JP2011502864A - モータまたはポンプとして動作可能な開ループ油圧機構を備えた駆動装置 - Google Patents

Abstract

最終駆動部（２０）を駆動させるのに適した駆動装置（１０）は、第一駆動手段（３０）および動力分配ギア配列（４０）を有する。第一油圧機構（１００）は、ポンプまたはモータとして動作可能である。第一油圧機構（１００）は、第一駆動手段（３０）から、または最終駆動部（２０）から、または両方同時に駆動可能であり、ギア配列（４０）を介して作動する。最終駆動部（２０）は、ギア配列（４０）を介して、第一駆動手段（３０）から、または第一油圧機構（１００）から、または両方同時に駆動可能である。

Description

発明の詳細な説明

〔序文および背景〕
本発明は、駆動装置に関する。さらに詳しく述べると、限定するわけではないが、本発明は、車両用のハイブリッドパワーを使用し、かつ回生ブレーキおよびエンジン最適化機能を有する駆動装置に関する。

炭素ベースの燃料資源が減っていることから、排気ガスの削減および燃料消費の低減は世界的な優先課題となりつつある。これらの目的を達成するために、多くの代替的トランスミッションおよび駆動装置の理論が提案されてきた。

回生ブレーキおよびエンジン最適化の理論について、いくつかの理論が知られている。回生ブレーキをもつ車両には、通常のブレーキでは熱として放出されて周囲に分散するエネルギーを捉えて保存するエネルギー保存装置が設けられている。エンジンの最適化とは、バッテリまたは油圧などの手段によってエンジンが生成するあらゆる余剰エネルギーを保存し、エンジンを使用していない間は保存されたエネルギーを使用するという、エンジンがより効率的に動作する既定のモードにてエンジンを使用するという考え方である。ある周知の回生制動システムは、車両を制動するために、従来のブレーキの代わりに、または従来のブレーキとともに、発電機システムを使用する。発電機は、電気を発生させてバッテリを充電し、一方で、車両を減速させるために使用される。充電されたバッテリは、電動モータの駆動に使用され、再び車両の動力電動系に動力供給する。エンジンエネルギーの保存のために発電機を使用し、エンジンを使用していないときに当該エネルギーを使用する場合、エンジン最適化に関して同じ理論を適用することができる。

〔本発明の目的〕
本発明の目的は、少なくとも部分的に従来技術の配列の欠点を解決する駆動装置を提供すること、または従来技術の配列に代わるものを提供することにある。

〔本発明の要約〕
本発明によると、最終駆動を駆動させるための使用に適した駆動装置は、
−第一駆動手段；
−動力分配ギア配列；
−ポンプまたはモータとして動作可能な第一油圧機構；
−第一駆動手段もしくは最終駆動部から、または両方から同時に、駆動されることが可能であり、ギア配列を介して動作する第一油圧機構、
−第一駆動手段もしくは第一油圧機構、または両方から同時に、ギア配列を介して駆動されることが可能な最終駆動部を有する。

油圧機構は、貯蔵タンクなどの当該油圧機構に連結された油圧エネルギー保存手段を有していてもよい。

油圧機構は、ポンプまたはモータとして動作可能な開ループオーバーセンタ可変容量型装置を有していてもよい。ポンプまたはモータとして動作可能な油圧機構は、下記においてポンプ／モータ装置と称することもある。

油圧機構は、ポンプまたはモータとして動作可能な開ループオーバーセンタ可変容量型軸方向ピストン油圧機構であってもよい。

油圧機構は、操作可能な斜板を有する開ループ軸方向ピストン油圧機構であってもよく、当該斜板は、オーバーセンタに運動するように制御されてもよく、当該油圧機構がポンプまたはモータとして動作できる。

ある実施形態では、油圧機構は、ギア／ポンプモータ装置であってもよい。

油圧機構は、第一および第二装置の少なくとも１つを備えていてもよく、該第一および第二装置は各々がポンプまたはモータとして任意に動作可能である。第一および第二装置の少なくとも１つは、連続的に接続されており、各々個別に動作するように構成されていてもよい。

複数のポンプ／モータ装置は、各々個別に動作可能であるため、ポンプ／モータ装置のうちの少なくとも１つがポンプとして動作してもよく、一方、もう一方のポンプ／モータ装置がモータとして動作してもよい。

