JP6301943B2 - 液圧アクチュエータアセンブリ - Google Patents

Description

本開示は、受動的な、半能動的な、および能動的なサスペンションシステムに関する。より詳細には、本開示は、サスペンションシステムの制動中に発生するエネルギーを回復する受動的な、半能動的な、および能動的なサスペンションシステムに関する。

この項は、必ずしも従来技術でない、本開示に関連する背景の情報を提供する。

垂直方向に不規則な路面を車両が走行するときに、車両の本体（バネ有り部分）を車両の車輪および車軸（バネ無し部分）からフィルタすなわち隔離するために、並びに車両および車輪の運動を制御するために、サスペンション（suspension）システムは提供される。加えて、操縦中に車両の安定性の向上を促進する平均車両姿勢を維持するためにも、サスペンションシステムは用いられている。バネ有り部分とバネ無し部分との間に配置されるバネとバネに並列な制動装置とを、典型的な受動的なサスペンションシステムは含む。

ショックアブソーバ（shock absorber）及び／又はショックストラット（shock strut）等の液圧アクチュエータ（actuator）は、運転中に発生する不要な振動を吸収するために、従来の受動的なサスペンションシステムとの連結に用いられている。この不要な振動を吸収するために、液圧アクチュエータの圧力管の内部に配置されたピストンを液圧アクチュエータは含む。ピストンは、ピストンロッドを介して車両の、バネ無し部分すなわちサスペンションとバネ有り部分すなわち本体との一方に接続されている。圧力管は、車両のバネ無し部分とバネ有り部分との他方に接続されている。圧力シリンダ内部でピストンが動かされたとき、液圧アクチュエータの作動室内部の制動流体の流れを、ピストンは制限可能であるので、サスペンションの振動を相殺する制動力を液圧アクチュエータは発生させることが可能である。作動室内部の制動流体がピストンにより制限される度合いが大きいほど、液圧アクチュエータにより発生する制動力は大きい。

近年、従来の受動的なサスペンションシステムより快適さと道路ハンドリングとの改善を提示することができる自動車用の車両サスペンションシステムへの関心がかなり育っている。一般的に、液圧アクチュエータにより発生するサスペンション力を電子的に制御できる“知的な（intelligent）”サスペンションスステムの活用により、そのような改善は実現されている。

半能動的な又は完全に能動的なサスペンションシステムと呼ばれる、理想的な“知的な”サスペンションスステムの実現においてレベルの違いがありうる。ピストンの運動に逆らう動的な力に基づき、制動力を制御および発生させるシステムもある。圧力管内部のピストンの速度と独立してピストンに従う、静的なすなわちゆっくり変化する動的な力に基づき、制動力を制御および発生させるシステムもある。圧力管内部のピストンの位置と運動とにかかわらず液圧アクチュエータの反発（rebound）および圧縮（compression）運動中に可変制動力を発生させることができる、より精巧なシステムもある。

受動的な、半能動的なおよび能動的なサスペンションシステム両方ともの液圧アクチュエータで発生した運動は、エネルギーを発生させ、液圧アクチュエータの流体とアクチュエータの構成要素との熱に、このエネルギーは散逸する。

〔概要〕
この項は、本開示の全体的な概要を提供しており、その全範囲またはその特徴の全ての包括的な開示ではない。

本開示は、エネルギーが後で再利用できるように、受動的な、半能動的な、又は能動的なサスペンションシステムにおいて発生するエネルギーを捕捉するシステムに関する技術を提供する。１つ以上の加圧流体型アキュムレイタ（accumulator）に、捕捉されたエネルギーは蓄えられる。

さらなる適用範囲は、本明細書に提供されている記載から明らかになるであろう。この概要における記載及び特定の例は、例証のみを目的とし、本開示の範囲を限定することを目的としていない。

