歯車２７ｂに対してポンプ／モータユニット３２のインターフェイスシャフト２９を選択的に結合／結合解除するために設けられる。

液圧パワー装置３０の例示的な実施の形態を図２に示す。本発明の好ましい実施の形態に係る液圧パワー装置３０は更に、各々液圧機械３２に液圧的に接続された複数の高圧液圧アキュムレータ３６のバンク即ち列を有する。更に好ましくは、アキュムレータのバンクは窒素でチャージされる液圧アキュムレータを含む。他の形式の液圧アキュムレータを使用できることを認識されたい。

各窒素でチャージされる液圧アキュムレータ３６は好ましくは、好ましくは円筒状であるハウジングを有し、このハウジングはシールされた状態でいずれかの端部において閉じられ、ハウジング内で、ハウジングの内部を第１及び第２の室（図示せず）に分割する可動のダイアフラムを有する。第１の室は圧縮可能な窒素ガスのチャージを担持し、一方、第２の室は、適当な弁手段により、この室に対して、オイルのような実質上圧縮不能な液圧流体を受け取ったり解放したりするように、構成される。アキュムレータ１１は、可動ピストンが第１の室の容積を減少させるように移動させられ、それによってこの室内に貯蔵されたガスを圧縮するように、第２の室内に貯蔵されたオイルの量を増大させることにより、エネルギを蓄積する。車両が減速モードで作動するとき、流体はポンプ／モータユニット３２によりアキュムレータ１１の第２の室内へポンピングされる。逆に、駆動モードにおいては、第２の室の容積を減少させるようにダイアフラムを押圧する圧縮された窒素ガスの力により、液圧流体が第２の室から解放されたとき、流体はポンプ／モータユニット３２を駆動し、その結果、このユニットは、エンジン１２のクランクシャフト１１を駆動して、補助のパワーを駆動車輪に供給し、従って車両の推進を補助するように、モータとして作用する。

本発明の好ましい実施の形態に係る液圧パワー装置３０は更にソレノイド弁３８ａ、３８ｂと、圧力レギュレータ４０、４３と、システム制御弁４２と、アキュムレータ減衰弁４４と、アキュムレータ隔離弁４６と、システム圧力センサ４８と、アキュムレータ圧力センサ５０とを有する。ソレノイド弁３８ａ、３８ｂは一体化したポンプ／モータユニット３２の一部であり、ポンプ／モータユニット３２の容積変位を制御するために使用される。アキュムレータ減衰弁４４はソレノイド作動２方向弁である。その機能は、隣接する絞り弁４５を介して制御された方法でアキュムレータ圧力を減衰させることである。使用において、この弁は、車両が停止しているか又は装置の故障の場合に、いかなるアキュムレータ圧力をも軽減する。アキュムレータ隔離弁４６はアキュムレータ３６の確実な液圧隔離を提供するソレノイド作動弁である。液圧パワー装置３０のソレノイド作動弁は電子制御ユニット（ＥＣＵ）（図示せず）により制御される。

更に、液圧パワー装置３０は微粒子フィルタ５２と、熱交換器５４と、熱交換器５４に関連し、熱交換器５４を通って流れる液圧流体を強制的に冷却するための冷却ファン５６と、を有する。冷却ファン５６は液圧モータ５８により選択的に駆動され、このモータは液圧ファンモータ５８のバイパス液圧ラインを有効に制御するファンバイパス制御弁６０により選択的に作動される。好ましくは、ファンバイパス制御弁６０は外部の通気及び排気ポートを備えた可変のＥＣＵ作動逃し弁の形をしている。ファンバイパス制御弁６０は液圧モータ５８に供給される液圧流体の圧力を選択的に規制するために冷却ファン液圧モータ５８に並列に配置される。当業者なら、冷却ファン５６を駆動するために、液圧モータのほかに、電気モータのような任意の他の適当な動力源を使用できることを認識できよう。

混成液圧（又は再生）駆動装置８は減速モード、駆動モード及び中立モードを含む３つの作動モードで作動できる。
減速モードにおいては、クラッチ組立体２８の係合状態で、運動エネルギの外部の源がエンジン１２のクランクシャフト１１及び結合装置２６を介してポンプ／モータユニット３２を駆動するとき、ポンプ／モータユニット３２は液圧ポンプとして機能する。その結果、ポンプ／モータユニット３２は液圧流体リザーバ３４から液圧流体を吸引し、貯蔵アキュムレータ３８に供給される加圧液圧流体を発生させる。ポンプ３２を駆動するのに必要な負荷はエンジン１２のクランクシャフト１１上に減速力を生じさせる。従って、減速においては、ポンプ／モータユニット３２は、エネルギ貯蔵アキュムレータ３８内へ液圧流体をポンピングすることにより、自動車の駆動車輪２１、２３を減速させる。