２つのポンプ／モータ装置の動力比は、約１：３であってもよい。ポンプ／モータ装置の少なくとも１つが、ギアポンプ／モータ装置であってもよく、もう一方が可変容量型装置であってもよい。

本実施形態では、２つのポンプ／モータ装置の動力比が約２：２であってもよい。

動力分配ギア配列が機械式であってもよい。

動力分配ギア配列が遊星ギアまたはいずれかの差動型機械接続を有していてもよく、当該接続によって、伝達される動力量および動力の方向に分離できる。

動力分配ギア配列は、個々のシャフトによって、第一駆動手段、第一油圧機構および最終駆動のうちのいずれかに接続されていてもよい。

動力分配ギア配列は、駆動ベルトによって、第一駆動手段、油圧機構、および最終駆動のうちのいずれかに接続されていてもよい。

動力分配ギア配列は、クラッチおよびブレーキ配列を有しており、それによって、クラッチまたはブレーキまたはその両方を連結される、および／または係合させることによって、第一駆動手段と第一油圧機構と最終駆動との間のギア比が変更される。

クラッチおよびブレーキ配列は、ギア配列から、第一駆動手段、第一油圧機構、および最終駆動のうちのいずれかを分離させるように機能してもよく、一方、停止位置において複数のギアのうちのいずれかをロックさせるように機能してもよい。

ギアが接続されるシャフトをロックすることによって、ギアをロックしてもよい。

第一駆動手段は、ディーゼルエンジンやガソリンエンジンなどの内燃エンジンであってもよい。

第一駆動手段は、スターリングエンジンなどの外燃エンジンであってもよい。

第一駆動手段は、電動機であってもよく、電池などの蓄電手段を備えていてもよい。

配列は、油圧機構、第一駆動手段、または、システムにおけるギア配列ならびに様々なクラッチおよびブレーキのうち、いずれかの組み合せの相対出力および入力を制御する制御システムを含んでいてもよい。

制御システムは、クラッチおよびブレーキ配列の動作をさらに制御してもよい。

制御システムは、制御アルゴリズムに従って動作する。

駆動装置は、車両に使用されてもよい。

制御システムは、地形ロギング装置および予測装置に従って、第一油圧機構、第一駆動手段、クラッチおよびブレーキ配列、またはギアボックスのいずれかの組み合せの相対出力および入力を制御してもよい。

地形ロギング装置および予測装置は、制御アルゴリズムに組み込まれていてもよい。

地形ロギング装置および予測装置は、全地球位置発見システム（ＧＰＳ）または電子マッピングシステムの手段によって動作してもよい。

配列は、第二油圧機構を備えており、当該第二油圧機構は、第一駆動装置が油圧エネルギー保存手段にエネルギーを保存できるように構成されており、一方、当該エネルギーを第一油圧機構が利用して最終駆動を駆動させるように構成されている。

第二油圧機構は、第一油圧機構と同様であってもよい。

第二油圧機構は、最終駆動を駆動させるように構成されていてもよい。

さらに、本発明によると、
−主軸を有するシリンダバレルであって、該主軸に対して平行に伸びる複数のシリンダを画成するシリンダバレルを備え、
−上記シリンダの一端側に取り付けられたポーティング部材を備え、
−上記ポーティング部材は、その内部において、第一チェンバーと第二チェンバーとを画成し、
−上記シリンダバレルは、ポーティング部材に対して回転可能であり、回転によりシリンダを第一チェンバーと第二チェンバーのどちらかに連通させ、
−上記各シリンダ内にて往復運動を行うように取り付けられた個々のピストンを備え、
−上記ピストン部の一部は、上記バレルの他端側を越えて伸び、
−上記バレルの他端側に隣接して設けられ、バレルに対向する面をもち、上記ピストン部が当該面に当接するように構成されている斜板を備え、
−上記斜板は枢動可能であり、上記面がバレルの主軸に対して垂直であるセンター位置と、上記面がセンター位置に対して正の角を形成する位置と、上記面がセンター位置に対して負の角を形成する位置との間を上記面が操作され得るように斜板が枢動すること、を特徴とする可変容量型軸方向ピストン油圧機構を提供する。

