(57)【要約】  本発明は、流体静力学駆動装置（１）をコントロールする方法に関する。前記流体静力学駆動装置（１）は、液圧ポンプ（３）及び液圧エンジン（７）を包含する。また前記流体静力学駆動装置（１）は、エネルギーの蓄積及び取り戻しのための第１及び第２のリザーバ（４０，４１）も包含する。圧力エネルギーは、第１のリザーバ（４０）内に蓄積される。第１のリザーバ（４０）内に蓄積された圧力エネルギーを取り戻すために、前記第１のリザーバ（４０）が液圧ポンプ（３）の吸い込み側に接続される。液圧エンジン（７）の下流側作動ライン（８，９）が、第２のリザーバ（４１）に接続される。加えて、前記液圧エンジン（７）の下流側作動ライン接続（９，８）が液圧ポンプ（３）の吸い込み側から分離される。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液圧ポンプ（３）及び液圧エンジン（７）、並びに、エネルギーの蓄積及び取り戻しのための第１及び第２のリザーバ（４０，４１）を有する流体静力学駆動装置（１，１’，１”）をコントロールする方法であって、
−  前記第１のリザーバ（４０）内に圧力エネルギーを蓄積するステップ、
−  前記第１のリザーバ（４０）を前記液圧ポンプ（３）の吸い込み側に、前記第１のリザーバ（４０）内に蓄積された前記圧力エネルギーを取り戻す目的のために接続するステップ、
−  前記液圧エンジン（７）の下流側作動ライン接続（８，９）を前記第２のリザーバ（４１）に接続するステップ、及び
−  前記液圧エンジン（７）の下流側作動ライン接続（９，８）を前記液圧ポンプ（３）の吸い込み側から分離するステップ、
を有する方法。
【請求項２】
前記液圧エンジン（７）の前記下流側接続（８，９）が、まず初めに前記液圧ポンプ（３）の吸い込み側から分離され、固定時間間隔の後に、前記第１のリザーバ（４０）が前記液圧ポンプ（３）の吸い込み側に接続されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
駆動エンジン（２）によって前記圧力エネルギーの前記取り戻しの間に、前記液圧ポンプ（３）に駆動トルクが負荷されることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記エネルギーの取り戻しの間に前記液圧エンジン（７）が、液圧エンジンのモーメントについて計算された予備コントロール値（Ｍｓｃｈａｔｚ）を基礎として把握される吸収体積（ＶＭ）に設定されることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記予備コントロール値（Ｍｓｃｈａｔｚ）が、測定された実際の量を考慮に入れて補正されることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記予備コントロール値（Ｍｓｃｈａｔｚ）が、目標ビークル速度（ｖｓｏｌｌ）と実際のビークル速度（ｖｉｓｔ）の間の差から把握されることを特徴とする請求項４又は５に記載の方法。
【請求項７】
前記第１のリザーバ（４０）からの蓄積されたエネルギーの取り戻しの終了において、まず初めに前記第１のリザーバ（４０）が、前記液圧ポンプ（３）の吸い込み側から分離され、固定時間間隔の後に、前記液圧エンジン（７）の前記下流側作動接続（８，９）が前記吸い込み側に、前記液圧エンジン（７）の前記下流側作動接続（８，９）が前記第２のリザーバ（４１）から分離される前に接続されることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の方法。
【請求項８】
圧力エネルギーを蓄積する目的のために、前記液圧エンジン（７）の前記下流側作動接続（８，９）が前記第１のリザーバ（４０）に接続され、前記液圧エンジン（７）の前記上流側作動接続（９，８）が前記第２のリザーバ（４１）に接続されることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記圧力エネルギーの蓄積は、制動装置（９６）の作動によって開始され、制動装置（９６）が作動されるとき、まず初めに前記液圧エンジン（７）及び前記液圧ポンプ（３）両方が、一定の伝達比を伴って、より低い吸収体積（ＶＭ）及びより低い送り出し体積（ＶＰ）にそれぞれ傾けられることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記制動装置（９６）が作動されるとき、前記液圧ポンプ（３）の送り出し側及び前記第２のリザーバ（４１）が前記上流側作動ライン接続（８，９）に接続されること、及び
前記制動装置が作動されるとき、前記液圧ポンプ（３）の吸い込み側及び前記第１のリザーバ（４０）が前記液圧エンジン（７）の下流側作動接続（９，８）に接続されることを特徴とする請求項７乃至９の何れか１項に記載の方法。
【請求項１１】
蓄積動作の間に前記液圧ポンプ（３）が、ゼロではない送り出し体積（ＶＰ）に設定されることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記液圧エンジン（７）の前記吸収体積（ＶＭ）が、前記第１のリザーバ（４０）内におけるエネルギーの蓄積の間に、前記制動装置（９６）からの制動信号及び有効圧力差分値に依存する値に設定されることを特徴とする請求項７乃至１１の何れか１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記液圧エンジン（７）の出力シャフト（１０）が停止に到達する前に制動が生じるとき、前記液圧エンジン（７）の前記下流側作動接続（８，９）が前記第１のリザーバ（４０）から分離され、かつ前記液圧エンジン（７）の上流側作動ライン接続（９，８）が前記第２のリザーバ（４１）から分離されること、及び前記液圧ポンプ（３）の前記送り出し体積（ＶＰ）がゼロに調整されることを特徴とする請求項１乃至１２の何れか１項に記載の方法。
【請求項１４】
前記液圧ポンプ（３）に接続された内燃エンジンを始動する目的のために、前記第１のリザーバ（４０）が前記液圧ポンプ（３）の前記吸い込み側に接続されることを特徴とする請求項１乃至１３の何れか１項に記載の方法。
【請求項１５】
前記第１のリザーバ（４０）内における圧力エネルギーの蓄積の目的のために、前記液圧ポンプ（３）が駆動エンジン（２）によって駆動され、前記液圧ポンプ（３）の前記送り出し側が前記第１のリザーバ（４０）に接続されることを特徴とする請求項１乃至１４の何れか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄積されたエネルギーの取り戻しを伴う流体静力学駆動装置をコントロールする方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
流体静力学駆動装置は、しばしばユーティリティ・ビークルを駆動するために使用される。その点について言えば、流体静力学駆動装置を経由して、制動動作の間に運動エネルギーの一部を蓄積すること、及びその後に続いてそれを回収することが可能である。１つの方向だけに送り出しをもたらすことが意図された液圧ポンプを伴う閉回路内における流体静力学駆動装置の使用が、特許文献１の中で提案されている。液圧ポンプを液圧エンジンに接続する送り出し側の作動ラインが、高圧リザーバに接続される。低圧リザーバとして構成され、液圧ポンプに関して吸い込み側にある作動ラインに接続された第２のリザーバが存在する。高圧リザーバは送り出し側の作動ラインに、低圧リザーバもまた吸い込み側の作動ラインに、それぞれ恒久的に接続される。通常の牽引型の動作の間は、液圧ポンプが送り出し側の作動ライン内への送り出しをもたらす。液圧エンジンは調整可能であり、移動の目的のために第１の方向にスイング・アウトされる。ビークルがオーバーラン・タイプの動作に移ると、まず初めに液圧ポンプの吸収体積がゼロの方向に調整される。制動作用を達成するために、液圧エンジンがその後、逆方向にスイング・アウトされる。この結果として、前記液圧エンジンが、液圧ポンプに関して送り出し側にある作動ライン内への送り出しをもたらす。
【０００３】
圧力媒体が、前記液圧ポンプ内に、後者の送り出しの方向とは逆の方向に流れ込むことを防止するために逆止バルブが作動ライン内に備えられる。液圧エンジンによって送り出される圧力媒体は、相応じて高圧リザーバに送り出される。ビークルの運動エネルギーが、それによって圧力エネルギーに変換され、高圧リザーバ内の圧力の増加を伴う。低圧リザーバからの圧力媒体の取り出しによって体積流量の平衡が生じる。
【０００４】
蓄積されたエネルギーが回収されることになる場合には、圧力媒体が高圧リザーバから除去される。液圧エンジンが、このとき、以前の牽引型の動作のときの最初の方向に再びスイング・アウトされる。圧力媒体の圧力が、液圧エンジンを経由して解放されるとき、後者が、出力モーメントを発生する。液圧エンジンを通じて運ばれている圧力媒体は、体積平衡目的のために低圧リザーバに送り出される。
【０００５】
周知の駆動装置の欠点は、圧力媒体を取り出す目的のために、高圧リザーバから直接液圧エンジンに負荷が掛けられることである。提案されている運動エネルギーの取り戻しを伴う駆動装置においては、液圧エンジンを、その中立位置を超えて傾ける必要もある。この過程において、液圧回路内の流れの方向が部分的に逆転される。圧力媒体が液圧エンジンに直接供給されることから、高圧リザーバ内の圧力の利用によるモーメント、さらにまた液圧ポンプを駆動するエンジンのトルクも追加が可能でない。
【特許文献１】オーストラリア特許出願公告明細書  ３９５  ９６０  Ｂ