駆動モードにおいては、加圧液圧流体はポンプ／モータユニット３２を駆動するためにエネルギ貯蔵アキュムレータ３８から解放される。このモードにおいては、ポンプ／モータユニット３２は液圧モータとして作用し、インターフェイスシャフト２９を回転させるトルクを発生させる。次いで、インターフェイスシャフト２９は、クラッチ組立体２８が係合した状態で、結合装置２６を介してエンジン１２のクランクシャフト１１を駆動し、補助のパワーを駆動車輪に供給し、従ってエネルギ貯蔵アキュムレータ３８からの加圧液圧流体の液圧エネルギを使用して車両の推進を補助する。

中立モードにおいては、結合装置２６のクラッチ２８はエンジン１２のクランクシャフト１１からポンプ／モータユニット３２を切り離し、自動車の駆動車輪２１、２３に対していかなる重要な駆動又は減速の影響をも及ぼさないように、ポンプ／モータユニット３２を実質上不作動にする。

それ故、混成液圧駆動装置８は、原動機１０とは実質上独立に、駆動車輪２１、２３に対して補助の再生パワー及び減速を供給するようになっている。
図面の図３は、全体を符号１０８で示す本発明の混成液圧駆動装置の第２の例示的な実施の形態を示す。図１、２に示す第１の例示的な実施の形態のものとは変わらない素子又は同じ方法での機能は時には詳細な説明無しに同じ符号で示す。その理由は、読者なら、２つの実施の形態における対応する部品間の類似性を容易に理解できるからである。

本発明の第２の例示的な実施の形態の混成液圧駆動装置１０８及び第１の例示的な実施の形態の混成液圧駆動装置８は実質上類似しており、原動機１０に関する結合装置２６の位置が異なる。一層詳細には、図３に示す第２の例示的な実施の形態によれば、一体化した液圧ポンプ／モータユニット３２は、可逆液圧ポンプ／モータユニット３２をエンジン１０のクランクシャフト１１に選択的に結合するために設けた結合装置２６を介して、トランスミッションの前でエンジン１０の前端１０Ｆにおいてクランクシャフト１１に駆動接続される。本発明の第２の例示的な実施の形態の混成液圧駆動装置１０８の作動は第１の例示的な実施の形態の混成液圧駆動装置８の作動と実質的に同一である。

それ故、本発明は、原動機と、原動機を駆動車輪に接続するトランスミッションと、加圧液圧流体を貯蔵及び解放するように作動できる少なくとも１つの液圧流体エネルギ貯蔵アキュムレータと、エネルギ貯蔵アキュムレータに流体連通し、トランスミッションの上流側で原動機に駆動結合された可逆液圧機械とを有する混成液圧（又は再生）駆動装置の新規な構成を具体化する。本発明に係る混成液圧駆動装置は現代の液圧再生駆動装置よりも優れた多数の利点を提供する。

第１に、（パワー分配及び低レベルの燃費としての）等価の性能レベルを達成するため、車両のエンジンに組み込まれる液圧ポンプ／モータユニットの必要な寸法は駆動ラインに組み込まれるデザインよりも実質上一層小さくなる。ある場合、エンジンに組み込まれたポンプ／モータユニットの必要なポンプ／モータユニット寸法は単速の駆動ラインに組み込まれた装置に必要な寸法よりも半分以下になる。大半の場合、エンジンに組み込まれた液圧ポンプ／モータユニットは、駆動ラインに組み込まれた装置よりも、一層大きな作動速度で走行しているその時間のかなりの部分を消費し、従って、トランスミッション及びトルクコンバータの全作業比範囲を利用できる。このような一層大きな作動速度は車両に対する一層大きな即座の混成パワーの利用を可能にする。

エンジンに組み込んだ液圧ポンプ／モータユニットの必要な変位を減少させると共に、重量も減少させる。
車両のエンジンに組み込んだ混成装置に必要な（物理的な寸法及び体積的な流体変位としての）一層小さな液圧ポンプ／モータユニットは、車両の駆動ラインに組み込んだ混成液圧装置に必要な一層大きなポンプ／モータユニットよりも、一層安価となり、一層容易に製造できることを妥当に予期できよう。

エンジンにおける液圧ポンプ／モータユニットのインターフェイス化は、既存の車両の駆動ラインを変更しなくて済む。多くの車両においては、元の駆動ラインを変更することは不可能であるか又は極めて望ましくない。例えば、駆動ライン内での混成液圧ポンプ／モータの設置を妨げるような物理的なクリアランス、長さ、調和又は角度的事項が存在することがある。