本発明に関する上記および他の特徴を以下に詳述する。

〔図面の簡単な説明〕
添付の図面を参照しながら、本発明の範囲を限定するものではなく単なる例示として、本発明の実施形態を説明する。

図１は、本発明に係る駆動装置の概略図である。

図２は、本発明に係る可変斜板カムオーバーセンタ油圧機構の油圧機構の実施形態を示す組立図である。

図３は、本発明に係る可変斜板カムオーバーセンタ油圧機構の断面図であり、油圧機構の動作を示す。

図４は、本発明に係る油圧機構の他の実施形態を示す概略図であり、１対の等速ギアポンプ／モータ装置として具体化されており、各々がポンプまたはモータとして動作するように設定されていることを示す。

図５は、１対のポンプ／モータからなる本発明に係る油圧機構のさらなる他の実施形態を示す概略図であり、当該ポンプ／モータのうちの１つが可変ポンプ／モータ装置であり、両方の速度および／または方向を制御することによって可変ポンプまたはモータとして動作することができる。

図６は、動力分配ギア配列、およびその連結セットのクラッチおよびブレーキを示す駆動装置の概略図である。

〔図面の詳細な説明〕
図面を参照すると、本発明に係る駆動装置の実施形態は、部材番号１０にて示される。

本発明によると、最終駆動部２０を駆動させる駆動装置１０は、内燃機関（ＩＣ）エンジン３０などの第一駆動手段と、従来技術を用いた遊星ギアボックス４０などの動力分配ギア配列とを有する。駆動装置１０は、ポンプまたはモータとして動作可能な油圧機構１００をさらに備える。さらに、油圧機構１００は、ＩＣエンジン３０、最終駆動部２０、またはこれらの両方から同時に駆動されることが可能であって、ギアボックス４０を介して動作する。また、最終駆動部２０は、ＩＣエンジン３０、油圧機構１００、またはこれらの両方を同時に用いてギアボックス４０を介して駆動できる。油圧機構１００は、貯蔵タンク６０などの油圧エネルギー貯蔵手段、および当該油圧機構に連結された保存タンク５６を有する。

ある実施形態では、油圧機構１００は、ポンプまたはモータとして動作可能な開ループオーバーセンタ可変容量形油圧装置を有しており、当該装置としては、例えば可変斜板１０５を用いた軸方向ピストン式油圧装置（図３および４参照）や、オーバーセンタに移動するように斜板１０５等の角度が変化する斜軸式ピストンポンプ（図示せず）などが挙げられる。

図３および図４に示された油圧機構１００は、回転式シリンダバレル１１０を有する。シリンダバレル１１０は、シャフト１１１を軸にして回転できるように、またはシャフト１１１を回転させることができるようにシャフト１１１に取り付けられており、シリンダバレル１１０におけるシリンダボア１２０（図４に示す）内にて往復運動することができる複数のピストン１１５をさらに有する。シリンダボアは、シリンダバレル１１０内の末端部１２１と、シリンダバレル１１０の斜板１０５側の開口端１２２とを有する。油圧機構１００は、シリンダバレル１１０に対してある範囲の角度を介して運動可能な斜板１０５をさらに有する。斜板１０５の対向面１０６がシリンダバレル１１０の軸に対して垂直である角度をゼロ角とする。

斜板１０５は、正角および負角の両範囲を介して運動することができる。油圧機構１００は、ポーティング板１３０を有している。ポーティング板１３０は、定常状態にあり、かつシリンダバレル１１０が回転するとシリンダバレル１１０を密閉する。ポーティング板１３０は、内部に高圧チャネル１３１と低圧チャネル１３２とを有しており、これらのチャネルはシリンダボア１２０の末端部１２１から通じるポーティング経路１４０を介して、シリンダバレル１１０におけるシリンダボア１２０と流体連通している。シリンダバレル１１０が回転すると、シリンダボア１２０が高圧チャネル１３１および低圧チャネル１３２と交互に流体連通する。

油圧機構１００をモータとして使用する場合、高圧液が高圧チャネル１３１にてポーティング板１３０に供給され、一方、低圧チャネル１３２は相対的に低圧（例えば周囲圧力またはそれよりも僅かに高い圧力）に維持される。ピストン１１５は、シリンダボア１２０内の圧力、またはバイアス手段（図示せず）によって斜板１０５に押し付けられる。斜板１０５に最も近い側のピストン１１５の端部には、ボール連結１２６を用いて、潤滑スリッパ（lubricated slipper）１２５が取り付けられている。ピストン１１５のシリンダボア１２０は、斜板１０５によってピストン１１５がシリンダボア１２０に押し込まれて最も収縮している地点にて、ポーティング板１３０の高圧ポート１３１と流体連通する。