本明細書において説明されている図面は、選択された実施形態の例証のみを目的とし、ありうる全ての実施の例証を目的とせず、本開示の範囲を限定することを目的としていない。
本開示に係るエネルギー取り入れサスペンションスステムを組み込んだ車両の概略図である。 液圧アクチュエータの構成要素を図示する図１に図示された液圧アクチュエータの概略図である。 本開示の別の実施形態に係る制御絞りが並列である圧力分配器サブシステムの概略図である。 本開示の別の実施形態に係る流れ分配器サブシステムの概略図である。 本開示の別の実施形態に係る流れ分配器サブシステムの概略図である。 本開示の別の実施形態に係る液圧アクチュエータの概略図である。 本開示の別の実施形態に係る液圧アクチュエータの概略図である。 本開示の別の実施形態に係る液圧アクチュエータの概略図である。 本開示の別の実施形態に係る液圧アクチュエータの概略図である。 本開示の別の実施形態に係る液圧アクチュエータの概略図である。 本開示の別の実施形態に係る液圧アクチュエータの概略図である。 本開示の別の実施形態に係る液圧アクチュエータの概略図である。 回復なしの受動的な力の発生を図示する図７の液圧アクチュエータの概略図である。 回復ありの受動的な力の発生を図示する図７の液圧アクチュエータの概略図である。 能動的な力の発生と高い受動的な力の発生とを図示する図７の液圧アクチュエータの概略図である。 分離ありの能動的及び受動的な力との発生を図示する図７の液圧アクチュエータの概略図である。 分離とブーストありの能動的及び受動的な力の発生を図示する図７の液圧アクチュエータの概略図である。 線形制御モードを図示する図７の液圧アクチュエータの概略図である。 高圧アキュムレイタに汲み上げるモードを図示する図７の液圧アクチュエータの概略図である。 再発生モードを図示する図７の液圧アクチュエータの概略図である。 設計代案を図示する液圧アクチュエータの概略図である。 設計代案を図示する液圧アクチュエータの概略図である。 設計代案を図示する液圧アクチュエータの概略図である。 設計代案を図示する液圧アクチュエータの概略図である。 本開示の別の実施形態に係る液圧アクチュエータの概略図である。

対応する参照番号は、図面の数枚の図にわたり対応する部材を示す。

例示する実施形態は、今、添付する図面を参照して、より完全に記載されているであろう。

以下の記載は、単なる事実上の例示であり、本開示、用途、又は使用を限定することを目的としていない。図１は、本開示に係るサスペンションスステムを組み込んだ車両を示し、該車両は参照番号１０により全体的に指定されている。車両１０は、後部サスペンション１２、前部サスペンション１４、及び本体１６を含む。後部サスペンション１２は、一対の後部車輪１８を動作可能に支持するように調整された横に伸びる後部車軸アセンブリ（図示せず）を有する。後部車軸は、一対の液圧アクチュエータ２０と一対のバネ２２とにより本体１６に取り付けられている。同様に、前部サスペンション１４は、一対の前部車輪２４を動作可能に支持する前部車軸アセンブリ（図示せず）を含み、前部車軸アセンブリは、一対の液圧アクチュエータ２６と一対のバネ２８とにより本体１６に取り付けられている。液圧アクチュエータ２０、２６は、車両１０のバネ有り部分（すなわち、本体１６）に対するバネ無し部分（すなわち、前部および後部サスペンション１２，１４）の相対運動を制動する役割を果たしている。車輪１８と車輪２４とにそれぞれあるセンサ（図示せず）は、後部サスペンション１２と前部サスペンション１４とに対する本体１６の、位置及び／又は速度及び／又は加速度を感知する。車両１０は前部及び後部車軸を有する乗用車として描かれているが、別の種類の車両又は別の種類の用途（非独立前部及び／又は非独立後部サスペンションを組み込んだ車両、独立前部サスペンション及び／又は独立後部サスペンションを組み込んだ車両、又は当技術において周知の他のサスペンションシステムを組み込んだ車両を含み、これらに限定されない）に、液圧アクチュエータ２０、２６は用いられてよい。さらに、本明細書に用いられているとき“液圧ダンパ（damper）”という用語は、ショックアブソーバおよび液圧ダンパを一般的に参照する意図であり、それゆえマクファーソンストラットおよび当技術において周知の液圧ダンパの設計を含むであろう。

図２を参照し、液圧アクチュエータ２０の１つを概略的に図示する。図２は液圧アクチュエータ２０のみを図示するが、液圧アクチュエータ２６は液圧アクチュエータについて以下で説明するのと同じ構成要素を含む。液圧アクチュエータ２０、２６の唯一の違いは、車両のバネ有り部分及び／又はバネ無し部分に液圧アクチュエータが取り付けられる点かもしれない。

図２を参照し、液圧アクチュエータ２０は、アクチュエータ３０、低圧アキュムレイタサブシステム３２、１つ以上の圧力分配器サブシステム３４、高圧アキュムレイタ３６、流れ制御サブシステム３８、及び流れ分配器サブシステム４０を備える。

アクチュエータ３０は、圧力管４２、上側作動（反発）室４６と下側作動（圧縮）室４８とに圧力管４２を分割するピストン４４、および圧力管４２の一端を貫いて伸びているピストンロッド５０を備える。図２に図示されているように、ピストン４４は、ピストン４４を通り抜ける流体の流れを制御する弁（valving）無しの閉鎖ピストンであるが、上側作動室４６と下側作動室４８との間で流体の流れを制御する弁を含むこともできる。第１流体口（port）は上側作動室４６への出入り口を提供し、第２流体口５４は下側作動室への出入り口を提供する。