更に、原動機に対する液圧ポンプ／モータユニットのインターフェイス化は、駆動ラインに組み込んだ混成装置よりも、一層幅広い車両作動速度範囲にわたる混成液圧駆動装置の作動を許容する。２つの因子が駆動ラインに組み込んだデザインよりも優れたこの増大した機能性に貢献する：
−一層小さな液圧混成ポンプ／モータユニットは一般に一層大きな最大作動速度を許容する；
−トランスミッションの歯車比範囲にわたる液圧ポンプ／モータユニットの作動はエンジンの最大作動速度にロックされるポンプ／モータ比を保つ。多くの車両においては、この最大エンジン作動速度は、１又はそれ以上のトランスミッションのオーバードライブ比を使用するため、等価の駆動ライン速度よりも小さい。

エンジンに組み込んだ混成液圧装置が一層大きな車両作動速度範囲にわたって作動するような状況においては、混成装置の結果としての一層大きな有用性は一般に混成装置の性能利用性を増大させる。

更に、駆動列内に組み込まれた従来の液圧混成駆動装置と比べて、車両のエンジンにおいて組み込まれた本発明の液圧混成駆動装置における最も基本的な機能上の差異の１つは静止状態での車両に対する液圧ポンプ／モータユニットの機能的な利用性である。車両が静止している場合、駆動ラインに組み込まれた液圧ポンプ／モータユニットは全く機能せず、一方、エンジンに組み込まれた液圧ポンプ／モータユニットは、車両が静止している場合でさえ、ある液圧ポンプ／モータ機能を許容する：
１．エンジン始動：車両のエンジンに接続された液圧ポンプ／モータユニットにより、エンジンを始動させるためにポンプ／モータユニットを使用する能力が存在する。もちろん、このユニットは、エンジンを回転させるのに十分な液圧エネルギを貯蔵するために設けられる。液圧パワー装置のポンプ／モータユニットからエンジンを始動させるための本発明の液圧混成駆動装置のこの能力は、アイドリング状態を回避したい場合に、エンジンを停止させることができる。多くの場合、特に自動トランスミッションを備えた車両においては、駆動ラインに装着した混成装置によりエンジンを始動させることは不可能である。

２．補助の液圧パワーの利用性：エンジンで駆動される液圧ポンプ／モータユニットは補助の液圧パワーを発生させる可能性を提供する。多くの車両は補助の液圧パワーの源を必要とする。このような車両のいくつかの例は：避難車両、ダンプベッド車両、セメント輸送車両等である。

３．エネルギ貯蔵アキュムレータ（好ましくは、窒素でチャージされる液圧アキュムレータ）の予備チャージ：エンジンで駆動されるポンプ／モータユニットを備えた混成液圧駆動装置は、車両を実際に運動させることなく、アキュムレータの予備チャージを許容する。ある混成パワーの利用方法においては、アキュムレータを予備チャージする能力から利益が得られる。例えば、停止状態から車両を加速するエンジンに関連するかなりの流出物が最も重要な場合、アキュムレータをチャージする時間期間にわたる軽い寄生負荷は、車両を十分に加速できることを保証するために容認できる。アキュムレータを再チャージする能力から利益を得る別の混成パワー利用方法は、車両の加速性能が重要であるような方法である。

４．装置の循環／コンディショニング：エンジンで駆動される液圧ポンプ／モータユニットでは、液圧流体を循環させ、濾過し、冷却することが可能である。車両のデューティサイクル及び全体の混成制御方法に応じて、静止の車両での流体を冷却する能力は混成装置の一層大きな利用性を与えることができる。

５．装置の予備加熱：多くの場合、極寒気候での作動においては、装置の液圧流体の予備加熱が必要になることがある。駆動ラインに組み込んだ装置においては、車両が動いているときに発生する液圧排気熱を使用することによってのみ、装置を予備加熱することが可能である。

本発明の好ましい実施の形態の上述の説明は特許法令の規定に従って図示説明の目的で提示した。これは、本発明を余す所なく述べたものでも、開示した精確な形に本発明を限定することを意図するものでもない。上述の教示に照らして明らかな修正又は変形が可能である。上に開示した実施の形態は、本発明の原理及びその実践的な応用を最良に説明し、それによって、当業者が種々の実施の形態として本発明を最良に利用できるようにするために選択したものであり、考えうる特定の使用及びここで述べた原理に適するような種々の実施の形態も考えられよう。従って、本発明の意図及び要旨から逸脱することなく、上述した本発明において変更を行うことができる。また、本発明の要旨は特許請求の範囲により規定されることを意図するものである。

本発明の第１の実施の形態に係る混成液圧駆動装置の概略図である。 本発明に係る液圧駆動組立体の概略図である。 本発明の第２の実施の形態に係る混成液圧駆動装置の概略図である。