ピストンに作用する高圧チャネル１３１からの高圧が、スリッパ１２５を介して斜板１０５に力として伝達され、さらに、スリッパ１２５に対する斜板１０５の反力がピストン１１５に伝達し返される。斜板１０５がシリンダバレル１１０の横断面に対して傾斜する場合、スリッパ１２５に対する斜板１２５の反力は横軸成分を有し、この力がピストン１１５に伝達され、シリンダバレル１１０およびシャフト１１１を運動させる。シリンダバレル１１０が回転すると、ピストン１１５は最も伸びた地点に到達し、このとき、ピストン１１５のシリンダボア１２０が、ポーティング板１３０の低圧チャネル１３２と流体連通するように変化する。シリンダバレル１１０がさらに回転すると、ピストン１１５に対抗して働くシリンダボアにおける圧力が殆どない、または全くないので、ピストン１１５に対抗する斜板１０５の力によって、殆ど抵抗なくピストン１１５がシリンダボア１２０の中に押し込まれる。ピストン１１５の引き戻し中に、シリンダボア１２０からオイルタンク５６（図２に図示）に低圧液が注入される。

油圧機構１００をポンプとして使用する場合、シャフト１１１に対してトルクが加えられ、シリンダバレル１１０が軸周りを回転する。斜板１０５が装置１００をモータとして使用するときの位置からオーバーセンタ位置（すなわち、ゼロ角を過ぎた位置）まで移動されることを除いて、油圧機構１００は同様に作動する。ここで、ピストン１１５が高圧チャネル１３１における流体圧力に対向して引き戻し位置まで押されることによって、高圧チャネル１３１における圧力が増加する。当該圧力は、貯蔵タンク６０に分配される。シリンダボア１２０が低圧チャネル１３２と流体連通する場合、ピストンは、シリンダボア１２０における僅かな圧力、またはバイアス手段（図示せず）によって延伸位置まで移動する。

可変斜板配置を有することによって、油圧ポンプ／モータ装置がポンプとして使用されるときに生成する負荷は、無数のステップを介して、ゼロ負荷（斜板１０５の対向面１０６がシリンダバレル１１０の回転軸に対して垂直に配置されるときの負荷）から最大負荷まで正確に制御され得る。同様に、油圧ポンプ／モータ装置がモータとして使用されるときに分配する動力量は、無数のステップを介してゼロ動力から最大可能発動力まで増大し得る。

他の実施形態では、油圧機構１００は、１対のポンプ／モータ装置を有すると想定される。ポンプ／モータ装置は、連続的に接続された複数のギアポンプ／モータ配列５１および５２（図５に図示）であってもよく、ポンプ／モータ装置５１および５２は、保存タンク５６および貯蔵タンク６０に連結されている。これらの実施形態では、１対のギアポンプ／モータ装置が連続して接続され、各々がバルブ制御連結管５７を介して互いに独立して動作し、ポンプまたはモータとして動作する。

本実施形態では、２つのギアポンプ／モータ装置５１および５２の好適な動力比は、約１：３である。これら２つのギアポンプ／モータ装置５１および５２の合計および／または差を使用することによって、油圧機構１００は、モータとしても、またポンプとしても、−４（１−３）、−３（０−３）、−２（+１−３）、−１（−１−０）、０、１（+１−０）、２（−１+３）、３（０+３）、および４（+１+３）のように、相対動力を段階的に増加することができる。ギアポンプ／モータ装置５１および５２は、バルブを介して独立して制御される。本実施形態の油圧機構を用いることによって、駆動装置１０の十分な量の増分制御が可能となり、ギアポンプ／モータ配列はピストンポンプよりも通常安いので、コスト面での利点があると考えられる。

図６に示したように、ポンプ／モータ装置５３および５４の少なくとも１つが、可変容量形ポンプ／モータ装置５４であってもよいと考えられる。これらのポンプ／モータ装置５３および５４は、保存タンク５６および貯蔵タンク６０に連結され、バルブ制御連結管５７を介して制御される。