低圧アキュムレイタサブシステム３２は、低圧アキュムレイタ６０、第１逆止めバルブ（valve）６２、及び第２逆止めバルブ６４を備える。第１逆止めバルブ６２は、低圧アキュムレイタ６０から上側作動室４６へは流体が流れるようにするが、上側作動室４６から低圧アキュムレイタ６０へは流体が流れないようにする。第２逆止めバルブ６４は、低圧アキュムレイタ６０から下側作動室４８へは流体が流れるようにするが、下側作動室４８から低圧アキュムレイタ６０へは流れないようにする。低圧アキュムレイタ６０は第１及び第２逆止めバルブ６２、６４、流れ制御サブシステム３８、及び圧力分配器サブシステムの両方に接続（連通）される。

図２に図示される２つの圧力分配器サブシステム３４は、反発圧力分配器サブシステム３４（上側圧力分配器サブシステム）と圧縮圧力分配器サブシステム３４（下側圧力分配器サブシステム）とを含む。それぞれの圧力分配器サブシステム３４は、第１制御絞り（controlled restriction）６６、第２制御絞り６８、及び逆止めバルブ７０を備える。反発圧力分配器サブシステム３４において、第１制御絞り６６は上側作動室４６と逆止めバルブ７０との間に配置され、第２制御絞り６８は低圧アキュムレイタ６０と逆止めバルブ７０との間に配置されている。圧縮圧力分配器サブシステム３４において、第１制御絞り６６は下側作動室４８と逆止めバルブ７０と第２制御絞り６８との間に配置され、第２制御絞りは低圧アキュムレイタ６０と逆止めバルブ７０との間に配置される。それぞれの逆止めバルブ７０は、圧力分配器サブシステム３４から高圧アキュムレイタ３６へは流体が流れるようにするが、高圧アキュムレイタ３６から圧力分配器サブシステム３４へは流体が流れないようにする。

圧力分配器サブシステム３４は２つの機能を実行する。第１に、圧力分配器サブシステム３４は、上側作動室４６及び／又は下側作動室４８内部に要求される圧力を発生させる。第２に、圧力分配器サブシステム３４は、利用可能な液圧力を引き出し、利用可能な液圧力を回復する。一般原則は、液圧エネルギーが回復されることができる第１及び第２制御絞り６６、６８の間の中間圧力レベルを発生させるために、第１及び第２制御絞り６６、６８を用いることになっている。このため、第１制御絞り６６を用いることにより要求される室内圧力を発生させる能力を維持できる。第１及び第２制御絞り６６、６８は制限的性質を持つことができる、すなわち圧力又は別の方法による制御絞りであってよい。第１及び第２制御絞り６６、６８は、被制御制限的絞りの記号により図示されるが、これは本開示の限定を意図していない。

図２に図示されるように、第１及び第２被制御絞り６６、６８は直列に配置されている。第１制御絞り６６は、上側作動室４６又は下側作動室４８を中間圧力レベルへ接続する。第２制御絞り６８は、中間圧力レベルを低圧アキュムレイタ６０へ接続する。この中間圧力レベルから、高圧アキュムレイタ３６内部の圧力に関連する中間圧力レベルの圧力に依存して、第２制御絞りの向こうへ散逸する代わりに、エネルギーは回復されて高圧アキュムレイタに蓄えられることができる。逆止めバルブ７０は、高圧アキュムレイタ３６内部の圧力より中間圧力レベルの圧力が低いときに、高圧アキュムレイタ３６から中間圧力レベルへ流体が逆流しないようにする。

図３は、圧力分配器サブシステム３４の一方又は両方の代わりに用いることができる圧力分配器サブシステム３４´を図示する。図３に図示されるように、圧力分配器サブシステム３４´は第１制御絞り６６、第２制御絞り６８、及び逆止めバルブ７０を備え、第１及び第２制御絞りが並列に配置されている。第１及び第２制御絞りが並列に配置されているとき、第１及び第２制御絞りの両方は、上側作動室４６又は下側作動室４８へ直接的に接続されている。上側作動室４６又は下側作動室４８内部の圧力が高圧アキュムレイタ３６内部の圧力を超えたとき、第１制御絞り６６を通じ高圧アキュムレイタ３６へ流体を導くことにより、エネルギーは回復されることができる。上側作動室４６又は下側作動室４８内部の圧力が低すぎるためエネルギーを回復できないとき、第２制御絞り６８は、高圧アキュムレイタ３６へ流体を導く。逆止めバルブ７０は、高圧アキュムレイタからの高圧流体が、上側作動室４６又は下側作動室４８へ逆流しないようにする。