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、蓄積されたエネルギーの取り戻し、駆動エンジンによる駆動モーメントの送り込みが同時に可能となる液圧駆動装置をコントロールする方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的は、請求項１の特徴を有する本発明に従った方法によって達成される。
【０００８】
本発明に従った流体静力学駆動装置をコントロールする方法においては、液圧ポンプ及び液圧エンジン、さらにまたエネルギーの蓄積及び取り戻しのための第１及び第２の液圧リザーバが、流体静力学駆動装置の閉回路内において互いに接続される。本発明によれば、圧力エネルギーが第１のリザーバ内に蓄積される。この蓄積されたエネルギーを取り戻す目的のために、第１のリザーバが液圧ポンプの吸い込み側に接続される。加えて、体積流量の平衡を達成するために液圧エンジンの下流側接続が第２のリザーバに接続される。たとえば制動動作の間に、運動エネルギーが圧力エネルギーの形式で蓄積される第１のリザーバの接続の結果として、前記圧力エネルギーを、再び駆動に利用可能にすること、したがって回収することが可能になる。その過程においては、第１のリザーバ内に蓄積された加圧された圧力媒体によって、液圧ポンプの吸い込み側に圧力の上昇がもたらされる。液圧ポンプの吸い込み側におけるこの圧力の上昇の結果として、液圧ポンプを駆動する主駆動エンジンの必要駆動出力が下げられる。通常は駆動エンジンだけによって発生されなければならない圧力差が減少され、駆動エンジンの部分で主に消費されることになるエネルギーが、それによって下げられる。加えてこの手順は、第１のリザーバ内に蓄積される圧力エネルギーが液圧エンジンの駆動のために利用可能になるだけでなく、駆動エンジンの駆動モーメントが、さらに液圧ポンプに供給されることも可能にするという利点も提供する。モーメントの追加が生じる。液圧ポンプにおいては、液圧エンジンに作用する圧力が送り出し側で利用可能になる。
【０００９】
これらの状況の下においては、特に、リザーバが空のときであっても、移動の状況に必要となる適切な圧力を利用可能にすることが可能である。この場合、液圧ポンプに供給されるトルクが相応じて駆動エンジンによって増加される。このモーメントの追加は、第１のリザーバ内に蓄積される圧力エネルギーの取り出しを伴って、有意により柔軟であり、かつこの状況に対してより適切なコントロールを導く。
【００１０】
本発明に従った方法の追加の発展が、従属項の中に示されている。
【００１１】
液圧エンジンの下流側接続が、好適に、まず初めにポンプの吸い込み側から分離され、固定の第１の時間間隔の後に限り、第１のリザーバが液圧ポンプの前記吸い込み側に接続される。前記固定の第１の時間間隔は、バルブの動的な振る舞いに従って好ましく決定される。流体静力学駆動装置内のラインの接続及び分離のためのバルブの作動における時間的順序は、液圧ポンプの吸い込み側に対する第１のリザーバの接続が、液圧エンジンの下流側接続における圧力サージを導かないことを保証する。
【００１２】
圧力エネルギーの取り戻しの間に、液圧ポンプに駆動トルクを負荷することも有利である。一般にはディーゼル内燃エンジンとして設計される駆動エンジンによって発生されるこの種類の駆動トルクを保証することは、前記ディーゼル内燃エンジンが推力型の動作を経過しないことを保証する。この種類の推力型の動作においては、エネルギーが不必要に浪費されることになる。推力型の動作は、存在する圧力エネルギーがディーゼル・エンジンの支持エレメントに抗して作用し、その時点において熱に変換されるという事実を導く。ゼロでない駆動トルクが、したがって、圧力エネルギーの取り戻しの間に常に駆動エンジンによって好ましく発生される。
【００１３】
エネルギーの取り戻しの間に液圧エンジンの吸収体積を固定する目的のため、まず初めに液圧エンジンのモーメントについての予備コントロール値が把握され、液圧エンジンの吸収体積が、この評価済みの予備コントロール値を基礎として把握され、設定される。これを行うとき、その過程において測定された実際の量を考慮に入れて予備コントロール値が好ましく補正される。それによって、まず初めに、適切な根拠でオペレータの指定から把握される予備コントロール値を把握することが可能になる。速度における意図された変更が、駆動スロットルの指定から把握される。その結果、速度におけるこの変更を達成するために必要であり、かつ流体静力学駆動装置によって発生されるべきモーメントが把握される。このモーメントから、続いて当該モーメントの発生のために必要となる液圧エンジンの部分ついてスイングの角度又は吸収体積を把握することが可能になる。
【００１４】
この吸収体積は予備コントロール値を構成し、設定されることになる液圧エンジンのその吸収体積のより精密な適合が、駆動装置内において測定された実際の量を考慮に入れることによって補正される。調整システムは、予備コントロール値に重合される。
【００１５】
前記予備コントロール値を把握するために、問題にしている流体静力学駆動装置が牽引型の駆動装置である場合には、目標ビークル速度及び実際のビークル速度から差分が把握される。
【００１６】
蓄積されたエネルギーを第１のリザーバから取り戻すための動作の終了において、まず初めに前記第１のリザーバが液圧ポンプの吸い込み側から切り離され、固定時間間隔の後に液圧エンジンの下流側接続が液圧ポンプの前記吸い込み側に接続される。その後に限り、液圧エンジンの下流側接続が第２のリザーバから切り離される。この特別な順序は、エネルギーの取り戻しを伴う再生型の牽引型の動作及び通常の流体静力学的な牽引型の動作から変化するときに、牽引出力の中断が回避されることを保証する。この目的のために、特に、第１のリザーバがまず初めに液圧ポンプの吸い込み側から切り離され、その後、液圧エンジンの下流側接続が、前記吸い込み側に接続される。これは、液圧エンジンの下流側接続における圧力上昇を防止する。しかもこの時点においては、低圧リザーバとして構成されている第２のリザーバが、まだ液圧エンジンの下流側接続に接続されたまま残されている。これの結果として、ダンピングが達成され、それによって通常の流体静力学動作への切り換え時における振動の発生が回避される。２番目の時間間隔もまた、基本的にバルブの動力学によって決定される。
【００１７】
いわゆる『リザーバ制動』、すなわちこの場合にポンプとして作用する液圧エンジンによって第１のリザーバ内に圧力エネルギーが蓄積される制動動作への遷移があるときには、制動装置の作動を検出し、かつそれに応答して圧力エネルギーの蓄積を開始すると有利である。この目的のため、制動装置、たとえばユーティリティ・ビークルのブレーキ・ペダルが操作されたとき、まず初めに流体静力学トランスミッションが、一定の伝達比を伴って、より低い吸収体積又はより低い送り出し体積に向けて逆スイングされる。同一の比における吸収体積又は送り出し体積の減少の結果として、伝達比が一定に維持されたまま残され、加速される牽引型の動作と制動動作の間において痙攣的な動きのない遷移が達成される。
【００１８】
本発明に従った方法の実施態様の別の好ましい形式によれば、液圧ポンプの送り出し側、さらにまた第２のリザーバが、制動装置が作動されるときに上流側の接続に接続される。同時に、前記制動装置が作動されるとき、液圧ポンプの吸い込み側、さらにまた第１のリザーバが液圧エンジンの下流側接続に接続される。これによって達成されることは、第１のリザーバがチャージ・アップされる流体静力学的制動に加えて、それと並列の閉液圧回路に、液圧ポンプを経由して圧力媒体が供給されるということである。閉液圧回路に圧力媒体を供給することは、従属的なユニットに対しても同様に、それらに必要な圧力を負荷できることを保証する。さらに、減速目的のために、駆動エンジンの支持モーメントを付加的に使用することが可能である。これらの状況の下においては、制動動作の過程の蓄積動作の間に、ゼロでない送り出し体積を設定することが特に有利である。
【００１９】
減速についてのオペレータの希望に依存して流体静力学的減速動作を設定するために、液圧エンジンの吸収体積が、減速動作の過程でのエネルギーの蓄積の間に、制動装置からの制動信号及び有効圧力差分値に依存する値に設定される。前記有効圧力差分値は、第１のリザーバと第２のリザーバの間の圧力差、さらにまた好ましくは、流体静力学駆動装置のライン・システムを通る圧力降下も考慮に入れる。
【００２０】
液圧エンジン、すなわち前記液圧エンジンの出力シャフトが停止する前に、液圧エンジンの下流側接続が第１のリザーバから、前記液圧エンジンの上流側接続が第２のリザーバから好ましく分離される。これによって、制動モーメントの低減が達成され、停止までの緩やかな減速が可能になる。それに加えて液圧ポンプの送り出し体積が、ゼロに好ましく調整される。
【００２１】
この方法の別の好ましい態様によれば、液圧ポンプに接続された内燃エンジンを始動する目的のために、第１のリザーバが、前記液圧ポンプの吸い込み側に接続される。それによって、たとえば、ディーゼル内燃エンジンを始動する目的のために、前記ディーゼル内燃エンジンに接続された液圧エンジンに、第１のリザーバから圧力媒体を負荷することが可能になる。その後、液圧ポンプが液圧エンジンとして作用し、駆動エンジンを始動するために必要なトルクを発生する。
【００２２】
さらに、液圧ポンプが駆動エンジンによって駆動される場合に、必要であれば、第１のリザーバ内に圧力エネルギーを蓄積する目的のために、液圧ポンプの送り出し側が前記第１のリザーバに接続されると好ましい。これによって、制動動作の間に第１のリザーバ内に圧力エネルギーを蓄積することが可能であるだけでなく、圧力エネルギーが、リザーバ制動と独立に前記第１のリザーバ内にストアされることが可能になる。したがって、たとえばディーゼル内燃エンジンの停止に先行して第１のリザーバが完全にチャージ・アップされることが可能であり、その結果、どのような場合においても第１のリザーバ内の充分な圧力がその後に続く始動動作のために利用できる。またたとえば、実際の流体静力学駆動装置が、単にディーゼル内燃エンジンの部分負荷の動作だけに必要である場合には、前記ディーゼル内燃エンジンを全負荷の領域において動作させることも可能である。内燃エンジンにおいては効率が、概して、部分負荷領域内におけるより全負荷特性の領域内における方が高い。