本実施形態では、１対のポンプ／モータ装置５３および５４間の好適な比率は、約２：２であることが考えられる。同様に、これら２つのポンプ／モータ配列５３および５４の和および／または差を使用することによって、油圧機構１００は、モータとして使用されるときの油圧機構により供給される相対動力についての無段階可変制御を可能にし、またポンプとして使用されるときの油圧機構によって生成される、−４から+４の範囲内の相対負荷についての無段階可変制御を可能にする。可変容量形ポンプ／モータ装置５４は、漏れ損失を収容するために僅かに大きいサイズであってもよい。

油圧機構の本実施形態を利用することによって、駆動装置１０の十分な量の可変制御が可能となり、制御能力が増大する点において、コスト面での利点があると考えられる。

好適な実施形態では、動力分配ギア配列は、遊星ギアボックス４０であるが、伝達される動力の量および方向を分離可能な差動型機械接続であってもよい。

本発明に係る動力を分ける遊星ギアボックス４０を図７に示す。ＩＣエンジン３０、油圧機構１００、または最終駆動２０のうちのいずれかが、機械的なギアボックスにおいて見られる周知手段による一連のクラッチ（図示せず）を介して、リングギア４１、セントラルギア４２または遊星枠ギアに連結され得る。本実施形態では、油圧機構１００が間歯車４４によってリングギア４１に連結されている。

ギアボックス４０は、ＩＣエンジン３０へのシャフトに沿って、第一のクラッチおよびブレーキ配列４５を備えている。この場合、第一のクラッチおよびブレーキ配列４５のうちのクラッチ部によって、エンジンがギアボックス４０から切断されてもよく、第一のクラッチおよびブレーキ配列４５のうちのブレーキ部分によって、ギアボックス側の切断されたシャフトが運動しないようにロックされてもよい。

さらに、ギアボックスは、油圧機構１００へのシャフトに沿って、第二のクラッチおよびブレーキ配列４６を備えており、第二のクラッチおよびブレーキ配列４６のうちのクラッチ部によって、油圧機構１００がギアボックスから切断されてもよい。ギアボックス４０は、第二のクラッチおよびブレーキ配列４６のうち、切断シャフトの油圧機構側に配置され、かつロック可能である第一ブレーキ部（図示せず）によって、過回転数になるのを防止され得る。第二のクラッチおよびブレーキ配列４６のうち、切断シャフトのギアボックス４０側に配置されたの第二ブレーキ部（図示せず）は、切断シャフトが自由に回転しないようにロックされてもよい。

さらに、ギアボックスは、最終駆動２０へのシャフトに沿って、第三のクラッチおよびブレーキ配列４７を備えており、第三クラッチおよびブレーキ配列４７のクラッチ部によって、最終駆動部２０がギアボックス４０から切断されてもよく、切断シャフトのギアボックス４０側に配置されたブレーキ部（図示せず）は、切断シャフトが自由に回転しないようにロックされていてもよい。

最後に、ギアボックス４０は、セントラルギア、遊星枠ギア、およびリングギアのうちの２つが互いにロックすることができる、クラッチの内部セット（図示せず）を有していてもよく、これによってギアボックス４０の遊星ギア４１、４２および４３が、差分分離ユニットまたは動力分離ユニットとしてではなく、通常のギアセットとして動作することができる。

駆動装置１０の動作は、６つの主な動作モードを含むと想定される。第１モードでは、ギアボックス４０は、ＩＣエンジン３０によって主に駆動する速度加算差分装置（speed summing differential）として動作する。ここで、油圧機構１００は、ＩＣエンジン３０のトルクを調節するように制御され、出力速度を変更し、そして、最終駆動部２０を駆動させる。油圧機構１００は、ＩＣエンジン３０のトルクおよび速度設定、最終駆動シャフト２０のトルクおよび速度、ならびに油圧機構１００のトルクおよび速度設定に応じて、ポンプまたはモータとして動作することができる。ＩＣエンジン３０は、第二のクラッチおよびブレーキ配列４６によりギアボックス４０に接続されてロック解除され、油圧機構１００がギアボックス４０に接続されてブレーキ部がロック解除され、最終駆動がギアボックス４０に接続されてブレーキ部がロック解除される。本モードでは、上記差分装置は、ＩＣエンジン３０および油圧機構１００からの駆動を入力するシャフトの速度を合計するが、第一に、ＩＣエンジン３０の性能（トルク設定および速度設定の両方）を変更し、第二に、油圧機構１００の斜板１０５の角度を変更することによって、最終駆動２０へのトルクは制御され（そして、ＩＣエンジンと油圧機構１００と最終駆動２０との間において調整され）、所望の出力速度およびシャフト２０に対するトルクが得られる。

