JPH0587713B2

JPH0587713B2 -

Info

Publication number: JPH0587713B2
Application number: JP59222308A
Authority: JP
Inventors: Uhenauaa Yohan
Original assignee: Hydromatik GmbH
Current assignee: Hydromatik GmbH
Priority date: 1983-10-24
Filing date: 1984-10-24
Publication date: 1993-12-17
Also published as: DE3338595C2; DE3338595A1; JPS60121354A; US4620417A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は、駆動エンジン好ましくは内燃機関
により駆動される流体圧伝動装置用制御装置に関
し、この制御装置では、駆動エンジン速度に同期
して駆動され、流体圧伝動装置の流体ポンプおよ
び／または流体モータの設定機構に連結されてい
る制御ラインにおいて調整弁を介して調整自在で
あると共に駆動エンジンの速度に依存する制御圧
力を発生する補助ポンプと、前記制御ライン中に
おいて外部パラメータの関数としての制御圧力を
除去（遮断）する減圧弁（インチ（inch）バル
ブ）と、前記駆動エンジンの所定速度から制御圧
力をを制限する調整装置と有しており、前記減圧
弁（インチバルブ）は、スプール弁を備え、この
スプール弁は、制御圧力媒体流入口に連結された
第１制御領域と、無圧流出口に連結された第２制
御領域とを画定すると共に、流体ポンプおよび／
または流体モータの設定機構に通じる制御圧力ラ
インを、リストリクタを介して前記第１および第
２制御領域へ連結しており、また上記スプール弁
は、その一側部に関連シリンダ領域と共に制御面
を備えていて、この制御面により制御圧力媒体
が、加圧スプリングに抗して、無圧流出口へ制御
圧力ラインを開口するための調整方向において前
記スプール弁に対して作用できるようになつてお
り、また加圧スプリングは他側部においては、ス
プール弁に作用すると共に、外部パラメータによ
り調整されるように構成されており、また駆動エ
ンジンの速度の関数としての制御圧力の調整は、
前記シリンダ領域を下流側のかつ前記設定機構に
通じる制御圧力ラインに連結させてあることによ
り行わせる構成となつている。

この型式の制御装置は、西独特許明細書第
3120278号から知られるようになつた。この西独
特許明細書において、全流体圧の部分的および完
全“インチ”機能を可能にする装置が最初に記載
された。部分的および完全インチ機能間の相違が
そこには詳細に記載されている。インチバルブの
スプール弁上に形成されると共に、逆方向に開閉
することにより制御圧力媒体を、流体ポンプおよ
び／または流体モータの設定機構、または無圧流
出口へ輸送する作用を有し、そして公知の装置の
場合には必要となる、リストリクタの負の重なり
のために、この公知の制御装置の作動には、高い
油漏出損失を伴うことになる。リストリクタの負
の重なりとは、逆方向に開閉する２つのリストリ
クタが、いかなる制御状態においても同時に閉じ
られることがないことを意味している。

公知の装置におけるさらに別の欠点は、部分的
インチ機能の状態では、駆動エンジンの速度に依
存する制御圧力、あるいはそこから誘導される設
定圧力は調整変数としてはもはや存在せずに、ス
プール弁の一端面上に作用する蓄積インチ圧力の
みであることから、インチバルブにおけるスプー
ル弁の調整機能が無効状態になるという事実から
明らかになる。

この発明の目的は、部分的インチ機能時、すな
わち駆動エンジンの負荷速度減少時でも、対応制
御圧力を調整することにより、流体圧伝動装置の
トルクに対する調整機能を維持することにより、
前述の型式の制御装置を改良することである。