【００２３】
以下、図面を補助として本発明に従った方法の好ましい発展を説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
図１は、本発明に従った流体静力学駆動装置１の図式表現である。本発明に従った前記流体静力学駆動装置１は、たとえばユーティリティ・ビークル内の牽引型の駆動装置とすることができる。しかしながら本発明が牽引型の駆動装置に限定されることはない。その逆に、流体静力学的伝達が使用されるすべての駆動装置を、本発明に従った設計において作ることが可能である。
【００２５】
流体静力学駆動装置１は、駆動エンジン２を包含する。前記駆動エンジン２は、駆動シャフト４を経由して液圧ポンプ３を駆動する。液圧ポンプ３は、可調流体静力学ピストン機械であり、２つの方向における送り出しのために設計されている。前記液圧ポンプ３は、設定された送り出しの方向に応じて第１の作動ライン５又は第２の作動ライン６内に送り出しをもたらす。液圧エンジン７を、第１の作動ライン５及び第２の作動ライン６に接続することができる。前記液圧エンジン７は、第１の作動ライン接続８及び第２の作動ライン接続９を有する。第１の作動ライン接続８は、第１の作動ライン５に接続可能である。類似の態様で第２の作動ライン接続９を第２の作動ライン６に接続することができる。より詳細を後述するとおり、第１の作動ライン接続８及び第２の作動ライン接続９が、それぞれ第１の作動ライン５及び第２の作動ライン６に接続される場合には、液圧ポンプ３及び液圧エンジン７が閉液圧回路内において互いに接続される。液圧エンジン７によって生成される出力モーメントは、それに負荷が掛けられるとき、出力シャフト１０によって、たとえばビークルのアクスル又は下流側に接続されたトランスミッションに伝えられる。
【００２６】
第１の調整デバイス１１が、液圧ポンプ３の送り出し体積を設定するために備えられる。類似する態様で液圧エンジン７の吸収体積が第２の調整デバイス１２によって調整される。第１の調整デバイス１１及び第２の調整デバイス１２は、それぞれの場合において、それぞれ液圧ポンプ３及び液圧エンジン７に帰属する調整メカニズムに作用する。
【００２７】
第１の接続ライン１３が液圧エンジン７の第１の作動ライン接続８に接続される。液圧エンジン７の第２の作動ライン接続９には第２の接続ライン１４が接続される。前記第１の接続ライン１３は、第１のシート・バルブ１５を経由して第１の作動ライン５に接続することができる。第２の接続ライン１４は、第２のシート・バルブ１６を経由して第２の作動ライン６に接続することができる。
【００２８】
図１に表されている流体静力学回路内のすべてのシート・バルブは、同じ方法で作られる。簡明のため、第１のシート・バルブ１５の構造だけを以下に詳細に説明する。
【００２９】
前記第１のシート・バルブ１５は、ピストン１７を有する。前記ピストン１７は、圧力を負荷することが可能なコントロール面１８を有する。前記コントロール面１８は、閉成スプリング１９の力によっても同様に作用される。コントロール圧力の結果としてもたらされる液圧の力、さらにまた閉成スプリング１９の力が、したがってコントロール面１８に作用し、第１のシート・バルブ１５に閉じる方向の負荷を掛ける。シーリング態様でシーリング・シート２１と相互作用するシーリング・エッジ２０が、ピストン１７上に構成されている。第１のシート・バルブ１５内においては、前記シート・バルブ１５が閉じられているとき、第１のチャンバ２２及び第２のチャンバ２３が互いに分離される。第１の作動ライン５内の圧力及び第１の接続ライン１３内の圧力は、それぞれ第１のチャンバ２２及び第２のチャンバ２３内において作用する。第１のチャンバ２２及び第２のチャンバ２３内の優勢な圧力が、第１のシート・バルブ１５を開く方向に作用する液圧の力をピストン１７に負荷する。コントロール面１８に対する液圧の力が下げられると、第１のチャンバ２２及び第２のチャンバ２３内の液圧の力が、閉じる方向に作用している閉成スプリング１９の力を超えて、第１のシート・バルブ１５を開ポジションに置く。前記第１のシート・バルブ１５が開ポジションにあるときは、第１のチャンバ２２及び第２のチャンバ２３が互いに接続され、その結果、流れが生じることが可能な接続が第１の作動ライン５と第１の接続ライン１３の間に設定される。第１のシート・バルブ１５が開いている場合は、したがって、液圧エンジン７の第１の作動ライン接続８に圧力媒体が、後者が液圧ポンプ３によって第１の作動ライン５に送り出されるときに負荷される。
【００３０】
第１のシート・バルブ１５のコントロール面１８上に作用するコントロール圧力に影響を及ぼすために、第１のパイロット・バルブ２４が備えられている。前記第１のパイロット・バルブ２４は３／２方バルブであり、第１の方向においてバルブ・スプリング２５によって力が負荷されている。電磁石２６の力は、逆の方向に作用する。電磁石２６に代えて別のアクチュエータを使用してもよい。バルブ・スプリング２５の力とは逆の方向において、液圧の力を第１のパイロット・バルブ２４に作用させることも同様に可能である。前記第１のパイロット・バルブ２４は、バルブ・スプリング２５と電磁石２６の力の比に依存して第１の切り換えポジション２７又は第２の切り換えポジション２８に置かれる。これらの状況の下において前記バルブ・スプリング２５は、第１のパイロット・バルブ２４に対し、それの第１の切り換えポジション２７の方向に負荷を掛ける。前記第１の切り換えポジション２７においては、第１のパイロット・バルブ２５が第１のコントロール圧力ライン２９を圧力送り込みラインの第１のブランチ３２に接続する。
【００３１】
第１のパイロット・バルブ２４が第１の切り換えポジション２７にあるときには、したがって、圧力送り込みラインの第１のブランチ３２内の優勢な圧力が、前記パイロット・バルブに接続されている第１のコントロール圧力ライン２９を経由して第１のシート・バルブ１５のコントロール面１８に供給される。その結果、第１のパイロット・バルブ２４が、バルブ・スプリング２５によってあらかじめ決定される第１の切り換えポジション２７に位置されていれば、第１のシート・バルブ１５が、閉じる方向に負荷される。これに対して、電磁石２６にコントロール信号が負荷されると、バルブ・スプリング２５の力に抗して第１のパイロット・バルブ２４を第２の切り換えポジション２８に置く力が電磁石２６を通じて前記第１のパイロット・バルブ２４に作用する。前記第２の切り換えポジション２８においては、第１のコントロール圧力ライン２９が第１の圧力解放ライン３０に接続される。第１のコントロール圧力ライン２９内の優勢な圧力が、前記第１の圧力解放ライン３０を経由してタンク・ボリューム３１内に解放される。第１のシート・バルブ１５のコントロール面１８上に作用する液圧の力が相応じて低下して、第１のチャンバ２２内の、さらにまた第２のチャンバ２３内の液圧の力によって前記第１のシート・バルブ１５が開ポジションに置かれる。したがって、電磁石２６に対する電流供給の結果として第１の作動ライン５と第１の作動ライン接続８の間に接続が確立される。
【００３２】
コントロール面１８上においてコントロール力を発生するために必要な圧力は、圧力送り込みラインの第１のブランチ３２及び第１のパイロット・バルブ２４を経由して供給される。この目的のために、圧力送り込みラインの前記第１のブランチ３２が圧力送り込みライン３４に接続される。前記圧力送り込みライン３４は、切り換えバルブ３５の流出口に接続される。システム内において任意の所定時に利用できるもっとも高い圧力が、前記切り換えバルブ３５によって、さらに詳細を後述する態様で利用可能にされる。
【００３３】
第２のパイロット・バルブ３６は、第２のシート・バルブ１６を作動するために備えられる。前記第２のパイロット・バルブ３６は、第１のパイロット・バルブ２４と同等の態様で構成されている。簡明のため繰り返しの説明は省略する。第２のコントロール圧力ライン２７は、第２のパイロット・バルブ３６によって圧力送り込みラインの第２のブランチ３８に接続されることが可能である。前記第２のパイロット・バルブ３６は、同様にスプリングによってもこのポジションに保持される。第２のパイロット・バルブ３６の電磁石にコントロール信号が負荷されると、それが、第２のコントロール圧力ライン３７が第２の圧力解放ライン３９に接続される第２の切り換えポジションに置かれる。したがって、第２のパイロット・バルブ３６にコントロール信号が負荷されているときは、第２のコントロール圧力ライン３７の圧力がタンク・ボリューム３１に解放されるという事実を通じて第２のシート・バルブ１６のコントロール面上に作用するコントロール圧力が下げられる。これの結果として、パイロット・バルブ３６にコントロール信号が存在するとき、第２のシート・バルブ１６が開ポジションに置かれる。第２のシート・バルブ１６が開ポジションにあるときは、第２の接続ライン１４と第２の作動ライン６が互いに接続される。
【００３４】
通常の牽引型の動作の間は、第１のパイロット・バルブ２４及び第２のパイロット・バルブ３６両方にコントロール信号が負荷される。したがって第１のコントロール圧力ライン２９及び第２のコントロール圧力ライン３７の圧力がタンク・ボリューム３１内に解放され、第１のシート・バルブ１５及び第２のシート・バルブ１６が、それぞれの開ポジションに置かれる。これによって、それ自体が流体静力学トランスミッションとして知られる態様で液圧ポンプ３及び液圧エンジン７がアレンジされるという事実を通じて、閉じた液圧回路が構成される。前記流体静力学トランスミッションの伝達比は、それぞれ第１の調整デバイス１１又は第２の調整デバイス１２による液圧ポンプ３の送り出し体積又は液圧エンジン７の吸収体積のセッティングによって設定される。