第２モードでは、ギアボックスにおける内蔵クラッチ（図示せず）がロックされる。当該内蔵クラッチによって、セントラルギア４２、リングギア４１、および遊星枠ギア４３のうちの二つをロックすることができる。ＩＣエンジンが接続されてロック解除され、油圧機構１００が接続されてロック解除され、最終駆動２０が接続されてロック解除される。ＩＣエンジン３０、油圧機構１００および最終駆動２０の速度間に直接関係があり、当該関係は、ギアボックス４０の機械的ギア比によって決まる。本モードでは、油圧機構１００は、ＩＣエンジン３０によって最終駆動部２０に供給されるトルクを排出する、または供給するためのポンプまたはモータとして使用されてもよい。排出のために使用するとき、排出されるエネルギーは、圧力として貯蔵タンク６０に保存される。本モードでは、速度はＩＣエンジン３０および負荷速度によって固定され、一方、トルクは、ＩＣエンジン３０のトルクと、油圧機構１００のトルクとの合計である（油圧機構１００がモータとして動作するとき加算し、油圧機構１００がポンプとして動作するとき除算する）。本モードは、低速からの加速を向上させる発進アシストとして使用してもよいが、通常、より高速の最終駆動速度において使用する。

第３モードでは、油圧機構１００が最終駆動部２０を駆動させる唯一の動力源である。油圧機構１００および最終駆動部２０がギアボックス４０に接続されてロック解除され、一方、ＩＣエンジン３０が分離されてエンジンへのシャフトがロックされる。本モードでは、ＩＣエンジン３０が切断されるので、ＩＣエンジン３０はアイドリングまたは停止状態である。本モードは、停止状態から発進するとき、またＩＣエンジン３０が最適効率にて動作しない他のときに、燃料消費を最適にするために使用される。また、ＩＣエンジンを使用せずに、一定の期間、車両を推進させるのに十分な保存エネルギーがあるときに本モードを使用してもよい。

第５モードにて動作するとき、最終駆動２０はロックされているが、（最終駆動部が停止状態の場合）接続されており、または（最終駆動部２０が停止状態ではなく、ＩＣエンジン３０または油圧機構１００からの駆動力を必要としない場合）切断されている。ＩＣエンジン３０は接続およびロック解除され、油圧機構は接続およびロック解除される。本モードでは、ＩＣエンジン３０は油圧機構１００を充電するために使用され、一方、最終駆動部２０は停止状態またはフリーホイール状態である。

第６モードにおいて、最終駆動部２０は、ブレーキをかけられ、駆動力をギアボックス４０（すなわち、回生ブレーキ）に供給する。最終駆動部２０および油圧機構１００は、接続およびロック解除され、ＩＣエンジン３０は切断およびロックされる。本モードでは、ＩＣエンジンは切断されているので、アイドリング状態または停止状態である。

図１を参照すると、駆動装置１０は、油圧機構１００、ＩＣエンジン３０、最終駆動２０、ギアボックス４０もしくは様々なクラッチおよびブレーキ配列４５、４６および４７、内部クラッチ配列、または、入力シャフトと出力シャフトとの間のギア比を変更するために使用される周知のクラッチ配列のうち、いずれかの組み合わせによる相対出力および相対入力を制御する制御システム７０をさらに有する。ＩＣエンジン３０は、様々な速度での効率性のレベル向上を含み、当該効率性は、ＩＣエンジン３０へのスロットル入力のレベルによっても変化する。

制御システム７０によって、配列１０を制御することができ、最大動力、動力使用の効率性、燃料効率などの様々なパラメータを最適化することができると考えられる。上記についての一例は、駆動装置１０が車両において使用されるときである。この場合、油圧機構１００は、ポンプとして使用され、それによって、制動中に最終駆動から伝達される動力への負荷として働き、通常は制動中に熱として損失するエネルギーの少なくとも一部を、圧力として貯蔵タンク６０に保存する。貯蔵タンク６０に保存された圧力は、ＩＣエンジン３０から伝達される動力を補う、または完全に代替するために後に利用され、この場合は車両の駆動輪である最終駆動部２０を駆動させる。