この目的を達成するため、この発明において前
述の型式の制御装置が提案されている。

この制御装置は、駆動エンジン速度に同期して
駆動され、流体圧伝動装置の流体ポンプおよび／
または流体モータの設定機構に連結されている制
御ラインにおいて調整弁を介して調整自在である
と共に駆動エンジンの速度に依存する制御圧力を
発生する補助ポンプと、前記制御ライン中におい
て外部パラメータの関数としての制御圧力を除去
（遮断）する減圧弁（インチ（inch）バルブ）と、
前記駆動エンジンの所定速度から制御圧力を制限
する調整装置と有しており、前記減圧弁（インチ
バルブ）は、スプール弁を備え、このスプール弁
は、制御圧力媒体流入口に連結された第１制御領
域と、無圧流出口に連結された第２制御領域とを
画定すると共に、流体ポンプおよび／または流体
モータの設定機構に通じる制御圧力ラインを、リ
ストリクタを介して前記第１および第２制御領域
へ連結しており、また上記スプール弁は、その一
側部に関連シリンダ領域と共に制御面を備えてい
て、この制御面により制御圧力媒体が、加圧スプ
リングに抗して、無圧流出口へ制御圧力ラインを
開口するための調整方向において前記スプール弁
に対して作用できるようになつており、また加圧
スプリングは他側部においては、スプール弁に作
用すると共に、外部パラメータにより調整される
ように構成されており、また駆動エンジンの速度
の関数としての制御圧力の調整は、前記シリンダ
領域を下流側のかつ前記設定機構に通じる制御圧
力ラインに連結させてあることにより行わせる構
成となつている。

この発明の基本着想は、部分的インチ機能を行
なうために蓄積された圧力効果を、トルク調整の
ための制御圧力から分離すること、そしてそのた
めに、速度に依存すると共に、部分的インチ機能
を果たすために蓄積された圧力を別に、すなわち
制御圧力または設定圧力からではない手段で引出
すことである。蓄積されたインチ圧力は設定圧力
に付加され、両圧力は独立に作用し、したがつ
て、蓄積されたインチ圧力が効果をもたらしてい
る場合でも、制御圧力の調整作用は維持されてい
る。

これはこの発明によつて備えられた計量面、す
なわちスプール弁上に、あるいはスプール弁に載
置された計量ピストン上に設けられる計量面によ
り達成される。部分的インチ機能のために蓄積さ
れたインチ圧力は、スプール弁に適用される制御
圧力のための制御面から独立した計量面上に作用
する。部分的インチ機能が果たされていない時、
調整作用は維持されており、た部分的インチ機能
が果たされている時は、この部分的インチ圧力
（補助制御圧力）は、計量面によりトルクを調整
する制御圧力に付加される。後述の第３図および
第４図に示されるグラフによる部分的インチ曲線
P₄傾斜は、計量面の寸法を変えることにより与
えられる。

部分的インチ機能は、西独特許明細書第
3102278号から公知の装置により、圧力タンクお
よびチエツク弁または分配弁の助けにより実行さ
れる。したがつて、チエツク弁と分配弁とは、解
放自在なチエツク弁を形成すべく、特許請求の範
囲第５項に示されるように、機能的に組合わせる
ことができる。この発明の別の本質的な利点は、
前述のスプール弁のリストリクタの負の重なり
が、この発明の構成の場合には不要であるという
ことで、継続的な油の漏出損失が避けられる。

特許請求の範囲第２項に示されると共に、以下
に説明を行なうこの発明の第１実施例の場合は、
最大速度まで速度に比例する圧力P₁を得るため、
高レベルのシステム、プレシヤで装置が運転され
る必要がある。特許請求の範囲第４項に示される
第２実施例の場合は、制御装置は、かなり低レベ
ルのシステム、プレツシヤで運転される。速度に
依存するインチ圧力（補助制御圧力）は、リスト
リクタにおける圧力差により決定され、制御圧力
のレベルは、インチ機能を行なうにあたつても設
計される必要はない。