【００３５】
本発明に従った流体静力学駆動装置１は、第１のリザーバ４０及び第２のリザーバ４１も包含する。前記第１のリザーバ４０は、高圧リザーバとして設計されている。前記第２のリザーバ４１は、低圧リザーバとして構成されている。両方のリザーバ４０、４１は、圧力媒体が送り込まれたときに圧縮可能な体積が圧縮されるハイドロニューマティック・リザーバとして好ましく構成されている。
【００３６】
第１のリザーバ４０は、流体静力学回路に、高圧リザーバ・ライン３３を経由して接続されることが可能である。前記高圧リザーバ・ライン３３は、高圧リザーバ・ラインの第１のブランチ４２及び第２のブランチ４３に分岐する。第３のシート・バルブ４４が高圧リザーバ・ラインの第１のブランチ４２内に配置されており、第４のシート・バルブ４５が前記高圧リザーバ・ラインの第２のブランチ４３内に配置されている。第３のシート・バルブ４４及び第４のシート・バルブ４５も同様に、それぞれの場合において閉じる方向に、第３のコントロール圧力ライン４８及び第４のコントロール圧力ライン４９をそれぞれ経由してコントロール圧力が負荷されることが可能である。また第３のシート・バルブ４４及び第４のシート・バルブ４５は、それぞれの場合において閉成スプリングによって同様に、閉じる方向に作用されている。
【００３７】
第３のシート・バルブ４４が閉ポジションに位置されている場合は、高圧リザーバ・ラインの第１のブランチ４２が妨げられる。第４のシート・バルブ４５が閉ポジションに位置されている場合は、高圧リザーバ・ラインの第２のブランチ４３が妨げられる。
【００３８】
高圧リザーバ・ラインの第１のブランチ４２は、第１の作動ライン５の方に通じる。類似する態様で高圧リザーバ・ラインの第２のブランチ４３は、第２の作動ライン６に通じる。第３のシート・バルブ４４及び第４のシート・バルブ４５が、それぞれの場合において閉ポジションに位置されているときには、第１の作動ライン５から第１のリザーバ４０への流れが生じることが可能な接続が存在せず、同様に第２の作動ライン６から第１のリザーバ４０への接続が存在しない。
【００３９】
第３のパイロット・バルブ４６が第１の切り換えポジションにあるときは、第３のコントロール圧力ライン４８が圧力送り込みラインの第３のブランチ５０に接続される。前記第３のパイロット・バルブ４６は、バルブ・スプリングによってこの切り換えポジションの方向に負荷される。反対方向への作用は、この場合においても、すでに述べた態様でバルブ・スプリングの力に抗する力を第３のパイロット・バルブ４６に負荷することができる電磁石である。前記電磁石にコントロール信号が負荷されると、それが、第３のパイロット・バルブ４６を第２の切り換えポジションに置く。このポジションにおいては、第３のコントロール圧力ライン４８が第３の圧力解放ライン５２に接続され、その結果、前記第３のコントロール圧力ライン４８の圧力がタンク・ボリューム３１内に解放される。この結果として、第３のシート・バルブ４４が、高圧リザーバ・ラインの第１のブランチ４２内の優勢な圧力によって開ポジションに置かれる。前記第３のシート・バルブ４４が開ポジションにあるときは、高圧リザーバ・ラインの第１のブランチ４２を経由し、かつ高圧リザーバ・ライン３３を経由して第１の作動ライン５が第１のリザーバ４０に接続される。
【００４０】
第４のシート・バルブ４５も、上で述べた取り合わせに類似する態様で第４のパイロット・バルブ４７によって作動することが可能である。前記第４のパイロット・バルブ４７を経由して、第４のコントロール圧力ライン４９を、圧力送り込みラインの第４のブランチ５１又は第４の圧力解放ライン５３のいずれかに接続することができる。第４のパイロット・バルブ４７が非動作ポジションにあるときは、それが、第４のコントロール圧力ライン４９を圧力送り込みラインの第４のブランチ５１に接続する。電磁石が負荷されると、第４のパイロット・バルブ４７が第２の切り換えポジションに調整され、第４のコントロール圧力ライン４９が第４の圧力解放ライン５３に接続される。これは、すでに述べた態様で第４のシート・バルブ４５の開放を導く。前記シート・バルブ４５が開ポジションにあるときは、第２の作動ライン６が、高圧リザーバ・ラインの第２のブランチ４３を経由して第１のリザーバ４０に接続される。
【００４１】
第２のリザーバ４１は、低圧リザーバとして設計されており、低圧リザーバ・ライン５４を経由して流体静力学回路への接続が可能である。前記低圧リザーバ・ライン５４は、前記低圧リザーバ・ラインの第１のブランチ５５及び第２のブランチ５６に分岐する。低圧リザーバ・ラインの第１のブランチ５５内には第５のシート・バルブ５７が配置されており、前記低圧リザーバ・ラインの第２のブランチ５６内には第６のシート・バルブ５８が配置されている。低圧リザーバ・ラインの第１のブランチ５５は、第１の接続ライン１３に通ずる。低圧リザーバ・ラインの第２のブランチ５６は、第２の接続ライン１４に通ずる。これによって、第５のシート・バルブ５７が閉ポジションにあるとき、第１の接続ライン１３と低圧リザーバ・ライン５４の間の接続が妨げられる。同様に第６のシート・バルブ５８は、第２の接続ライン１４と低圧リザーバ・ライン５４の間の接続を妨げる。
【００４２】
第５のシート・バルブ５７は第５のパイロット・バルブ５９によって作動される。前記第５のシート・バルブ５７を、液圧の力を用いて閉成方向に負荷するために、第５のパイロット・バルブ５９が第５のコントロール圧力ライン６１を圧力送り込みラインの第５のブランチ６３に接続する。これに対して、第５のパイロット・バルブ５９に電磁石のコントロール力が負荷される場合には、前記第５のパイロット・バルブ５９が、バルブ・スプリングの力に抗して第２の切り換えポジションに置かれ、第５のコントロール圧力ライン５１が第５の圧力解放ライン６５に接続される。第５のコントロール圧力ライン６１内の優勢な圧力をタンク・ボリューム３１内に解放する結果として、第５のシート・バルブ５７が開き、第１の接続ライン１３が低圧リザーバ・ラインの第１のブランチ５５を経由して低圧リザーバ・ライン５４に、したがって第２のリザーバ４１に接続される。
【００４３】
類似する態様において、第６のシート・バルブ５８が、第６のパイロット・バルブ６０によって作動される。それの、同様にバルブ・スプリングによって定義される非動作ポジションにおいて、第６のコントロール圧力ライン６２が、第６のパイロット・バルブ６０によって圧力送り込みラインの第６のブランチ６４に接続される。
【００４４】
これに対して、前記第６のパイロット・バルブ６０にコントロール信号が負荷されると、電磁石によってそれが、バルブ・スプリングの力に抗して他方の端に置かれる。前記端のポジションにおいては、第６のコントロール圧力ライン６２が第６の圧力解放ライン６６に接続される。第６の圧力解放ライン６０を経由する第６のコントロール圧力ライン６２からタンク・ボリューム３１への圧力媒体の逃げは、第６のシート・バルブ５８におけるコントロール力の減少を導く。前記第６のシート・バルブ５８を閉じる方向に負荷するコントロール力の減少の結果として、低圧リザーバ・ラインの第２のブランチ５６内に作用する圧力によって発生される、逆方向に作用する力の優勢が生じる。これの結果として第６のシート・バルブ５８が、流れが生じることが可能な接続が低圧リザーバ・ラインの第２のブランチ５６内に存在する開ポジションに置かれる。
【００４５】
圧力送り込みラインの第１〜第６のブランチ３２、３８、５０、５１、６３、及び６４は、圧力送り込みライン３４に接続されている。前記圧力送り込みライン３４は、切り換えバルブ３５の流出口に接続されている。切り換えバルブ３５に対する２つの流入口からは、それぞれリザーバ接続ライン６７及びポンプ接続ライン６８が出ている。リザーバ接続ライン６７を経由して、切り換えバルブ３５の流入口に高圧リザーバ・ライン３３内の優勢な圧力が負荷され、それによって第１のリザーバ４０内の優勢な圧力が負荷される。任意の所定時において、第１又は第２の作動ライン５、６内の圧力のうちのより高い方が、ポンプ接続ライン６８を経由して切り換えバルブ３５の他方の流入口に作用する。その結果、任意の所定時においてシステム内で利用可能なもっとも高い圧力が、シート・バルブ１５、１６、４４、４５、５７、５８を作動する目的のために、切り換えバルブ３５によって、それの流出口で利用可能になる。
【００４６】
流体静力学駆動装置１はまた、供給装置６９を有する。前記供給装置６９は、供給ポンプ７０を有する。前記供給ポンプ７０は、１つの方向だけにおける送り出しのために意図されており、固定排出量ポンプとして好ましく設計される。これは、可調液圧ポンプ３とともに駆動シャフト４上に配置され、したがって駆動エンジン２を経由して駆動される。供給ポンプ７０は、タンク・ボリューム３１から圧力媒体を吸い込み、それを供給ライン７１に送り出す。前記供給ライン７１は、第１の作動ライン５に接続される第１のブランチ７２、及び第２の作動ライン６に接続される第２のブランチ７３に分岐する。供給ラインの第１のブランチ７２内には第１の逆止バルブ７４が備えられ、前記供給ラインの第２のブランチ７３内には第２の逆止バルブ７５が備えられる。２つの逆止バルブ７４及び７５は、第１の作動ライン５又は第２の作動ライン６内それぞれの作動ライン圧力より供給ライン７１内の圧力が、それぞれの問題となる時点において高い場合に、前記第１の作動ライン５及び第２の作動ライン６に向かって開く。
【００４７】