戻って図２を参照し、高圧アキュムレイタ３６は、回復された液圧エネルギーを蓄えるために利用されている。高圧アキュムレイタ３６は、圧力分配器サブシステム３４の両方を通じアクチュエータ３０と低圧アキュムレイタサブシステム３２とへ接続され、流れ制御サブシステム３８を通じ流れ分配器サブシステム４０へ接続されている。

流れ制御サブシステム３８は、液圧バルブ７６と逆止めバルブ７８とを備える。流れ制御サブシステム３８は、要求された流れ比を振り向け、高圧アキュムレイタ３６内部に蓄えられたエネルギーを再利用する機能を有する。液圧バルブ７６は、蓄えられた液圧エネルギーを入手するために高圧アキュムレイタ３６は接続されている。液圧バルブ７６は、このエネルギーを流れ分配器サブシステム４０へ導く。逆止めバルブ７８は、液圧バルブ７６からの流体の流れが、低圧アキュムレイタ６０へ直接的に流れないようにする。

流れ分配器サブシステム４０は、ポンプ８０と液圧切り替えバルブ８２とを備える。ポンプ８０はポンプと、後述のようにタービン／発電機として利用することもできるモータとを含む。ポンプ８０は流れ分配器サブシステム４０の一部として図示されているが、ポンプ８０は流れ制御サブシステム３８の一部とすることもできる。流れ分配器サブシステム４０は、ポンプ８０及び／又は高圧アキュムレイタ３６からの液圧エネルギーを制御する。ポンプ８０は、流れ制御サブシステム３８の液圧バルブ７６から及び／又は低圧アキュムレイタ６０から流体を受け入れる。流体は、ポンプ８０から液圧切り替えバルブ８２へ直接向かう。液圧切り替えバルブ８２は、必要箇所に依存して、上側作動室４６及び／又は下側作動室４８へ流れるように流体を導くことができる。液圧切り替えバルブ８２は、連続制御法で上側作動室４６と下側作動室４８との間で流れを分配器することもできる。液圧切り替えバルブ８２は切り替えバルブの記号を用いて図示されているが、これは本開示を限定することを意図していない。

図４は、流れ制御サブシステム３８と流れ分配器サブシステム４０と置き換えられる、本開示の別の実施形態に係る流れ分配器サブシステム４０´を図示する。流れ分配器サブシステム４０´は第１ポンプ８０、第２ポンプ８０、液圧バルブ７６、及び逆止めバルブ７８を備える。液圧バルブ７６は高圧アキュムレイタ３６と第１及び第２ポンプ８０との間に接続されている。逆止めバブル７８は、高圧アキュムレイタ３６から低圧アキュムレイタ６０へ流体が流れないようにする。第１及び第２ポンプ８０は、液圧バルブ７６を通じ高圧アキュムレイタ６０からと、逆止めバルブ７８を通じ低圧アキュムレイタ６０からと、流体を受け入れる。第１ポンプ８０は上側作動室４６への流体の流れを提供し、第２ポンプ８０は下側作動室４８への流体の流れを提供する。図４は第１及び第２ポンプ８０を図示しているが、第１及び第２ポンプ８０は２つのポンプヘッド（two pump heads）に置き換えられることもできる。しかしながら、１つのポンプで２つのポンプヘッドを用いると、上側作動室４６と下側作動室４８とへ行く流れの比を変えることができない。

図５は、流れ制御サブシステム３８と流れ分配器サブシステム４０と置き換えられる、本開示の別の実施形態に係る流れ分配器サブシステム４０´´を図示する。流れ分配器サブシステム４０´´は、第１液圧バルブ７６、第２液圧バルブ７６、第１逆止めバルブ７８、第２逆止めバルブ７８、第１ポンプ８０、及び第２ポンプ８０を備える。第１液圧ポンプ７６は、高圧アキュムレイタ３６と第１ポンプ８０との間に配置されている。第１逆止めバルブ７８は、高圧アキュムレイタ３６から第１液圧バルブ７６を通じ低圧アキュムレイタ６０へ、流体が流れないようにする。第２液圧バルブ７６は高圧アキュムレイタ３６と第２ポンプ８０との間に配置されている。第２逆止めバルブ７８は、高圧アキュムレイタ３６から第２液圧バルブ７６を通じ低圧アキュムレイタ６０へ、流体が流れないようにする。第１及び第２ポンプ８０は、第１及び第２液圧バルブ７６を通じ高圧アキュムレイタ３６からと、第１及び第２逆止めバルブ７８を通じ低圧アキュムレイタ６０からと、流体を受け入れる。図４に図示される流れ分配器サブシステム４０´は費用と実装のために有利かもしれないが、図５に図示される流れ分配器サブシステム４０´´は性能のために有利かもしれない。図５に図示される流れ分配器サブシステム４０´´は、一斉に、第１及び第２液圧バルブ７６を可能にすることにより、全体ブースト（boost）レベルの上に、第２ブーストレベルを発生させることができる。この構成において、一方のポンプ８０はタービンとして働き、他方のポンプへトルクを加えることができる。