以下、添付図面に従つて本発明の実施例に付き
説明する。

図示されていない流体圧伝動装置は流体ポンプ
および流体モータから成り、流体ポンプは駆動エ
ンジン１、好ましくは内燃機関により回転駆動さ
れる。作動流体、好ましくは油圧油をライン６を
介して制御ライン８へ給送するための図示の補助
ポンプ５は、図示されてない流体ポンプと共に回
転駆動される。ライン６中に設けた調整弁９は、
制御ライン８内の制御圧力を設定するようになつ
ており、前記制御圧力は調整弁９の設計形態に依
存すると共に、ライン６内の制御圧力に対して、
そしてしたがつて駆動エンジンの速度に対して特
定の比例関係を有している。調整弁９の構造およ
びその調整挙動は、たとえば、西独特許出願公告
明細書第2247437号に記載された制御装置、ある
いはそこに記載された調整弁１０に相当する。制
御ライン８は減圧バルブ（インチバルブ）１４を
介して、流体圧伝動装置の流体ポンプの設定機構
（図示しない）に通じている。この減圧弁１４は、
この発明において要求されるように、流体圧伝導
装置そしてインチ機能のために、トルクを調整す
る作用を果たしている。インチバルブ１４は拡大
断面図にて概略的に示されている。この減圧弁
は、バルブハウジング１５から成り、そのバルブ
ハウジング１５内に配置されているスプール弁１
６が、第１制御領域１７と第２制御領域１８を画
定している。制御ライン８は第１制御領域１７へ
流入している。第２制御領域１８は流出口１９に
連結されている。スプール弁１６は、リストリク
タム２２，２３を構成する制御エツジを備えてお
り、このリストリクタ２２，２３間から制御圧ラ
イン２４が出ている。明らかなように、リストリ
クタ２２，２３はスプール弁１６の対応シフト動
により、反対方向に変えられる。スプール弁１６
は第１および２図において、加圧スプール２５に
より左側で負荷を受け、第１および第２図におい
て右方向に移動するように予応力を受けている。
スプリング２５の力は、通常の手段で調整でき、
スプリング２５の最初の応力調整は、外部パラメ
ータの関数として機械的、流体圧的または電気的
に制御接続部２６により制御されるようになつて
いる。ここで前記外部パラメータとしては、たと
えば、自動車、建設機械等の装置の流体圧伝動装
置の駆動シヤフトにより駆動される機器の、図示
されないブレーキペダルの位置が考えられる。

第１および第２図において、スプール弁１６は
その右側にピストン部２９を備え、これがシリン
ダ領域３１を画定する制御面３０を有している。
シリンダ領域３１は、調整圧力ライン２４に連結
されており、その調整圧力ライン２４はライン３
２により、伝動装置の流体ポンプの調整装置へ通
じている。それぞれ計量面４２または４３を有す
る計量ピストン３８および３９（または第２図に
おける４０および４１）が、スプール弁１６の両
側に配置されている。

第１図に示される第１実施例の場合には、計量
面４２および４３の前方の領域はいずれも、ライ
ン１２により、調整弁９の後方で制御ライン８に
連結されており、したがつて、駆動エンジン１の
速度に対応する制御圧力は、計量ピストンの前
方、即ちその計量面４２，４３の前方で設定され
る。計量面４２の前方の領域に開口するチエツク
弁３４は、ライン１２中で、第１図において右側
計量ピストン３８の計量面４２の前方領域に通じ
る部位に配置されている。２／２分配弁３３は、
チエツク弁３４に並列に配置されている。さら
に、計量面４２の前方の領域は、圧力タンク１３
に連結されている。調整装置のためのシステム、
プレツシヤは、ライン２０により連結された圧力
リリーフ弁１１により決定される。

この発明の第２実施例に関して第２図に示され
る回路配置については、第１図により既に説明し
た部材には同一符号を付してあり、再度説明する
ことは省略する。ここでは計量ピストンは、計量
面４２および４３と更に追加のピストン面４４，
４５とを備えている差動ピストン４０，４１とし
て構成されている。

調整弁９に機能的に一体化されているリストリ
クタ１０（スクリーン）は、補助ポンプ５から来
る制御ライン６中に配置されており、そこで駆動
エンジン１の速度に対応する制御圧力が、補助ポ
ンプ５により設定される。ライン６および２０
は、ライン１２および７により、リスストリクタ
１０の前および後で、計量ピストン４０，４１の
計量面４２，４３またはピストン面４４，４５に
連結されている。したがつて、駆動エンジン１の
速度に対応する総圧力が、計測ピストン、即ち、
その面に作用することになる。面４２，４４の前
方の領域に開口するチエツク弁３４および４６は
それぞれ、ライン７および１２中で、右側計量ピ
ストン４０の面４２および４４の前方の領域へ通
じる部位に配置されている。各場合に、２／２分
配弁３３，４７はチエツク弁３４，４６に並列に
配置されている。さらに、面４２，４４の前方に
存する領域はそれぞれ、圧力タンク１３，４８に
連結されている。