流体静力学駆動装置１を保護するために、臨界的に高い圧力が生じると作動ライン５、６それぞれの圧力を供給ライン７１の方向に解放する圧力制限バルブを、第１の逆止バルブ７４及び第２の逆止バルブ７５に対する補助として、それぞれの場合において並列に配置することができる。
【００４８】
供給装置６９は、圧力維持ライン７６を経由して第２のリザーバ４１に接続されることが可能である。この目的のために、前記圧力維持ライン７６が、切り換えバルブ７７の流出口を低圧リザーバ・ライン５４に接続している。前記切り換えバルブ７７は、圧縮スプリング７８の力及びその逆の方向に作用する液圧の力に応じて、第１又は第２の切り換えポジションに配置される。前記液圧の力が圧縮スプリング７８の力より大きいと、切り換えバルブ７７が供給ライン７１を放出ライン８１に接続する。前記放出ライン８１は、第１の圧力制限バルブ８０を経由してタンク・ボリューム３１に接続されることが可能である。切り換えバルブ７７における液圧の力が圧縮スプリング７８の力より低い場合には、後者が前記切り換えバルブ７７を他方の、供給ライン７１が圧力維持ライン７６に接続される切り換えポジションに変位させる。
【００４９】
前記圧力維持ライン７６内の圧力は、比較ライン７９によって測定面に供給される。したがって切り換えバルブ７７は、第２のリザーバ４１内において優勢な圧力に依存して第１又は第２の切り換えポジションに切り替わる。圧力維持ライン７６は、第２の圧力制限バルブ８２を経由してタンク・ボリューム３１に接続されることが可能である。
【００５０】
第２のリザーバ４１内の圧力が、圧縮スプリング７８によって設定された値より低くなるとすぐに、切り換えバルブ７７が、供給ライン７１が圧力維持ライン７６に接続される切り換えポジションに置かれる。この切り換えポジションにおいては、圧力媒体が供給ポンプ７０によって第２のリザーバ４１に送り出される。これの結果として適切な圧力に到達するまで第２のリザーバ４１内の圧力が上昇し、その結果、切り換えバルブ７７に作用する液圧の力が、それを反対側の切り換えポジションに置く。この反対側の切り換えポジションにおいては、供給装置６９内において優勢な圧力が圧力制限バルブ８０によって制限される。第１の圧力制限バルブ８０は、２０バールに好ましく設定される。これに対し、第２の圧力制限バルブ８２は、より高い、切り換えバルブ７７の切り換え圧力に対応する圧力、たとえば４０バールに設定される。
【００５１】
したがって、供給装置６９から第２のリザーバ４１への接続の補助を伴って、流体静力学駆動装置１の再生型の動作の間に漏れを通じて回路から逃げる圧力媒体が再び供給されることが保証される。
【００５２】
すでに導入として述べたとおり、液圧ポンプ３及び液圧エンジン７がアレンジされる閉液圧回路が、通常の牽引型の動作の間に提供される。この目的のために、第１のパイロット・バルブ２４及び第２のパイロット・バルブ３６にコントロール信号が負荷される。第１のシート・バルブ１５及び第２のシート・バルブ１６が、それぞれの開ポジションになり、閉液圧回路が、第１の作動ライン５、第１の接続ライン１３、第２の接続ライン１４、及び第２の作動ライン６から構成される。以下の説明の目的のため、順方向移動は、液圧ポンプ３によって第１の作動ライン５に圧力媒体を送り出す意味とする。したがって順方向移動の場合は、第１の作動ライン５が送り出し側の作動ラインになり、第２の作動ライン６が吸い込み側の作動ラインになる。
【００５３】
順方向移動を出発点として採用するが、考察中のビークルは、まず初めに、オーバーラン・タイプの動作に移ることになるか、又は減速されることになる。オーバーラン・タイプの動作においては、第１のリザーバ４０がビークルの運動エネルギーの蓄積のために使用される。したがって、圧力媒体が、このときはポンプとして作用している液圧エンジン７によって前記第１のリザーバ４０に送り出されることになる。制動動作の間は、圧力媒体が第２のリザーバ４１から取り出され、液圧エンジン７によって第１のリザーバ４０に送り出される。この目的のために、説明中の順方向移動の場合には、第５のパイロット・バルブ５９にコントロール信号が負荷される。これの結果として、第５のシート・バルブ５７が開ポジションとなり、液圧エンジン７により、それの第１の作動ライン接続８において、低圧リザーバ・ラインの第１のブランチ５５を経由し、圧力媒体が第２のリザーバ４１内から吸い込まれることが可能になる。液圧エンジン７によって第２のリザーバ４１から吸い込まれた圧力媒体は、液圧エンジン７によって第２の接続ライン１４に送り出される。
【００５４】
第２のパイロット・バルブ３６も同様にコントロール信号が負荷され、その結果、第２のシート・バルブ１６が同様に開ポジションになる。第４のパイロット・バルブ４７もまた、コントロール信号が負荷され、第４のシート・バルブ４５も同様に、高圧リザーバ・ラインの第２のブランチ４３内の圧力によって開ポジションに置かれる。これに対し、残りのパイロット・バルブ４６、２４、及び６０は、それぞれのバルブ・スプリングによってだけ負荷されており、関連付けされたシート・バルブ４４、１５、及び５８は、それぞれの閉ポジションにある。
【００５５】
液圧エンジン７によって送り出される圧力媒体が、第２の接続ライン１４を経由して第２の作動ライン６に向かって、かつ前方に、高圧リザーバ・ラインの第２のブランチ４３を経由して第１のリザーバ４０へ送り出される。
【００５６】
この種類の制動動作の後に、高圧の下に圧力媒体が第１のリザーバ４０内に蓄積される。これらの状況の下においては、蓄積される圧力エネルギーがビークルの運動エネルギーのブレーキング−ダウンによって作られる。そういった形の、説明してきた順方向移動の間の制動動作の後に、順方向移動の方向において新たな加速が存在することになる場合には、第１のリザーバ４０から流体静力学駆動装置１に圧力媒体が適切な態様で供給されなければならない。本発明によれば、第１のリザーバ４０からの圧力媒体の取り出しが、任意の所定時において吸い込み側、言い替えると液圧ポンプ３の吸い込み側の作動ライン内に生じる。順方向移動の場合、吸い込み側の作動ラインは第２の作動ライン６である。圧力媒体を取り出す目的のため、したがってエネルギーを取り戻す目的のために、第４のパイロット・バルブ４７にコントロール信号が負荷される。第４のシート・バルブ４５が開ポジションに置かれ、第１のリザーバ４０からの圧力媒体が第２の作動ライン６に、その結果、液圧ポンプ３の吸い込み側に供給される。したがって後者が初期圧力の下にある第２の作動ライン６からの吸い込みをもたらし、前記液圧ポンプ３に、駆動エンジン２のトルクを追加として負荷することが可能になる。これは、モーメントの追加を導き、駆動エンジン２が、より低い出力で作動されることが可能になる。結果は、燃料の節約となる。液圧エンジン７は、第１の作動ライン５内の圧力が負荷される。この目的のため、第１のシート・バルブ１５が開ポジションになるように第１のパイロット・バルブ２４にコントロール信号が負荷される。液圧エンジン７の第１の作動ライン接続８は、したがって、送り出し側の作動ライン５に接続される。下流の第２の作動ライン接続９において液圧エンジン７を出る圧力媒体は、圧力が解放され、その過程で出力シャフト１０に出力トルクを発生させ、開いている第６のシート・バルブ５８を経由して第２のリザーバ４１に引き渡される。前記第６のシート・バルブ５８を開く目的のために、第６のパイロット・バルブ６０にコントロール信号が負荷される。残りのシート・バルブ（１６、４４、及び５７）はそれぞれ、関連付けされたパイロット・バルブ（３６、４６、及び５９）にコントロール信号が負荷されない閉ポジションにある。
【００５７】
類似する態様において、運動エネルギーの蓄積及びその取り戻しが、逆方向移動の過程でも可能である。逆方向移動は、液圧ポンプ３に関して吸い込み及び送り出し側のラインの逆転を導く。上で述べた例を出発点として採用すれば、したがって、逆方向移動の場合においては、第２の作動ライン６が液圧ポンプ３に関して送り出し側となる作動ラインであり、第１の作動ライン５が液圧ポンプ３に関して吸い込み側となる作動ラインである。したがって、液圧エンジン７を通る流れの方向も変化し、その結果、逆方向移動の場合には、液圧エンジン７の第１の作動ライン接続８が、前記液圧エンジン７の下流側作動ライン接続となり、第２の作動ライン接続９が上流側作動ライン接続となる。それぞれの切り換え状態を明確な態様で表すために、次の表の中に、順方向及び逆方向移動についての加速動作及び制動動作が両方ともに表されている。簡明のため、コントロール信号が負荷されるパイロット・バルブだけが示されている。このことは、残りのいずれのパイロット・バルブもコントロール信号を受け取ることがなく、それらに関連付けされたシート・バルブが閉ポジションにあることを意味する。
【００５８】
【表１】
2009520928.tif 000003
【００５９】
駆動スロットルが操作されると、パイロット・バルブ２４、３６、４６、４７、さらにまた５９及び６０が電子コントロール装置９４によって付勢される。前記電子コントロール装置９４は、オペレータによって指定される移動に関係する希望から開始し、当該移動に関係する希望に対応する駆動装置の動作状態について個別のパイロット・バルブ２４、３６、４６、４７、５９、及び６０の切り換え状態を把握する。
【００６０】
オペレータは、駆動スロットル９５及び制動装置、たとえばブレーキ・ペダル９６を経由して移動に関する自分の希望を指定する。駆動スロットル９５又はブレーキ・ペダル９６からの信号は、それぞれ第１の信号ライン９７又は第２の信号ライン９８を経由して電子コントロール装置９４に伝達される。駆動スロットル９５及びブレーキ・ペダル９６のポジション設定を基礎として、電子コントロール装置９４は、流体静力学駆動装置１を経由して駆動されているビークルの移動の状態を把握する。パイロット・バルブが、上の表に示されているとおり、移動の『順方向加速』、『順方向制動』、『逆方向加速』、『逆方向制動』状態を設定するために対応する態様で付勢される。