Claims (18)

1. 駆動モード、減速モード及び中立モードを含む３つの作動モードで作動できる、自動車のための混成液圧駆動装置において、
   原動機、及び、同原動機を駆動車輪に接続するトランスミッションと；
   加圧流体を貯蔵及び解放するように作動できる少なくとも１つの流体エネルギ貯蔵アキュムレータと；
   上記トランスミッションの上流側で上記原動機の出力シャフトに作動的に結合され、上記少なくとも１つのエネルギ貯蔵アキュムレータに流体連通する可逆液圧機械と；
   を有し、
   上記混成液圧駆動装置は、上記減速モードにおいては、上記可逆液圧機械が上記少なくとも１つのエネルギ貯蔵アキュムレータ内に流体をポンピングすることにより上記車両の上記駆動車輪を減速させ、上記駆動モードにおいては、当該可逆液圧機械が当該車両の推進を補助するために当該少なくとも１つのエネルギ貯蔵アキュムレータからの加圧流体を使用して該車両の当該駆動車輪に補助のパワーを供給し、上記中立モードにおいては、該可逆液圧機械が上記原動機から切り離されて、該駆動車輪にいかなる重大な駆動又は減速の影響をも及ぼさないように、該可逆液圧機械を実質上不作動にするように、配列され；
   それによって、使用中に、上記混成液圧駆動装置が、上記原動機とは実質上独立に、上記補助の再生パワー及び減速を上記駆動車輪に供給するようになっていることを特徴とする混成液圧駆動装置。
2. 上記可逆液圧機械を上記原動機に結合するための結合装置を更に有することを特徴とする請求項１に記載の混成液圧駆動装置。
3. 上記結合装置が上記可逆液圧機械を上記原動機に選択的に結合するために設けられたクラッチ組立体を有することを特徴とする請求項１に記載の混成液圧駆動装置。
4. 上記中立モードにおいては、上記結合装置の上記クラッチ組立体が上記原動機から上記可逆液圧機械を切り離すことを特徴とする請求項１に記載の混成液圧駆動装置。
5. 上記クラッチ組立体が摩擦クラッチ組立体であることを特徴とする請求項３に記載の混成液圧駆動装置。
6. 適当な量の液圧流体を貯蔵するために設けられた液圧流体リザーバを更に有し、同液圧流体リザーバが上記可逆液圧機械の入口と流体連通することを特徴とする請求項１に記載の混成液圧駆動装置。
7. 上記少なくとも１つの流体エネルギ貯蔵アキュムレータが液体／空気アキュムレータであることを特徴とする請求項１に記載の混成液圧駆動装置。
8. 上記少なくとも１つの流体エネルギ貯蔵アキュムレータが複数の流体エネルギ貯蔵アキュムレータを含むことを特徴とする請求項１に記載の混成液圧駆動装置。
9. 上記可逆液圧機械がその後端で上記原動機の上記出力シャフトに作動的に結合されることを特徴とする請求項１に記載の混成液圧駆動装置。
10. 上記可逆液圧機械がその前端で上記原動機の上記出力シャフトに作動的に結合されることを特徴とする請求項１に記載の混成液圧駆動装置。
11. 上記原動機と上記トランスミッションとの間に位置するトルクコンバータを更に有し、同トルクコンバータが当該原動機の上記出力シャフトに駆動接続されたタービンを有し、上記可逆液圧機械が上記トルクコンバータの上記タービンに作動的に結合されることを特徴とする請求項１に記載の混成液圧駆動装置。
12. 上記液圧流体をろ過するための微粒子フィルタを更に有することを特徴とする請求項６に記載の混成液圧駆動装置。
13. 上記液圧流体を冷却するための熱交換器を更に有することを特徴とする請求項６に記載の混成液圧駆動装置。
14. 上記熱交換器を通って流れる上記液圧流体の強制的な冷却のために当該熱交換器に関連する冷却ファンを更に含むことを特徴とする請求項１３に記載の混成液圧駆動装置。
15. 上記冷却ファンが液圧モータにより駆動されることを特徴とする請求項１４に記載の混成液圧駆動装置。
16. 上記冷却ファンが電気モータにより駆動されることを特徴とする請求項１４に記載の混成液圧駆動装置。
17. 上記可逆液圧機械が液圧ポンプ及び液圧モータの双方として機能できる可逆液圧ポンプ／モータユニットであることを特徴とする請求項１に記載の混成液圧駆動装置。
18. 上記液圧ポンプ／モータユニットが可変容量形軸方向ピストン液圧モータ／ポンプを含むことを特徴とする請求項１７に記載の混成液圧駆動装置。

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