両実施例において、分配弁３３，４７は開およ
び閉の２つの位置を有し、またこれら弁は、たと
えば電気的制御接続部３５により、駆動エンジン
１の速度調整要素３６、したがつてたとえば内燃
機関１の燃料ペダルに連結され、かつ前記弁が燃
料ペダル３６の位置に応じて、開および閉の位置
に切り換えられるように構成されている。分配弁
３３，４７は、電気的接続部とすることができる
別の制御接続部３７により、流体圧伝動装置によ
り駆動される機器の図示されないブレーキペダル
に連結されている。前述の制御ライン２６はした
がつて、このブレーキペダルに連結される。分配
弁３３，４７はブレーキペダルの位置にしたがつ
て、その２つの位置へ切り換えられ得る。チエツ
ク弁３４，３６および分配弁３３，４７を解放自
在なチエツク弁の形態に機能的に組合わせ、そし
てチエツク弁の係止および解放を、制御接続部３
５または３７の信号を介して行なわせるようにす
ることもできる。

この発明の制御装置の作動方法は、西独特許明
細書第3120278号に記載された作動方法に対応す
ると共にこれと同一であるが、速度に依存するイ
ンチ機能設定圧力が計量ピストン４０の面４２，
４４に作用し、かつこれを介して制御面３０に作
用し、したがつて制御面３０に直接作用しないと
いう点が相違している。こうして前述の利点が達
成される。

１駆動エンジン１における加速２／２分配弁３３，４７は、駆動エンジン１へ
の速度調整要素３６の関数としての制御接続部３
５内での対応スイツチパルスにより、閉止され
る。駆動エンジン１の速度に依存すると共に、ス
クリーン１０の前方および後方の制御ライン６お
よび２０内圧力は、ライン１２および７と開放チ
エツク弁３４および４６を介して面４２および４
４へ伝達される。その範囲での特性曲線領域は、
第３および４図にグラフで表示される制御曲線
P₂およびP₃で与えられるが、それに関しては後
述する。

２駆動エンジン１の減速２／２分配弁３３，４７は、駆動エンジン１の
速度調整要素３６の関数としての制御接続部３５
内での対応スイツチパルスにより、開放される。
計量ピストン４０の面４２および４４の前方のイ
ンチ機能制御圧力は、駆動エンジン１の速度の減
少による、ライン６内の制御圧力の同時降下にし
たがい、調整弁９による開放分配弁３３，４７に
より減圧される。第３および第４図にグラフで示
される特性曲線領域P₃およびR₂が描かれる。

３駆動エンジン１における負荷減速と最大負荷
調整２／２分配弁３３，４７は速度調整要素３６が
状態１、すななわち加速状態にある時閉止され
る。リストリクタ１０の前方の制御ライン６中の
速度に依存する圧力、およびそれと共にライン１
２中の圧力は負荷減速により減圧される。チエツ
ク弁３４，４６は閉止される。たとえば過負荷に
より設定される負荷減速の前の、駆動エンジン１
の最終速度に対応する圧力は、圧力タンク１３お
よび４８に蓄積されると共に、計量ピストン４０
の面４２および４４に作用し、更にこれらの面を
介して制御面３０に作用し、弁１６が第１図にお
いて左方へ移動される。ライン１２および７中で
計量ピストン４１の面４３および４５に作用する
圧力は速度に対応すると共に、負荷減速により減
圧され、したがつて蓄積された圧力は平衡状態を
越えて面４２および４４に作用して、スプール弁
１６が左方向に移動する。この部分的インチ機能
において描かれる特性曲線領域は、第３および４
図の曲線P₄に沿うものとなる。その曲線P₄の傾
斜は、速度に依存するライン１２および７内で選
定された圧力に比例して、計量ピストン４０の面
４２および４４の寸法に依存している。ライン８
中での制御弁９の後方における制御圧力の代り
に、あるいは速度に依存すると共にリストリクタ
１０の前方および後方に取出される圧力の代り
に、計量ピストン４０および４１に作用するため
の部分的インチ機能のための別の信号、あるいは
駆動エンジン１の速度に依存する別の有効圧力を
利用することも、この発明の範囲内のものであ
る。