駆動装置は、ギアボックス４０と貯蔵タンク６０との間に接続された第二油圧ポンプ８０（図１に図示）を有していてもよいと考えられる。ポンプ８０は、ＩＣエンジン３０が貯蔵タンク６０にチャージすることを可能にし、また最終駆動部２０を駆動させ、一方、貯蔵タンク６０に保存されたエネルギーは油圧機構１００をモータとして駆動させるために使用され、それによって、ＩＣエンジン３０からの駆動を補う。このようにして、様々な駆動手段の効率性が様々な負荷および性能要件のために最適化される。

同様に、最終駆動の動力要件が、ＩＣエンジン３０の効率的な動作に寄与しない速度、負荷およびスロットル開口で最終駆動部２０を駆動させるようにＩＣエンジン３０が使用されるものである場合、油圧機構はＩＣエンジン３０への負荷を増大させるポンプとして使用されてもよく、一方、ＩＣエンジン３０が全体的により高い効率性にて動作することができるように、例えばエンジン速度、スロットルレベルおよびトルク負荷などの、ＩＣエンジン３０のアスペクトを変化させてもよい。より高い効率性をもつＩＣモータ３０によって生成される余剰エネルギーは損失せずに保存され、必要に応じて使用される。

同様に、制御システム７０は、燃料節約、（配列１０が車両に使用される場合の）加速など、特定のアスペクトを最適化するために、ＩＣエンジン３０、最終駆動２０、および油圧機構１００の間の動作におけるギア比を制御する、クラッチおよびブレーキ配列を制御することができる。

さらに、ドライバーの運転スタイルを認識するように制御システム７０を設定することができ、特定のドライバーの要望に応じてエネルギーを保存および／または使用するように設定できる。

配列１０を車両（図示せず）にて使用する場合、制御システム７０は、全地球位置発見システム（ＧＰＳ）や電子マッピングシステムなどの地形ロギング装置および予測装置に連結され、エネルギー利用および／または保存が車両の予測ルートに適合するように構成されていてもよい。

本発明の本質または範囲を逸脱せずに、多くの実施形態および変形が可能であることを理解されたい。例えば、第一駆動手段は、電子モータ、および充電のための電子バッテリーであってもよい。さらに、制御システムは、異なる動作モードを有しており、それによって、燃料節約や車両の加速、運転のスムーズさなどの様々なパラメータが最適化されてもよいと考えられる。さらに、コンベアベルト、エレベータ（図示せず）、または他のアプリケーションの駆動、特に通常的に作動／停止の負荷が頻繁に生じるアプリケーションの駆動など、様々なアプリケーションに使用されてもよいと考えられる。

本発明に係る駆動装置の概略図である。 本発明に係る可変斜板カムオーバーセンタ油圧機構の油圧機構の実施形態を示す組立図である。 本発明に係る可変斜板カムオーバーセンタ油圧機構の断面図であり、油圧機構の動作を示す。 本発明に係る油圧機構の他の実施形態を示す概略図であり、１対の等速ギアポンプ／モータ装置として具体化されており、各々がポンプまたはモータとして動作するように設定されていることを示す。 １対のポンプ／モータからなる本発明に係る油圧機構のさらなる他の実施形態を示す概略図である。 動力分配ギア配列、およびその連結セットのクラッチおよびブレーキを示す駆動装置の概略図である。

Claims (22)

