JP2010516952A

JP2010516952A - 再生型駆動組み立て体用の液体回路

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Publication number: JP2010516952A
Application number: JP2009545761A
Authority: JP
Inventors: ジョングラハムトンプソン、; クリストファースコットマーシャル、
Original assignee: ペルモ−ドライブテクノロジーズリミテッド
Priority date: 2007-01-19
Filing date: 2008-01-10
Publication date: 2010-05-20
Anticipated expiration: 2028-01-10
Also published as: US20100170237A1; AU2008207328A1; WO2008086561A1; US8621858B2; CN101626913A; JP5380302B2; CN101626913B; EP2111345A1

Abstract

貨物自動車用の再生型駆動装置の一部を形成する組み立て体（１０）。貨物自動車は、組み立て体（１０）にエネルギーを蓄えさせる動作を行なわせるため、或いは組み立て体（１０）によって蓄積されたエネルギーの減少により、組み立て体（１０）によって代替的に駆動されるため、組み立て体（１０）に動作的に結合する駆動列を備える。組み立て体１０は、前記駆動列及び貨物自動車に駆動的に結合する可変角度回転斜板ポンプ／モータ１１を備える。組み立て体（１０）は、貨物自動車が減速するときに、ポンプ／モータ（１１）が駆動されるように、作動するクラッチ（１３）を備える。

Description

本発明は、可変角度板ポンプ／モータ及びその関連の液体回路、より具体的には、制限されるものではないが、貨物自動車のような自動車用の再生型駆動装置に用いられる、例えば、ポンプ／モータ及びその液体回路に関する。

国際特許出願である、PCT/AU2005/001241, PCT/AU2006/001426, PCT/AU2003/001235, PCT/AU2003/001238, PCT/AU2003/001236, PCT/AU2003/001237, PCT/AU2003/000757, PCT/AU2003/001237, PCT/AU2003/00040, PCT/AU2003/00042及びPCT/AU2003/00041に記載されているのは、ポンプ／モータ、電気及び液体制御装置を含み、特に、貨物自動車が減速されるときには、通常には無くなるエネルギーの再生利用目的で、貨物自動車用に特に適用される再生型駆動装置である。

前述の国際特許出願PCT/AU2006/001426には、可変角度回転斜板ポンプ／モータ及び貨物自動車のような自動車用の再生型駆動装置に用いられる関連液体回路が記載されている。加圧状態の作動液は、回転斜板の角度を変動するためにポンプ／モータの内部に生成される。ポンプ／モータは、クラッチを介して貨物自動車の主駆動列に動作的に結合する。クラッチが解放されると、ポンプ／モータは、ポンピングモードにてホールドされるので、クラッチが結合されると、ポンプ／モータは、回転斜板の動作を可能とする圧力を生成する。これは、時間を費やし、さらに取り込まれるエネルギーの重大な損失を意味する。

前述のポンプ／モータについてのさらなる問題は、駆動されていないときにポンピングモードに復帰することである。これは、ポンプ／モータの複雑さに付加され、ポンプ／モータの有効な範囲を制限してしまう。

（発明の目的）
本発明の目的は、前述の課題の少なくとも一つを克服するか或いは概ね向上することである。

ここに、開示されているのは、可変容量及び当該容量を可変するための機構を有するポンプ／モータと、及び前記機構を制御するのに用いられる、加圧状態の作動液をポンプ／モータに提供する液体回路との組み合わせ体であり、液体回路は、
加圧状態の作動液をポンプ／モータに供給するためにポンプ／モータに結合されている液体導管と、
加圧状態の作動液を受け取り、前記導管に結合して前記作動液をポンプ／モータに供給するアキュムレータと、
前記アキュムレータに結合されて前記アキュムレータに前記作動液を供給するポンプと、
加圧状態の作動液を生成するのに前記ポンプを駆動するためポンプに駆動的に結合されるモータと、及び
前記組み合わせ体が動作し、さらに前記導管の圧力が所定の圧力を下回るとモータを作動させるモータに動作可能に結合するスイッチとを備える。