さて、図６を参照して、上述の各種サブシステム３２、３２、３６、３８、４０は多様なメインシステムに組み合されることができる。図６に図示されるように、液圧アクチュエータ２０を覆う（overlaying）一般的なメインシステムは、アクチュエータ３０、低圧アキュムレイタサブシステム３２、１つ以上のシンク（sink）サブシステム（圧力分配器サブシステム３４として図示）、高圧アキュムレイタ３６、およびソース（source）サブシステム９２（図示されるように流れ制御サブシステム３８と流れ分配器サブシステム４０とを含む）を備える。図６は、システム内部の最大圧力を限定する一対の安全噴出バルブ９４も図示する。

シンクサブシステム９０は、上側作動室４６及び／又は下側作動室４８内部の圧力降下を強める、上側作動室４６及び／又は下側作動室４８から流体が流れるようにするための、高圧アキュムレイタ３６又は低圧アキュムレイタ６０の一方へ流体を導くための機能を実行する。しかるに、シンクサブシステム９０は、高圧アキュムレイタ３６内部に流体を蓄えるための回復機能を保持する。上述のサブシステム直列及び並列の圧力分配器は、この全体ブロックに適した解釈が可能である。

ソースサブシステム９２は、流れ分配器機能を実行する。ソースサブシステムは、上側作動室４６及び／又は下側作動室４８への流体の流れを提供する。上述の切り替えバルブと２重のポンプヘッド（dual pump head）とのバリエーションは、この全体ブロックに適した解釈が可能である。ソースサブシステム９２は、上述の流れ制御システムを用いることにより高圧アキュムレイタ３６内部に蓄えられたエネルギーを用いることもできる。

図７を参照して、シンクサブシステム９０は直列の圧力分配器（図示されるように圧力分配器サブシステム３４）として図示され、ソースサブシステム９２は切り替えバルブを含むとして図示されている。図８を参照して、シンクサブシステム９０は直列の圧力分配器（図示されるように圧力分配器サブシステム３４）として図示され、ソースサブシステム９２は共有バルブによる２重のポンプヘッド（図示されるように流れ分配サブシステム４０´）として図示されている。図９を参照して、シンクサブシステム９０は直列の圧力分配器（図示されるように圧力分配器サブシステム３４）として図示され、ソースサブシステム９２は個別バルブによる２重のポンプヘッド（図示されるように流れ分配サブシステム４０´´）として図示されている。

図１０を参照して、シンクサブシステム９０は並列の圧力分配器（図示されるように圧力分配器サブシステム３４´）として図示され、ソースサブシステム９２は切り替えバルブを含む（図示されるように流れ制御サブシステム３８と流れ分配器サブシステム４０）として図示されている。図１１を参照して、シンクサブシステム９０は並列の圧力分配器（図示されるように圧力分配器サブシステム３４´）として図示され、ソースサブシステム９２は共有バルブによる２重のポンプヘッド（図示されるように流れ分配サブシステム４０´）として図示されている。図１２を参照して、シンクサブシステム９０は並列の圧力分配器（図示されるように圧力分配器サブシステム３４´）として図示され、ソースサブシステム９２は個別バルブによる２重のポンプヘッド（図示されるように流れ分配サブシステム４０´´）として図示されている。

また、図７と図１０とにおいて図示されるように、圧力室の間の漏出を防止するために、ソースサブシステム９２へ一対の逆止めバルブ９６が加えられている。

さて、図１３〜図２０を参照して、図７に図示される液圧アクチュエータ２０の多様な作動モードが、図示されている。図１３〜図２０は図７に図示される実施形態を用いているが、図８〜１２に図示される他の実施形態も同じように動作し、それらの流れパターンは当業者により容易に導かれることができると理解されるべきである。また、図１３〜図２０に図示される流体の流れは、内部（inward）力又は反発力の発生の代わりに、図示されている。圧縮力の発生は反発力の発生に対象であると理解されるべきである。