【００６１】
パイロット・バルブを付勢する目的のために、電子コントロール装置９４は、第１〜第６のコントロール・ライン９９〜１０４を経由してパイロット・バルブ２４、３６、４６、４７、５９、及び６０の電磁石に接続されている。吸い込み側又は送り出し側の第１の作動ライン５又は第２の作動ライン６内における優勢な圧力についての情報もまた、電子コントロール装置９４に供給される。この目的のために第１の作動ライン５内に第１の圧力センサ１０５が配置されている。類似する態様で第２の作動ライン６内に第２のセンサ１０６が配置されている。第１の圧力センサ１０５及び第２の圧力センサ１０６は、それぞれ第１のセンサ・ライン１０７及び第２のセンサ・ライン１０８を経由して電子コントロール装置９４に接続される。したがって、液圧ポンプ３を経由する最小圧力上昇を測定することが可能である。これについては、さらに詳しく、流体静力学駆動装置１をコントロールする方法を説明するときに説明する。
【００６２】
また、駆動シャフト４上には回転速度検知エレメント１０９が配置されている。前記駆動シャフト４の回転速度は、前記回転速度検知エレメント９の補助を伴って把握される。これによって、第１及び第２のセンサ１０５及び１０６からの信号の評価を通じて行う場合と同じ方法で流体静力学駆動装置１をコントロールする方法の中に駆動エンジン２が組み込まれることが可能になる。同様に、第３のセンサ・ライン１１０を経由して回転速度検知エレメント１０９が電子コントロール装置９４に接続される。
【００６３】
第１のリザーバ４０から蓄積された圧力エネルギーを使用する加速された移動が経済的であるか否かを評価するためには、前記第１のリザーバ４０及び第２のリザーバ４１のチャージの状態を知る必要がある。この目的のために、高圧センサ１１１及び低圧センサ１１２が、それぞれ高圧リザーバ・ライン３３及び低圧リザーバ・ライン５４内に配置されている。高圧センサ１１１は、それの信号、すなわちそれによって第１のリザーバ４０内の圧力が把握される信号を第４のセンサ・ライン１１３を経由して電子コントロール装置９４に伝達する。類似する態様で、低圧センサ１１２は、低圧リザーバ・ライン５４内の圧力を測定する。前記低圧リザーバ・ライン５４内の圧力は、第２のリザーバ４１内の優勢な圧力に一致する。第２のリザーバ４１内の優勢な圧力に一致する電気信号が、第５のセンサ・ライン１１４を経由して電子コントロール装置９４に伝達される。
【００６４】
本発明に従った第２の例示的な実施態様の流体静力学駆動装置１’が図２に表されている。これについて言えば、不必要な反復を避けるために、同一の参照番号が同一の構造エレメントに使用されている。前記エレメントについては再び説明しない。
【００６５】
図１の例示的な実施態様とは異なり、図２の第２の例示的な実施態様では、第１の圧力制限バルブ８０及び第２の圧力制限バルブ８２に代えて、１つの供給圧力制限バルブ８０’だけが備えられる。前記供給圧力制限バルブ８０’は、供給圧力制限ライン８３を経由して供給ライン７１に接続される。前記供給ライン７１は、圧力維持ライン７６にも接続されている。供給ライン７１から前記圧力維持ライン７６への伝達においては、第３の逆止バルブ８４が提供される。前記第３の逆止バルブ８４は図１の例示的な実施態様においても好都合に使用することができる。
【００６６】
第３の逆止バルブ８４は、圧力維持ライン７６側に開いている。供給圧力制限バルブ８０’は、最大許容供給圧力に対する供給ライン７１内の圧力の制限をもたらす。後者は、たとえば２５バールである。この最大許容供給圧力を超える圧力が第２のリザーバ４１内において優勢になると、第３の逆止バルブ８４が閉ポジションに移動し、したがって第２のリザーバ４１を修正供給装置６９’から分離する。しかしながら、第２のリザーバ４１内の圧力が、たとえば漏れによって供給圧力より下がると、第３の逆止バルブ８４が開き、第２のリザーバ４１が、修正供給装置６９’から供給ポンプ７０の補助を伴って充填される。
【００６７】
また、図１の例示的な実施態様とは対照的に、任意の所定時における、それぞれ第１の作動ライン５及び第２の作動ライン６内の２つの作動ライン圧力のうちのより高い方が、液圧ポンプ３を経由して切り換えバルブ３５に直接供給されない。むしろ、追加の切り換えバルブ８９が備えられる。前記追加の切り換えバルブ８９は、第１の切り換えバルブ・ライン８７を経由して第１の作動ライン５に接続される。追加の切り換えバルブ８９は、第２の切り換えバルブ・ライン８８を経由して第２の作動ライン６に接続される。追加の切り換えバルブ８９の流出口には、任意の所定時において２つの作動ライン圧力のうちのより高い方が存在し、それが、切り換えバルブ接続ライン６８’を経由して切り換えバルブ３５の流入口に接続されている。切り換えバルブ３５を経由して、２つの作動ライン圧力のうちの高い方が、図１の例示的な実施態様における前述の場合と同様に、リザーバ接続ライン６７内の優勢な圧力と比較され、もっとも高い圧力が圧力送り込みライン３４に供給される。
【００６８】
また、第２の例示的な実施態様における第１のパイロット・バルブ２４’及び第２のパイロット・バルブ３６’の場合には、第１の切り換えポジション２７’及び第２の切り換えポジション２８’が、第１の例示的な実施態様と比較して互いに交換される。これによって、第１のパイロット・バルブ２４’がバルブ・スプリング２５によって決定される非動作状態にあるとき、圧力送り込みラインの第１のブランチ３２が第１のコントロール圧力ライン２９に接続される。相応じて第２のパイロット・バルブ３６’が非動作状態にあるとき、圧力送り込みラインの第２のブランチ３８が第２のコントロール圧力ライン３７に接続される。これによって達成されることは、通常の流体静力学的な牽引型の動作の間に、第１のシート・バルブ１５及び第２のシート・バルブ１６がそれぞれ開ポジションになり、液圧ポンプ３及び液圧エンジン７が、第１の作動ライン５、第２の作動ライン６、さらにまた第１の接続ライン１３及び第２の接続ライン１４を経由する単純な閉液圧回路内において互いに接続されるということである。パイロット・バルブ２４’及び３６’の電磁石に電流を供給する必要はない。
【００６９】
過度に上昇した作動ライン圧力に対して第１の作動ライン５及び第２の作動ライン６を保護する目的のため、第１の並列圧力制限バルブ８５が、第１の逆止バルブ７４と並列に配置される。前記第１の並列圧力制限バルブ８５は、第１の作動ライン５内の圧力が、第１の並列圧力制限バルブ８５に属するスプリングによって設定された値を超えると供給ライン７１に向かって開く。
【００７０】
同等の態様で第２の並列圧力制限バルブ８６が提供される。前記第２の並列圧力制限バルブ８６は、第２の逆止バルブ７５と並列に配置される。これは、第２の作動ライン６内の圧力が、追加のスプリングによって第２の並列圧力制限バルブ８６に設定された臨界圧力を超えると開く。
【００７１】
図３に表されている本発明に従った第３の例示的な実施態様の流体静力学駆動装置１”においては、運動エネルギーの取り戻しが、１つの方向の移動の場合においてだけ提供される。この移動の方向は、液圧ポンプ３が、第１の作動ライン５内に送り出しをもたらす前述の順方向移動に対応する。１つの方向の移動の場合においてだけエネルギーの取り戻しを提供するこの種類の流体静力学駆動装置１”についての構造的な費用は、有意に削減される。したがって、詳細には、第１のパイロット・バルブ２４’及び第１のシート・バルブ１５の必要性が、第３のパイロット・バルブ４６及び第３のシート・バルブ４４と同じ程度にほとんど必要でなく、相応じてラインも必要でない。図３に示されている第３の例示的な実施態様は、図２に示されている例示的な実施態様に基づいており、したがって残りのエレメントは、図２に関連してすでに述べたものに一致する。
【００７２】
加えて、図３の例示的な実施態様には、安全ライン９０が備えられる。前記安全ライン９０は、低圧リザーバ・ライン５４を高圧リザーバ・ライン３３に接続する。前記安全ライン９０内には、リザーバ圧力制限バルブ９１が配置される。前記リザーバ圧力制限バルブ９１は、許容不能な過度の圧力上昇に対して第１のリザーバ４０を保護する。同時にそれは、第１のリザーバ４０がすでに完全にチャージ・アップされているときにおいてさえ、流体静力学的制動が継続的に流体静力学駆動装置１”によって行われることを可能にする。この目的のために、第１のリザーバ４０内の圧力についての境界値が、リザーバ圧力制限バルブ・スプリング９２によって設定される。この境界値は、第１のリザーバ４０が最大チャージ状態にあるときの当該リザーバ内の圧力に対応する。
【００７３】
第１のリザーバ４０内の圧力、すなわち安全ライン９０に接続されている高圧リザーバ・ライン３３内の優勢な圧力は、リザーバ圧力制限バルブ９１の圧力測定面に、測定ライン９３を経由して供給される。そのポイントにおいて発生される流体静力学的圧力が、リザーバ圧力制限バルブ・スプリング９２の力に抗して作用する。第１のリザーバ４０が完全に満たされている場合には、リザーバ圧力制限バルブ９１が開き、高圧リザーバ・ライン３３を低圧リザーバ・ライン５４に接続する。それによってオーバーラン−タイプの動作においては、液圧エンジン７が、それ以上に圧力媒体を第１のリザーバ４０に送り出さなくなるが、安全ライン９０及びその中に配置されているリザーバ圧力制限バルブ９１を経由して低圧リザーバ・ライン５４に戻す。このようにして、リザーバ圧力制限バルブ９１が体積流量を絞り、したがって制動作用が発生される閉液圧回路が作られる。これによって、第１のリザーバ４０が完全にチャージされているときにおいてさえ、体積平衡を必要とすることなく流体静力学的制動が生じることが可能になる。