好ましくは、前記ポンプ／モータは可変角度回転斜板ポンプであり、前記機構は回転斜板である。

好ましくは、前記組み合わせ体は、自動車用の再生型駆動装置の一部であり、前記アキュムレータは第１のアキュムレータ、及び前記装置は第２のアキュムレータを備え、前記第１の導管及び第２の導管の間の導通を伴って、前記第２のアキュムレータは第２の液体導管によってポンプ／モータに結合されているので、第２の導管からの圧力は第１の導管に伝達される。

好ましくは、前記組み合わせ体は、前記第１の導管から前記第２の導管への作動液の流れを防ぐ一方向弁を備える。

好ましくは、前記組み合わせ体は、さらに、自動車の駆動列に駆動的に結合される駆動組み立て体を備えてなり、この駆動組み立て体は、
前記駆動列に駆動的に結合される第１の部材と、
前記ポンプ／モータ及び第１の部材に作動的に結合されるクラッチであり、クラッチが接合されるとき、第１の部材が前記ポンプ／モータによって駆動され、或いは前記ポンプ／モータを駆動し、一方、クラッチが解放されるとき、前記ポンプ／モータ及び第１の部材が駆動的に分離され、
前記液体回路は、クラッチへの接合及び解放を引き起こすために前記クラッチに作動的に結合される。

本発明の好ましい形態は、ここに添付される図面を参照することによって説明される。

貨物自動車の再生型駆動装置のポンプ／モータを備える液体回路の概略図である。様々な動作モードにおける図１に示した液体回路の一部を概略的に示す図である。様々な動作モードにおける図１に示した液体回路の一部を概略的に示す図である。様々な動作モードにおける図１に示した液体回路の一部を概略的に示す図である。様々な動作モードにおける図１に示した液体回路の一部を概略的に示す図である。様々な動作モードにおける図１に示した液体回路の一部を概略的に示す図である。様々な動作モードにおける図１に示した液体回路の一部を概略的に示す図である。

添付の図面には、貨物自動車の再生型駆動装置の一部を形成する組み立て体１０が概略的に示されている。貨物自動車は、エネルギーを蓄えるための組み立て体１０の動作を引き起こすため、或いは組み立て体１０によって蓄積されたエネルギーの減少により、組み立て体１０によって代替的に駆動されるため、組み立て体１０に動作的に結合される駆動列を有する。

組み立て体１０は、シャフト１２から延びる可変角度回転斜板ポンプ／モータ１１を備える。シャフト１２は、シャフト１２とさらに第１のギア（第１の駆動部材）１４に接続するクラッチ１３に結合されている。第１のギア１４は、第２のギア（第２の駆動部材）１５と歯車がかみ合うように接触する。第２のギア１５は駆動し、或いは貨物自動車の主駆動列によって駆動される。

貨物自動車が減速されると、クラッチ１３が作動するので、ギア１５はポンプ／モータ１１を駆動する。ポンプ／モータ１１の駆動は、貯蔵器１６を液体回路１７を介して充填する。液体回路１７については、国際特許出願PCT/AU2006/001426により全体的に説明されている。貯蔵器１６が充填されるとポンプ／モータ１１をモータとして作用させ、加えてシャフト１２を駆動させながら、蓄積されたエネルギーは、ポンプ／モータ１１を介して貯蔵器１６に蓄積された加圧状態での作動液を放出する液体回路１７によって貨物自動車を駆動するために用いられる。クラッチ１３は、作動されるので、シャフト１２は、貨物自動車の主駆動列を回転駆動するギア１５に駆動的に結合される。

ポンプ／モータ１１は、液体アクチュエータ１９によって動かされる可変角度回転斜板１８を備える。加圧状態での作動液の供給による、液体アクチュエータ１９の動作は、前記板１８に角度を変化させ、それゆえポンプ／モータ１１の作用能力を変更させる。

貯蔵器１６が十分な加圧状態の作動液を有すると想定すると、液体アクチュエータ１９の動作を引き起こすように、液体回路１７は液体アクチュエータ１９に結合された液体導管２０に加圧状態の作動液を供給するように動作される。