制御圧力ライン２４中で調整される制御圧力の
増大状態が、駆動エンジン１の速度の関数として
第３および４図のグラフに概略的にプロツトされ
ており、第１図による第１実施例における増大状
態が第３図にプロツトされ、またこの発明の第２
実施例における増大状態が第４図にプロツトされ
ている。

図中の略語は下記の通りである。

ｎ：駆動エンジン１の速度 Nmax.：駆動エンジン１の最大速度Ｐ：圧力 Psp：補助ポンプの後方の前記速度に依存するシ
ステムプレツシヤ P₁：制御弁９後方の制御ライン８中の前記速度
に比例する圧力 P₂：流体ポンプの設定装置への制御圧力ライン
２４中の前記速度に比例する制御圧力 P₃：駆動エンジン１の与えられた速度のインチ
機能に対する、制御圧力ライン２４中での
減少制御圧力 P₄：過負荷による駆動エンジン１の負荷減速の
場合における部分インチ機能発揮時の制御
圧力ライン２４中の制御圧力 P₅：完全インチ機能発揮の場合の制御圧力の降
下対応する速度調整要素３６の調整による駆動エ
ンジン１の加速および減速により、制御圧力ライ
ン２４中の制御圧力は曲線P₂およびP₃に沿つて
調整される。図示されない流体圧伝動装置の駆動
シヤフトにおいて、高過ぎる出力の減少により駆
動エンジン１が過負荷を受けると、ライン２４中
の制御圧力は曲線P₄に沿つて調整される。この
出願の目的として再度詳細に説明しない完全イン
チ機能の場合は、制御圧力は実質的に曲線P₅に
したがつて、直ちに減圧される。これは、スプリ
ング２５の初期応力の調整による制御接続部２６
の対応するスイツチパルスにより行なわれる。

この発明の装置は西独特許第3120278号の主題
事項にしたがつて、総流体圧の部分的および完全
インチ機能を可能にしており、これに付随する利
点として、計量ピストンを配置することにより、
そしてトルクの調整のための制御面３０と、イン
チ機能のための計量面４２またはピストン面４２
および４４との構造的な分離により、制御曲線
P₄の傾斜が選定され、かつトルクの調整は部分
インチ機能が果たされている間、無効化されるこ
とはない。第４図のグラフに関連する第２図の実
施例の場合には、本質的に低いシステム、プレツ
シヤPsp.で扱うことができる。その理由はシステ
ム、プレツシヤは、速度に比例する制御圧力P₁
を誘導するために最大速度Nmaxまで運転する必
要がないからである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、第１実施例における減圧弁（インチ
バルブ）の、概略的に示されるその回路に対して
拡大した概略断面図、第２図は、第２実施例にお
ける減圧弁（インチバルブ）の、概略的に示され
るその回路に対して拡大した概略断面図、第３図
および第４図は、この発明の第１および第２実施
例によるエンジン速度の関数としての制御圧力の
制御曲線である。１…駆動エンジン、５…補助ポンプ、７…ライ
ン、８…制御ライン、９…調整弁、１０…リスト
リクタ、１２…ライン、１３…圧力タンク、１４
…減圧バルブ（インチバルブ）、１６…スプール
弁、１７…第１制御領域、１８…第２制御領域、
１９…流出口、２０…ライン、２２，２３…リス
トリクタ、２４…調整圧力ライン、２５…加圧ス
プリング、３０…制御面、３１…シリダ領域、３
３…分配弁、３４…チエツク弁、３６…速度調整
要素、３８，３９，４０，４１…計量ピストン、
４２，４３…計量面、４４，４５…ピストン面、
４６…チエツク弁、４７…分配弁、４８…圧力タ
ンク。