【００７４】
次に、図１〜３の１つに表されているとおりの駆動装置をコントロールする方法が実行される態様について説明する。方法の個別のステップの実行に関する以下の説明は、図２及びその中に表されている流体静力学駆動装置１’を参照する。説明は、同等の態様で図１及び３に従った駆動装置１及び１”に適用できる。
【００７５】
詳細に述べれば、以下の説明は、移動の方向の逆転についての描写でもある。しかしながら、不必要な反復を避けるために、以下の説明は順方向における移動に関係づけられる。順方向における移動の場合には、ここでも、液圧ポンプ３が第１の作動ライン５に圧力媒体を送り出すことであると仮定する。
【００７６】
図４には、合計で６つのセクションＩ〜ＶＩが表されている。個別のセクションのそれぞれは、移動の特定の状態に対応する。セクションＩは、ビークルの静止状態に対応する。セクションＩＩにおいては、流体静力学駆動装置１’によって駆動されるビークルが、第１のリザーバ４０内に蓄積された圧力エネルギーの取り戻しの間に加速されている。これに関して言えば、採用される出発点は、第１のリザーバがセクションＩにおいてすでにチャージ・アップされていることになる。第１のリザーバ４０をチャージ・アップする各種の可能な方法については、さらに後述する。
【００７７】
第３のセクションＩＩＩにおいては、ビークルが通常の流体静力学駆動を伴って、言い替えるとリザーバのエネルギーの取り戻しを伴わずに駆動されている。セクションＩＶはビークルの減速を示している。これらの状況の下においては、ビークルがオーバーラン−タイプの動作を経過して第１のリザーバ４０をチャージする。セクションＶは、ビークルの流体静力学的制動と駆動されているビークルの静止状態の間における遷移の特徴を表している。最後のセクションＶＩは、再び、たとえば駐車ポジションにおいて生じるビークルの静止状態に関係する。
【００７８】
図４の上端の線図においては、個別のセクションの特徴を表す目的のために、流体静力学駆動装置１によって駆動されるビークルの移動速度ＶＦｈｚｇだけが表されている。図４においては、最初のライン１１５が停止から最高速度までの加速された移動を表す。それに、領域ＩＶ及びＶにおける、ビークルの減速を示すライン１１６が続く。
【００７９】
完全にチャージされた第１のリザーバ４０から開始する、それぞれのセクションＩ〜ＶＩにおける第１のリザーバ４０内の圧力の経路が図４の中央の線図に表されている。第１のリザーバ４０は、まず初めにセクションＩにおいて、それの最大リザーバ圧力ｐｍａｘまでチャージ・アップされる。ビークルは、セクションＩＩ内において、この最大リザーバ圧力Ｐｍａｘから開始し、第１のリザーバ４０から圧力媒体を取り出すことによって加速される。加速に対応する態様で、第１のリザーバ４０内の圧力ｐｓｐが、加速の目的のために必要な圧力媒体をリザーバから取り出す結果として、前記第１のリザーバ４０内が最小圧力ｐｍｉｎとなるまで低下する。例示的な移動サイクルの表現によれば、前記第１のリザーバ４０内におけるこの最小圧力ｐｍｉｎは、ビークルの加速が終わりに至る前であっても到達される。したがって、セクションＩＩとＩＩＩの間の遷移においては、蓄積された圧力エネルギーの取り戻しを伴う移動の加速状態から、標準、すなわち通常の流体静力学的な牽引型の駆動への切り換えのために準備が行われる。ビークルが、駆動エンジン２によってのみ駆動される領域ＩＩＩにおいては、第１のリザーバ４０内の圧力が変化しない。その中では、最小リザーバ圧力ｐｍｉｎの優勢が継続する。
【００８０】
ビークルは、その後、流体静力学的に制動されるオーバーラン−タイプの動作を経過する。このセクションＩＶにおいては、図４の中央の線図内の曲線１１７の経路によって表現されているとおり、第１のリザーバ４０内のリザーバ圧力が再び上昇する。図４内においては、領域ＩＶ及びＶ内の制動動作の間における圧力上昇が、第１のリザーバ４０内において最大リザーバ圧力ｐｍａｘに再び到達するためにちょうど充分な大きさとなる理想化された経路が表現されている。セクションＶＩの駐車ポジションにおいては、前記第１のリザーバ４０が、そこからの漏れを防止するために分離される。したがって、セクションＶの制動動作の終了時に第１のリザーバ４０内において達成される圧力ｐが、その後に続くセクションＶＩ内の駐車の状況においてさえ維持される。
【００８１】
設定されている液圧ポンプ３の送り出し体積の経路、及び設定されている液圧エンジン７の吸い込み体積の経路が、略図的に、かつ非常に簡略化された形式で図４の下端の線図に表されている。対応する経路ＶＰ及びＶＭについては、以下の移動の個別の状態の詳細な説明の中でさらに述べる。
【００８２】
蓄積された圧力エネルギーの取り戻しを伴う加速された移動が可能になる前に、まず初めに、セクションＩからセクションＩＩへの遷移において、適切な圧力が第１のリザーバ４０内において優勢であるか否かが把握される。この目的のために、高圧センサ１１１からの信号が電子コントロール装置９４によって評価される。その信号が、第１のリザーバ４０内の圧力について最小加速圧力ｐｍｉｎ＿ｂｅｓｃｈより大きい値を与える場合には、蓄積されたエネルギーの取り戻しを伴う加速が生じることが可能である。すでに上で述べたとおり、蓄積されたエネルギーの取り戻しを伴う加速の場合は、第１のリザーバ４０が液圧ポンプ３の吸い込み側に接続される。順方向移動が述べられている説明中の例示的な実施態様においては、液圧ポンプ３の吸い込み側が第２の作動ライン６である。しかしながら高圧リザーバ・ライン３３が前記第２の作動ライン６に接続される前に、第２のシート・バルブ１６がまず初めに、閉ポジションに置かれる。この目的のために、第２のパイロット・バルブ３６’に電流が供給され、それによってそれが第２の切り換えポジションに置かれる。前記第２の切り換えポジションにおいては、第２のコントロール圧力ライン３７が圧力送り込みライン３４に接続される。これの結果として、第２のシート・バルブ１６が閉ポジションに置かれる。閉ポジションにおいては、第２の接続ライン１４が第２の作動ライン１６から分離される。このとき第４のシート・バルブ４５が開かれる。前記第４のシート・バルブ４５を開く目的のため、第４のコントロール・ライン１０２を経由して第４のパイロット・バルブ４７の電磁石にコントロール信号が負荷される。第２の作動ライン６内の圧力、さらにまた高圧リザーバ・ライン３３内の、又は、むしろ高圧リザーバ・ラインの第２のブランチ４３内の圧力に起因して、第４のシート・バルブ４５が開ポジションに置かれる。開ポジションにおいては、第１のリザーバ４０内の加圧された圧力媒体が液圧ポンプ３の吸い込み側に供給されることが可能になる。
【００８３】
第１のリザーバ４０内に蓄積された圧力エネルギーの取り戻しが生じる組み合わせ牽引動作への切り換え時におけるシート・バルブの切り換えのシーケンスは、第１のリザーバ４０内に加圧されて蓄積されている圧力媒体が液圧エンジン７の下流側に作用することを防止する。これは、前記液圧エンジン７上における圧力サージを防止する。これらの状況の下においては、第２のシート・バルブ１６の閉成と第４のシート・バルブ４５の開放の間の時間変位が第１の時間間隔によって固定される。この第１の時間間隔は、シート・バルブ１６、４５のバルブ動力学、及び好ましくは対応するパイロット・バルブ３６’及び４７の切り換え時間又は再設定時間を好適に考慮する。
【００８４】
それでもなお、体積流量の平衡のために、液圧エンジン７の下流側を第２のリザーバ４１に接続することが必要である。この目的のために、第６のパイロット・バルブ６０が電子コントロール装置９４によって付勢される。それを行うため、前記第６のパイロット・バルブ６０の電磁石にコントロール信号が、第６のコントロール・ライン１０４を経由して負荷される。これの結果として、第６のパイロット・バルブ６０が第２の切り換えポジションに置かれる。この第２の切り換えポジションにおいては、第６のシート・バルブ５８の圧力がタンク・ボリューム３１内に、第６のコントロール圧力ライン６２を経由して解放される。したがって前記第６のシート・バルブ５８が開ポジションに置かれ、液圧エンジン７の下流側の接続９が、低圧リザーバ・ライン５４に、したがって第２のリザーバ４１に接続される。
【００８５】
第１のリザーバ４０から取り出された加圧された圧力媒体は、したがって第２の作動ライン６を経由して、液圧ポンプ３の吸い込み側にある接続に流れる。前記圧力媒体は前方に、第１の作動ライン５を経由して液圧エンジン７の上流側の接続８に流れる。そこで圧力が液圧エンジン７を経由して解放され、それがその出力シャフト１０に出力トルクを発生する。第１のシート・バルブ１５及び第４のシート・バルブ４５の開放が同時に生じることが可能である。
【００８６】
液圧エンジン７に対して、それの上流側の第１の作動ライン接続８において利用可能となる圧力は、一方では第１のリザーバ４０内のリザーバ圧力ｐｓｐにより、他方では液圧ポンプ３によって発生される圧力の増加Δｐによりもたらされる。前記液圧ポンプ３によってさらに圧力の増加をもたらすために、駆動シャフト４を経由して駆動トルクが前記ポンプに供給される。
【００８７】
これによってモーメントの追加が達成される。一般にディーゼル内燃エンジンとして設計される駆動エンジン２による不必要なエネルギーの空費を回避するために、それがオーバーラン・タイプの動作を経過することが回避される。これを防止するために、液圧エンジン７によって発生されるエンジンのモーメントが監視される。この目的のため、前記液圧エンジン７が、吸収体積についてより小さい値に設定される。これらの状況の下においては、設定されることになるビークルのモーメント又はエンジンのモーメントが次式により計算される。
【００８８】
【数１】
2009520928.tif 000004