図１３は、回復せずに、受動的な力を発生させるモードを図示する。上側作動室４６内部で要求される圧力が、高圧アキュムレイタ３６内部の圧力より小さいとき、エネルギーは取り戻されることができず、全エネルギーが図１３に図示される反発（上側）圧力分配器サブシステム３４内に散逸する。ポンプ８０により提供される流体の流れは、エネルギーを節約するために低圧側へ送られるが、それにしても、能動的な可動のために突然必要な場合に備えて流体の流れを利用可能にする。ポンプ８０の流れに対するロッドの相対速度に依存して、圧縮（下側）圧力分配器サブシステム３４又は第２逆止めバルブ６４を交互に通って、流体は流れるであろう。図１３に図示するように、流体は第２逆止めバルブ６４を通っている。

図１４は、回復しながら、受動的な力を発生させるモードを図示する。受動的な力を発生させる上側作動室４６内部で要求される圧力が、高圧アキュムレイタ３６内部の圧力より高いとき、反発圧力分配器サブシステム６８内部の第２制御絞り６８を閉鎖することにより、高圧アキュムレイタ３６内部へ高圧流体を送ることにより、エネルギー回復が遂行できる。第２制御絞り６９に関する絞りの形式に依存して、一部の流体がそれでも低圧アキュムレイタ６０へ流れる。図１４も、流体が第２逆止めバルブ６４を通ることを図示している。

図１５は、能動的な力と高い受動的な力とを伴うモードを図示する。上側作動室４６内部で要求される圧力が、高圧アキュムレイタ３６内部の流体圧力の下であり、ポンプ８０が要求される流体の流れを発生させるために十分な出力を有するとき、図１５に示される流体の流れが起きる。ポンプ８０により提供される流体の流れは、能動的な力を発生させるために、すぐに上側作動室４６へ送られる。下側作動室４８から流れる流体は、圧縮圧力分配器サブシステム３４を通り抜ける。このモードにおいて、圧縮圧力分配器サブシステム３４を通り発生する圧力降下は、効率的な可動のために最小限である必要がある。また、このモードは、図１３と図１４とに図示されるモードより高い受動的な力を発生させることができる。ポンプ８０により提供される流体の流れは、反発圧力分配器サブシステムを超える付加的な圧力降下を発生させるために用いられることができる。

図１６は、分離しながら、能動的な力と受動的な力とを伴うモードを図示する。上側作動室４６内部で要求される圧力が、高圧アキュムレイタ３６内部の流体圧力の上であるとき、反発圧力分配器サブシステム３４の第２制御絞り６８の向こうへの散逸は、回避されることができる。このモードは、ポンプ８０が十分な出力を有するとき、穏やかな能動的な力と受動的な力の発生を伴うために用いられることができる。加えて、高圧アキュムレイタ３６が補充される。第２制御絞り６９に関する絞りの形式に依存して、一部の流体がそれでも低圧アキュムレイタ６０へ流れてもよい。

図１７は、分離とブーストとをしながら、能動的な力と受動的な力とを伴うモードを図示する。高い力が要求されるとき、高圧アキュムレイタ３６内部に蓄えられたエネルギーは、ポンプの流れをいくらか維持するためにポンプ８０を補助するように用いられることができる。このモードは別の方法で制御されることもできる。状態は、上側作動室４６と下側作動室４８とが共用流体流路を共用しないことになることもできる。上側作動室４６とそれに対応する回路は、低流体圧力である。これは分離として規定され、エネルギー消費なしに始動補正力を生じさせる。ポンプ８０からの流体の流れにより、実際に要求される力を満たす始動補正を増やしたり減らしたりすることが、第１及び第２制御絞り６６、６８はできる。この分離されたブーストモードは、提供されるエネルギーの効率的な利用を考慮に入れている。このモードは、分離のおかげで、低いポンプの出力で高い力を発生させる持続可能な状態でもある。

図１８は、線形制御モードを図示する。このモードは、遅い速度で運動するときに低い力が要求されるときに、用いられることができる。このモードの利点は、力と速度とがゼロ近傍である運動のときに、別個にバルブを切り替えなくてよいことである。連続的被制御バルブのみ、圧力分配器サブシステム３４それぞれのための第１及び第２制御絞り６６、６８が操作される。液圧切り替えバルブ８２はそれの中央位置にあり、すなわち、液圧切り替えバルブ８２はこの位置の周りで変化することができる。このモードは極めて円滑かつＮＶＨ（騒音、振動、及びハーシュネス）フレンドリに動作することができる。

図１９は、高圧アキュムレイタ３６に汲み上げるモードを図示する。このモードにおいて、液圧切り替えバルブ８２は中央位置であり、両方の第２制御絞り６８は閉鎖されている。これは、高圧アキュムレイタ３６内部へ流れるように流体を導き、チャージ（charge）する。このモードは図１８に示す線形制御モードに類似しており、このモードの間、４つの４分区画において小さな力を発生させることができる。これにより、完全制御を犠牲にせずに、なだらかな道路上を運転する間、該システムを再チャージすることが可能になる。高圧アキュムレイタ３６を満たすために必要な流体が、ポンプ８０により提供される流体より小さければ、一方側にある液圧切り替えバルブ８２により流体を送ることにより、高圧アキュムレイタ３６に汲み上げることができる。しかしながら、液圧切り替えバルブ８２により決まる一方向の力を、これは結果として発生させるであろう。