さらに具体的には、液体アクチュエータ１９は、第１のポート２１及び第２のポート２２を有している。液体導管２０は、加圧状態の作動液を弁２３はもちろん導管２２に供給する。弁２３は、第１のポート２１にも結合されている。弁２３の動作により、圧力は第１のポート２１と第２のポート２２の間で液体アクチュエータ１９の動作により可変角度回転斜板１８の角度を変更するために変動される。図１に示される構成にあって、第１のポート２１及び第２のポート２２の両方は、加圧状態の作動液を受け取るので、液体アクチュエータ１９は概ね「中央」位置にある。第２の構成にあって、弁２３は加圧状態の作動液を第１のポート２１に供給するが、第２のポート２２をタンク２４に放出する。したがって、回転斜板１８の角度は、液体アクチュエータ１９の動作によって変更される。弁２３の第２の構成にあって、第２のポート２２は、加圧状態の作動液を受け取るが、第１のポート２１はタンク２４に放出する。回転斜板１８の角度は、それゆえ変更される。

組み立て体１０は、加圧状態の作動液を受ける貯蔵器２６を含む液体回路２５も備える。液体回路２５は、さらにポンプ２７と加圧状態の作動液を生成するためにポンプ２７を駆動する電気モータ２８とを備える。

液体回路２５は、加圧状態の作動液を弁２３に供給するために、モータ／ポンプ１１と貯蔵器２６との間に延設することによって、液体導管２０に結合される液体導管２９を有する。ポンプ２７は、液体導管２９にも結合されるので、モータ２８によって作動されると、加圧状態の作動液は貯蔵器２６を充填するために貯蔵器２６に供給される。液体回路２５は、導管３１を介してクラッチ１３に加圧状態の作動液を供給するため、或いはクラッチ１３からタンク３２に作動液を代替的に排出するために作動されるスプール弁３０を備える。そのため、クラッチ１３の動作は、弁３０を介して制御される。加圧状態の作動液は、圧力調整弁３３を介して弁３３に供給される。

第１の圧力感知スイッチ３４（組み立て体１０の作動を想定すると）は、液体導管２９の圧力が所定の圧力を下回って降下すると、モータ２８を作動させる。前記圧力が所定の圧力を超えると、圧力感知スイッチ３５は、モータ２８を切断する。

第１の構成（添付の図に示されるように）にあって、弁３０は、クラッチ１３にタンク３２を接続するので、クラッチ１３は開放し、さらにそれゆえシャフト１２及びギア１５を駆動的に解放する。第２の構成にあって、弁３０は導管３１をタンク３２から切り離し、さらに、クラッチ１３の動作を引き起こし、よって駆動的にギア１５に関係するシャフト１２を分離するため、貯蔵器２６をクラッチ１３に結合する。

ポンプ／モータ１１はまた導管３７を介してタンク３６に結合される。

さらに図１に明らかにされているように、貯蔵器１６内の加圧状態の作動液は、弁４０によって貯蔵器２６を充填するためには用いられない。一方向弁３８は、液体導管２９から液体導管２０への流れを防ぐ。

（起動（図２））
電気制御（PCT/AU2005/001241に記述されているような）によって、組み立て体１０が起動されると、制御はスイッチ３４が閉鎖された、すなわち液体導管２９が低圧力であることを感知する。モータ２８は、その後、起動されるので、ポンプ２７は貯蔵器２６を充填する。貯蔵器２６のポンプ２７による充填は、スイッチ３５が、液体導管２９の圧力が最大になるのを検出するまで継続され、それで、モータ２８が停止となる。スイッチ３５は、モータの作動する時間を制限する「タイマ」に置き換えられてもよい。安全な機構によって、弁３９は、スイッチ３５がオンしないことで、過度の圧力をタンク３２に放出する。すなわち、貯蔵器２６は、弁２３の動作により液体アクチュエータ１９の動作を可能にすることによって充填される。その点にあって、弁２３は電気的に作動されることが明らかであり、さらに再び弁２３は国際特許出願PCT/AU2005/001241に記載された制御装置に駆動的に結合される。

（回路の準備（図３））
貯蔵器２６が充填されると、液体導管２９は十分な圧力を有する。それに応じて、モータ２８は、切断され、よって全体的に非動作である。

（クラッチ接合（図４））
クラッチ１３がシャフト１２及びギア１５に駆動可能に接続すると、弁３０は導管２９から導管３１に加圧状態の作動液を供給するために操作される。