1. 最終駆動部を駆動させるのに適した駆動装置であって、
   −第一駆動手段；
   −動力分配ギア配列；
   −ポンプまたはモータとして動作可能な第一油圧機構；
   −上記第一駆動手段もしくは上記最終駆動部から、または両方から同時に駆動されることが可能であり、上記ギア配列を介して動作する上記第一油圧機構；および、
   −上記第一駆動手段もしくは上記第一油圧機構から、または両方から同時に、ギア配列を介して駆動されることが可能な上記最終駆動部、を有する駆動装置。
2. 上記第一油圧機構が、油圧エネルギー保存手段を有することを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
3. 上記第一油圧機構が、開ループオーバーセンタ型可変容量油圧装置を有することを特徴とする請求項１または２に記載の駆動装置。
4. 上記油圧機構が、開ループオーバーセンタ可変容量型軸方向ピストン油圧機構であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の駆動装置。
5. 上記油圧機構が、オーバーセンタに移動するように制御される操作可能な斜板を有しており、ポンプまたはモータとして選択的に動作可能であることを特徴とする請求項４に記載の駆動装置。
6. 上記油圧機構が、少なくとも第一および第二装置を有し、該第一および第二装置は各々がポンプまたはモータとして選択的に動作可能であることを特徴とする請求項１または２に記載の駆動装置。
7. 上記第一および第二装置が連続的に接続されていることを特徴とする請求項６に記載の駆動装置。
8. 上記第一装置および上記第二装置の各々がギア装置であることを特徴とする請求項７に記載の駆動装置。
9. 上記装置の動力比が１：３であることを特徴とする請求項８に記載の駆動装置。
10. 上記第一および第二装置の少なくとも１つが、開ループオーバーセンタ可変容量型軸方向ピストン油圧装置であることを特徴とする請求項６または７に記載の駆動装置。
11. 上記装置の動力比が２：２であることを特徴とする請求項１０に記載の駆動装置。
12. 上記動力分配ギア配列が遊星ギアを有することを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の駆動装置。
13. 上記第一駆動手段、上記第一油圧機構および上記最終駆動部の少なくとも１つが、個々のシャフトによって上記遊星ギアに接続されていることを特徴とする請求項１２に記載の駆動装置。
14. 上記第一動力源が、第一クラッチブレーキアセンブリのクラッチ部によって上記動力分配ギア配列に連結可能であり、上記第一クラッチブレーキアセンブリのブレーキ部は、上記ギア配列の第一シャフトを選択的にロックするように動作可能であり、上記油圧機構が、第二クラッチブレーキアセンブリのクラッチ部によって上記動力分配ギア配列に連結可能であり、上記第二クラッチブレーキアセンブリの第一ブレーキ部は、上記油圧機構のシャフトを選択的にロックするように動作可能であり、上記第二クラッチブレーキアセンブリの第二ブレーキ部が上記ギア配列の第二シャフトを選択的にロックするように動作可能であり、上記最終駆動部が、第三クラッチブレーキアセンブリのクラッチ部によって上記ギア配列に接続可能であり、上記第三クラッチブレーキアセンブリのブレーキ部が上記ギア配列の第三シャフトを選択的にロックするように動作可能であることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載の駆動装置。
15. 上記第一駆動手段が内燃エンジンを有することを特徴とする請求項１〜１４のいずれか一項に記載の駆動装置。
16. 第一駆動手段が電動モータおよび電荷蓄積手段を有することを特徴とする請求項１〜１４のいずれか一項に記載の駆動装置。
17. 制御システムを有する、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の駆動装置。
18. 上記制御システムが制御アルゴリズムに従って動作することを特徴とする請求項１７に記載の駆動装置。
19. 車両に使用される場合の、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の駆動装置。
20. 駆動装置油圧エネルギー保存手段にエネルギーを保存することを上記第一駆動装置にさせるように構成されている第二油圧機構を有し、上記第一油圧機構は上記エネルギーを使用して上記最終駆動部を駆動させることを特徴とする請求項１〜１９のいずれか一項に記載の駆動装置。
21. 上記第二油圧機構は、上記第一油圧機構と同様の構成を有することを特徴とする請求項２０に記載の駆動装置。
22. −主軸を有するシリンダバレルであって、該主軸に対して平行に伸びる複数のシリンダを画成するシリンダバレルを備え、
    −上記シリンダの一端側に取り付けられたポーティング部材を備え、
    −上記ポーティング部材は、その内部において、第一チェンバーと第二チェンバーとを画成し、
    −上記シリンダバレルは、上記ポーティング部材に対して回転可能であり、回転により上記シリンダを上記第一チェンバーと上記第二チェンバーのどちらかに連通させ、
    −上記各シリンダ内にて往復運動を行うように取り付けられた個々のピストンを備え、
    −上記ピストン部の一部は、上記バレルの他端側を越えて伸び、
    −上記バレルの他端側に隣接して設けられ、上記バレルに対向する面をもち、上記ピストン部が当該面に当接するように構成されている斜板を備え、
    −上記斜板は枢動可能であり、上記面が上記バレルの主軸に対して垂直であるセンター位置と、上記面がセンター位置に対して正の角を形成する位置と、上記面がセンター位置に対して負の角を形成する位置との間を上記面が操作され得るように斜板が枢動すること、を特徴とする可変容量型軸方向ピストン油圧機構。
    

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