Claims

【特許請求の範囲】１駆動エンジンと同期して駆動され、流体圧伝
動装置の流体ポンプおよび／または流体モータの
設定機構に連結されている制御ラインにおいて調
整弁を介して調整自在であると共に前記駆動エン
ジンの速度に依存する制御圧力を発生する補助ポ
ンプと、前記制御ライン中において外部パラメー
タの関数としての制御圧力を除去（遮断）する減
圧弁（インチバルブ）と、前記駆動エンジンの所
定速度から制御圧力を制限する調整装置とを有し
ている駆動エンジン、好ましくは内燃機関により
駆動される流体圧伝動装置用制御装置であつて、
前記減圧弁（インチバルブ）はスプール弁を備
え、このスプール弁は制御圧力媒体流入口に連結
された第１制御領域と、無圧流出口に連結された
第２制御領域を画定すると共に、流体ポンプおよ
び／または流体モータの設定機構に通じる制御圧
力ラインを、リストリクタを介して前記第１また
は第２制御領域へ連結しており、また上記スプー
ル弁は、その一側部に、関連シリンダ領域と共に
制御面を有し、この制御面により制御圧力媒体
が、加圧スプリングの力に抗して、無圧流出口へ
制御圧力ラインを開口するための調整方向におい
て前記スプール弁に対して作用できるようになつ
ており、前記加圧スプリングは他側で前記スプー
ル弁に作用していると共に、外部パラメータによ
り調整できるようにしてあり、また駆動エンジン
の速度の関数としての制御圧力の調整は、前記シ
リンダ領域を下流側のかつ前記設定機構に通じる
制御圧力ラインに連結させることにより行なわせ
るよにした前記制御装置において、互いに対抗し
て作動すると共に、前記駆動エンジンの速度に依
存する補助制御圧力が作用する計量面が前記スプ
ール弁上に配置されていることを特徴とすると共
に圧力タンクを設けてあり、該圧力タンクは、そ
こに開口するチエツク弁を介して、また前記チエ
ツク弁に対して並列に配置された２／２分配弁を
介して補助制御圧力媒体の供給を受けており、更
に上記圧力タンクは、前記スプール弁の制御面の
方向に作動する前記計量面の補助制御圧力ライン
に形成されており、かつ前記駆動エンジンの速度
調整要素が加速位置にある時に前記分配弁が閉止
され、前記要素が減速位置にある時に前記分配弁
が開放されるために、制御圧力が前記駆動エンジ
ンの速度調整要素の位置の関数として減圧される
ようにしたことを特徴とする流体圧伝動装置用制
御装置。２前記制御ライン中の制御圧力が、速度に依存
すると共に前記計量面へ伝達される補助制御圧力
として利用されることを特徴とする特許請求の範
囲第１項に記載の制御装置。３前記計量面が計量ピストン上に設けられ、前
記計量ピストンの一方が前記加圧スプリングと前
記スプール弁の間に設けられ、他方が前記制御面
に載置されていることを特徴とする特許請求の範
囲第１項に記載の制御装置。４前記駆動エンジンの速度に依存する補助制御
圧力が、前記補助ポンプの下流側に配置されたリ
ストリクタの前方および後方から圧力として取出
されることと、前記計量ピストンが追加のピスト
ン面を備える差動ピストンとして構成されて前記
リストリクタの背部に存する圧力がそれぞれ前記
追加のピストン面に伝達されることと、圧力タン
クを設けてあり、この圧力タンクはそこに開口す
るチエツク弁を介して、また前記チエツク弁に対
して並列に配置された２／２分配弁を介して、補
助制御圧力媒体の供給を受けており、更に前記圧
力タンクは、前記供給ラインにおいて、前記制御
面に載置された計量ピストンの追加のピストン面
への供給ライン内に形成されており、かつ前記
２／２分配弁は、前記駆動エンジンの速度調整要
素の位置の関数として、同時に切り換えられるよ
うになつていることを特徴とする特許請求の範囲
第１項または第３項に記載の制御装置。５前記チエツク弁および分配弁が機能的に組合
わされて、解放自在なチエツク弁の形態にしてあ
ると共に、前記速度調整要素が減速に設定された
時に前記チエツク弁を解放するようにしたことを
特徴とする特許請求の範囲第１項または第４項に
記載の制御装置。