（クラッチ安定状態動作（図５））
いったん、クラッチが結合されると、導管２９はもちろん導管３１内には、圧力は維持されるけれども、他の流れは生じない。

（貯蔵器の充填（図６））
前述の組み立て体１０の動作の間、導管２９内の圧力は所定の圧力を下回るはずで、スイッチ３５は貯蔵器２６内の圧力を回復するためのポンプ２７を駆動するためにモータ２８を動作するので、この圧力は液体アクチュエータ１９の動作の目的のためにポンプ／モータ１１に有効となる。

（クラッチ解放（図７））
クラッチ１３が解放されると、導管３１をタンク３２に接続するために弁３０は作動される。これは、ギア１５からシャフトを解放するためにクラッチに引き起こされる圧力をクラッチ１３から解放する。

（シャットダウン（図８））
組み立て体１０が不作動であると、弁３０は導管３１がタンク２４に結合される構成に復帰し、それにより作動液はクラッチ１３から排出される。全体的な制御装置は、貨物自動車の減速又は貨物自動車の加速により迅速にエネルギーを回帰して取り込むため、回転斜板１８をクラッチの接合に先立って又はその間に位置するのに、モータ２８を作動しないようにも調整する。

前述の好適な具現化例にあって、可変ボリュームポンプは、可変角度回転斜板ポンプ１１である。他の可変ボリュームポンプとしては、例えば、ポンプ能力を変更するために電気によって制御される弁を用いる弁が利用される。

前述の好ましい具現化例は、減速する貨物自動車から最大のエネルギーを取り込むという問題に取り組むのに、回転斜板１８の位置を定めるため、ポンプ／モータ１１に加圧状態の作動液を提供するという有利な点を有する。

Claims

可変容量及び当該容量を可変するための機構を有するポンプ／モータと、及び前記機構を制御するのに用いられる、加圧状態の作動液をポンプ／モータに提供する液体回路との組み合わせ体であり、液体回路が、
加圧状態の作動液をポンプ／モータに供給するためにポンプ／モータに結合されている液体導管と、
加圧状態の作動液を受け取り、前記導管に結合して前記作動液をポンプ／モータに供給するアキュムレータと、
前記アキュムレータに結合されて前記アキュムレータに前記作動液を供給するポンプと、
加圧状態の作動液を生成するのに前記ポンプを駆動するためポンプに駆動的に結合されるモータと、
前記組み合わせ体が動作し、さらに前記導管の圧力が所定の圧力を下回るとモータを起動するモータに動作可能に結合するスイッチとを備える組み合わせ体。
前記ポンプ／モータは可変角度回転斜板ポンプであり、前記機構は回転斜板である請求項１の組み合わせ体。
前記組み合わせ体は、自動車用の再生型駆動装置の一部であり、前記アキュムレータは第１のアキュムレータ、及び前記装置は第２のアキュムレータを備え、前記第１の導管及び第２の導管の間の導通を伴って、前記第２のアキュムレータは第２の液体導管によってポンプ／モータに結合されているので、第２の導管からの圧力は第１の導管に伝達される請求項１又は２の組み合せ体。
前記組み合わせ体は、前記第１の導管から前記第２の導管への作動液の流れを防ぐ一方向弁を備える請求項１、２又は３の組み合わせ体。
前記組み合わせ体は、さらに、自動車の駆動列に駆動的に結合される駆動組み立て体を備えてなり、この駆動組み立て体は、
前記駆動列に駆動的に結合される第１の部材と、
前記ポンプ／モータ及び第１の部材に作動的に結合されるクラッチであり、クラッチが接合されるとき、第１の部材が前記ポンプ／モータによって駆動され、或いは前記ポンプ／モータを駆動し、一方、クラッチが解放されるとき、前記ポンプ／モータ及び第１の部材が駆動的に分離され、
前記液体回路は、クラッチへの接合及び解放を引き起こすために前記クラッチに作動的に結合される請求項１乃至４のいずれか一に記載の組み合わせ体。
添付の図面を参照して以上に説明した具体化例の再生型駆動装置の一部を形成するための組み合わせ体。