図２０は、再発生モードを図示する。高圧アキュムレイタ３６内部の流体圧力が高すぎるとき、この高圧はいつでも、流れ制御サブシステム３８の液圧バルブ７６を有効にすることにより、低下することができる。ポンプ８０は、高圧アキュムレイタ３６から流れるように流体を制御し、漏出させるであろう。その瞬間での力の要求量に依存して、ポンプ８０より提供されたエネルギー及び高圧アキュムレイタ３６は、能動的な力（高圧側へ切り替えることにより獲得される）を強めるために用いられることができる。あるいは、能動的な力が要求されなければ、このエネルギーは、低圧側への切り替えにより電気的なエネルギーへ変換されることができる。低圧側への切り替えは図２０へ図示されており、このモードは、電気的なエネルギーへ液圧エネルギーを変換するためのタービン／発電機としてポンプ８０のモータを利用する。これは回復モードである。図２０は、受動的な反発モードを発生させる間の回復を図示する。ポンプ８０の流体の流れに相対的なピストン４４の速度に依存して、流体は、圧縮圧力分配器３４を通り、すなわち下側圧力アキュムレイタサブシステム３２の第２逆止めバルブ６４を通り、流れるであろう。

さて、図２１を参照して、液圧アクチュエータ１２０は図示されている。液圧アクチュエータ１２０は、アクチュエータ３０、低圧アキュムレイタサブシステム３２、１つ以上の圧力分配器サブシステム１３４、高圧アキュムレイタ３６、流れ制御サブシステム３８、及び流れ分配器サブシステム４０を備える。液圧バルブ１７６は、噴出バルブ９４を高圧アキュムレイタ３６へ接続し、また第１制御絞り６６を低圧アキュムレイタ６０へ接続する。

図２に図示される圧力分配器サブシステム３４はそれぞれ、第１制御絞り６６と第２制御絞り６８とを含む。図２１に図示される圧力分配器サブシステム１３４はそれぞれ、第１制御絞り６６のみを含む。第２制御絞り６８は、該システムの複雑性を低減するために、削除されている。これは、該システムの複雑性を低減しているが、分離の可能性も犠牲にしている。液圧アクチュエータ１２０の動作及び機能は、分離を除き、上述の液圧アクチュエータ１２０と同一である。

さて、図２２を参照して、液圧アクチュエータ２２０は図示されている。液圧アクチュエータ２２０は、アクチュエータ３０、低圧アキュムレイタサブシステム３２、１つ以上の圧力分配器サブシステム２３４、高圧アキュムレイタ３６、流れ制御サブシステム３８、ポンプ８０、複数の逆止めバルブ２４０、及び一対の制御絞り２６６、を備える。

上側作動室４６と下側作動室４８との間の最高圧室を選択する送りバルブ２３４及び逆止めバルブ２４０の組み合わせにより、圧力分配３４及び液圧切り替えバルブ８２の両方が置き換えられている。一対の制御絞りは、上述の圧力分配器サブシステム１３４又は圧力分配器サブシステム３４に類似の圧力分配器サブシステムとして作動する。液圧アクチュエータ２２０の動作及び機能は、上述の液圧アクチュエータ１２０及び液圧アクチュエータ２０と同一である。

さて、図２３を参照して、液圧アクチュエータ２２０´は図示されている。図２２に図示される２つの送りバルブ２３４が、単独送りバルブ２３４´に統合されていることを除き、図２２に示される液圧アクチュエータ２２０と、液圧アクチュエータ２２０´は同一である。液圧アクチュエータ２２０に関する上述の説明は、液圧アクチュエータ２２０´に適用される。高圧アキュムレイタ３６に関するポンプ機能は、本実施形態により実践される。

さて、図２４を参照して、液圧アクチュエータ３２０は図示されている。液圧アクチュエータ３２０は、アクチュエータ３０、低圧アキュムレイタサブシステム３２、噴出バルブ９４、送りバルブ３３４、高圧アキュムレイタ３６、流れ制御サブシステム３８、複数の逆止めバルブ２４０、ポンプ８０、及び一対の制御絞り２６６、を備える。高圧アキュムレイタ３６に関るポンプ機能は、本実施形態により実践される。液圧アクチュエータ３２０の動作及び機能は、上述の液圧アクチュエータ２２０´、液圧アクチュエータ２２０、液圧アクチュエータ１２０及び液圧アクチュエータ２０と同一である。

さて、図２５を参照して、図２２−図２４で説明される多様なサブシステム３２、２３４、２３４´、３３４、３６、３８、２６６は多くのシステムに組み込まれることができる。図２５に図示されるように、液圧アクチュエータ２２０、２２０´、３２０を覆う一般的なメインシステムは、アクチュエータ３０、低圧アキュムレイタサブシステム３２、１つ以上のシンク構成要素３９０、高圧アキュムレイタ３６、１つ以上のソース構成要素３９２、及び１つ以上の送り構成要素３９４を含む。図２２−図２４は可能な組み合わせの多様な概略を図示する。

Claims (11)

1. 作動室を規定する圧力管と、前記作動室内に位置し、上側及び下側作動室を規定するピストンとを備える液圧アクチュエータと、
   前記液圧アクチュエータへ流体的に連通され、前記上側作動室へ直接に流体的に連通されている第１制御絞りを含み、前記第１制御絞りを介して、流体が上側作動室から高圧アキュムレイタまたは低圧アキュムレイタへ流れるように流体を導く第１シンクサブシステムと、
   前記液圧アクチュエータへ流体的に連通され、前記下側作動室へ直接に流体的に連通されている第２制御絞りを含み、前記第２制御絞りを介して、流体が下側作動室から高圧アキュムレイタまたは低圧アキュムレイタへ流れるように流体を導く第２シンクサブシステムと、
   前記流体が前記高圧アキュムレイタまたは前記低圧アキュムレイタから上側作動室および下側作動室の一方または両方へ流れるように流れを分配するソースサブシステムと、
   前記液圧アクチュエータ、前記ソースサブシステムおよび前記第１及び第２シンクサブシステムへ流体的に連通される前記低圧アキュムレイタと、
   前記液圧アクチュエータ、前記ソースサブシステムおよび前記第１及び第２シンクサブシステムへ流体的に連通される前記高圧アキュムレイタと、を備えることを特徴とする液圧アクチュエータアセンブリ。
2. 前記第１シンクサブシステムが第３制御絞りを含み、
   前記第２シンクサブシステムが第４制御絞りを含むことを特徴とする請求項１に記載の液圧アクチュエータアセンブリ。
3. 前記第１及び第３制御絞りが直列であり、
   前記第２及び第４制御絞りが直列であることを特徴とする請求項２に記載の液圧アクチュエータアセンブリ。
4. 前記第１及び第３制御絞りが並列であり、
   前記第２及び第４制御絞りが並列であることを特徴とする請求項２に記載の液圧アクチュエータアセンブリ。
5. 前記ソースサブシステムが、流体ポンプと液圧切り替えバルブとを含むことを特徴とする請求項１に記載の液圧アクチュエータアセンブリ。
6. 前記ソースサブシステムが、第１及び第２流体ポンプを含むことを特徴とする請求項１に記載の液圧アクチュエータアセンブリ。
7. さらに、前記第１及び第２流体ポンプと前記高圧アキュムレイタとの間に配置される液圧バルブを備えることを特徴とする請求項６に記載の液圧アクチュエータアセンブリ。
8. さらに、
   前記第１流体ポンプと前記高圧アキュムレイタとの間に配置される第１液圧バルブと、
   前記第２流体ポンプと前記高圧アキュムレイタとの間に配置される第２液圧バルブと、を備えることを特徴とする請求項６に記載の液圧アクチュエータアセンブリ。
9. さらに、
   前記上側作動室から前記低圧アキュムレイタへ流体が直接流れるのを妨げる第１逆止めバルブと、
   前記下側作動室から前記低圧アキュムレイタへ流体が直接流れるのを妨げる第２逆止めバルブと、を備えることを特徴とする請求項１に記載の液圧アクチュエータアセンブリ。
10. 前記液圧アクチュエータアセンブリがさらに、前記高圧アキュムレイタから前記第１シンクサブシステムへ流体が直接流れるのを妨げる第１逆止めバルブと、前記高圧アキュムレイタから前記第２シンクサブシステムへ流体が直接流れるのを妨げる第２逆止めバルブと、を備えることを特徴とする請求項９に記載の液圧アクチュエータアセンブリ。
11. 前記液圧アクチュエータアセンブリがさらに、前記高圧アキュムレイタから前記第１シンクサブシステムへ流体が直接流れるのを妨げる第１逆止めバルブと、前記高圧アキュムレイタから前記第２シンクサブシステムへ流体が直接流れるのを妨げる第２逆止めバルブと、を備えることを特徴とする請求項１に記載の液圧アクチュエータアセンブリ。
    

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