【００８９】
これにおいて、ＭＦＺ＿ｇｅｆｏｒｄｅｒｔは、ビークルを目標ビークル速度に駆動又は加速するための計算結果である。ＰＳｐＨｉｇｈ又はＰＳｐＬｏｗは、それぞれ第１のリザーバ４０内又は第２のリザーバ４１内の圧力である。これらの圧力は、すでに述べた態様で２つの圧力センサ１１１及び１１２によって検出され、対応する電気信号、たとえば電圧が電子コントロール装置９４に供給される。ＶＰ及びＶＭは、それぞれ液圧ポンプ３の送り出し体積及び液圧エンジン７の吸収体積である。液圧ポンプ３及び液圧エンジン７の流体静力学的ピストン機械が斜板タイプの軸流ポンプ機械である場合には、送り出し体積ＶＰ及び吸収体積ＶＭが斜板角度と直接的な相関関係にある。Ｍｄｉｅｓｅｌは、液圧ポンプ３の駆動シャフト４に供給されるトルクである。しかしながら、ビークルを駆動するために必要な最後に要求されたトルクに実際に到達するために、ポンプの流体力学的効率ηｈｍ，Ｐ又は液圧エンジン７のそれηｈｍ，Ｍも考慮する必要がある。
【００９０】
すでに説明したとおり、駆動エンジン２のディーゼル内燃エンジンがオーバーラン−タイプの動作を経過することが防止される必要がある。この目的のため、まず初めに、採用される出発点を、前記ディーゼル内燃エンジンが駆動シャフト４を経由して液圧ポンプ３にトルクを放出しないとする。液圧エンジン７のスイングの最大角度は、したがって、次の相関から計算される。
【００９１】
【数２】
2009520928.tif 000005
【００９２】
液圧エンジン７の、より大きい吸収体積Ｖｎが、リザーバの圧力に起因する場合であっても、必要なモーメントを超える作動モーメントを発生し、その結果として液圧エンジンが駆動エンジン２にもたれて支持されることになる。
【００９３】
したがって、ここでディーゼル内燃エンジンが実際にオーバーラン−タイプの動作を経過しないことを保証するために、液圧ポンプ３のスイングの角度が、わずかに小さくなるように選択される。これの結果として、ディーゼル・エンジンが負荷を受け、液圧ポンプ３を駆動するためのトルクを発生する。
【００９４】
上に示した相関は、ビークルのために要求される駆動トルクがユーザを経由して直接的に指定される場合に、液圧エンジン７の第２の調整デバイス１２を把握するために直接使用することが可能である。
【００９５】
これに対して、しばしば該当するように、目標ビークル速度だけが駆動スロットル９５を経由してユーザによって指定される場合には、要求された液圧エンジン・モーメントのための予備コントロール値の数学的評価がまず初めに実行される。予備コントロール値の把握の目的のために、目標ビークル速度ｖｓｏｌｌ及び実際のビークル速度ｖｉｓｔが把握される。実際のビークル速度ｖｉｓｔは、たとえば速度計信号から把握され、ここには表されていない態様で電子コントロール装置９４に供給される。目標ビークル速度ｖｓｏｌｌは、駆動スロットル９５のポジションから把握され、そのポジションに対応する信号が、第１の信号ライン９７を経由して電子コントロール装置９４に送信される。予備コントロール値は、次の相関に従って生成される。
【００９６】
【数３】
2009520928.tif 000006
【００９７】
これにおいてＭｓｃｈａｔｚが予備コントロール値である。定数ｋ１（ｍ）は、ビークルの質量に応じて設定される値である。定数ｋ０とちょうど同じように、定数ｋ１（ｍ）は、経験的に設定されるか、又は計算され、ビークルの加速の振る舞いの確定に作用する。
【００９８】
この予備コントロールＭｓｃｈａｔｚに加えて、重ね合わせレギュレーティング・システムが使用される。第１の好ましい形式において、このレギュレーティング・システムは、液圧ポンプ３を経由する最小圧力の追加を考慮する。この目的のため、第１の作動ライン５及び第２の作動ライン６内の圧力値が、それぞれの場合において第１の圧力センサ１０５及び第２の圧力センサ１０６によって測定される。これら２つの圧力センサ１１１、１１２の間において計算される圧力差から、液圧ポンプ３によって行われる最小圧力上昇を監視することが可能である。プロセスにおいては、この最小圧力上昇のための境界値が設定される。前記圧力上昇は、ディーゼル機械によって、液圧ポンプ３に供給されるトルクの結果としてもたらされる。したがって、圧力センサ１０５及び１０６における圧力比を監視することによってディーゼル内燃エンジンに負荷が掛けられ、オーバーラン−タイプの動作を経過しないことが保証可能になる。
【００９９】
ディーゼル内燃エンジンがオーバーラン−タイプの動作に入らないことを保証するためのこれに代わる可能性は、ディーゼル圧縮を検出することである。この目的のため、回転速度値が駆動シャフト４上の回転速度センサ１０９によって測定され、電子コントロール装置９４に供給される。第１の作動ライン５及び第２の作動ライン６内の圧力の測定、又は駆動シャフト４の回転速度の監視のいずれかによって、必要なディーゼル圧縮又は必要な最小圧力追加が、予備コントロール値Ｍｓｃｈａｔｚに対応する吸収体積ＶＭに到達しないことが確立されると、液圧エンジン７の調整デバイス１２が、より小さいスイング角度の方向に前記液圧エンジン７が調整されるように付勢される。ディーゼル内燃エンジン上の負荷が、それによって増加する。調整デバイス１１及び１２は、したがって電子コントロール装置９４によって付勢される。
【０１００】
これに対する代替として、予備コントロール値Ｍｓｃｈａｔｚを増加することができる。
【０１０１】
ディーゼル・エンジンのためのモーメントが直接指定される場合には、モーメントの数学的加算も可能である。任意の所定時に液圧エンジン７によって利用可能にされることになるトルクは、液圧エンジン７において第１のリザーバ４０内のリザーバ圧力ｐｓｐによって発生されるトルクと、ディーゼル内燃エンジンによって追加されるトルクの合計に等しい。
【０１０２】
液圧エンジン７についてのスイングの角度が要求されたトルクから確立される場合には、全体の流体静力学トランスミッションの必要な伝達比がビークルの速度ｖｉｓｔから把握されることが可能である。液圧ポンプ３についてのスイングの角度は、その後、この伝達比から把握される。第１の調整デバイス１１を付勢するための対応する信号が、電子コントロール装置９４によって生成され、前記第１の調整デバイス１１に供給される。
【０１０３】
したがって、領域ＩＩとＩＩＩの間の遷移において、第１のリザーバ４０からのエネルギーの取り戻しを伴う移動及び駆動出力が駆動エンジンによってだけ印加される移動を可能にするためには、エンジンのスイングの角度又は液圧エンジン３の吸収体積ＶＭもまた最小値より低くなってはならない。これは、スイングの角度における不連続が、再生型の加速と通常の牽引型の動作の間において生じないことを保証する。前記不連続は、エネルギーの取り戻しの間におけるスイングの角度の計算が、上述の態様で生じることから生じ得る。
【０１０４】
これの発展として、通常の牽引型の動作のためにこのほかのスイングの角度の計算が生じることもある。
【０１０５】
領域ＩＩとＩＩＩの間の引き継ぎ点においては、これら２つの値がまったく同じでなければならない。したがって、スイングの最小角度が、次の相関に従って把握される。
【０１０６】
【数４】
2009520928.tif 000007
【０１０７】
これにおいてｋｐ１は、第１のリザーバ４０内と第２のリザーバ４１内の圧力の最大可能差分圧力である。これに対してｋｐ２は、これら２つのリザーバ圧力の間における最小可能差分である。最小リザーバ圧力差は、切り換え評価基準によって、たとえば、再生型の加速動作から通常の牽引型の動作への切り換えが生じる最小リザーバ圧力ｐｍｉｎへの到達によって確立される。
【０１０８】
上に示されている条件は、切り換え点において、すなわち第１のリザーバ４０と第２のリザーバ４１の間における、再生型の加速終了時に可能な最小差分圧力において、エンジンの相対的最小吸収体積ｖＭ＿ｍｉｎ＿ｒｅｌが１になるという事実を導く。前記エンジンの相対的最小吸収体積ｖＭ＿ｍｉｎ＿ｒｅｌは、液圧ポンプ３の最大可能吸収体積ＶＭに対する比を示す。したがって、再生型の加速動作から通常の牽引型の動作への切り換えがあるとき、エンジンの最小相対吸収体積が、第１のリザーバと第２のリザーバの間の最小差分において１に等しくなる。上で示した相関により、前記第１のリザーバ４０が次第に空になるときに第１の圧力リザーバ内においてまだエネルギーが利用可能であれば、比較的小さいエンジンのスイングの角度が設定可能であるが、それにもかかわらず、通常の牽引型の動作に必要となり、かつ最終的にはサイズにおいて、通常の牽引型の動作のために計算された吸収体積に等しいエンジンのスイングの角度にスイングの最小角度がますます近づくことが保証される。したがって、第１のリザーバ４０は、再生型の加速によって最小圧力ｐｍｉｎまで空にされる場合には、通常の牽引型の動作への切り換えがある。これは、図４における領域ＩＩからＩＩＩへの遷移に対応する。
【０１０９】
セクションＩＩ内のエンジンの吸収体積ｖＭにおける上昇が図４の下端の線図に表されており、かつ第１のリザーバ４０内の圧力が減少するにつれて前記エンジンの吸収体積における増加を示している。
【０１１０】
加速を達成するため、液圧ポンプ３の体積が、セクションＩＩにわたる同一時間空間内において、それの最大送り出し体積まで調整される。
【０１１１】
液圧エンジン７の吸収体積ｖＭ及び液圧ポンプ３の送り出し体積ＶＰの計算は、通常の牽引型の動作の間（セクションＩＩＩ）に生じ、目標ビークル速度ｖｓｏｌｌ及び後者のために必要な理想的な伝達に依存する。移動の２つの状態の間に切り換えがあるときの牽引力における中断を回避するために、まず初めに第４のシート・バルブ４５が閉じられる。これは、この時点において低い圧力レベルを有している第１のリザーバ４０の意図しない充填を防止する。したがって、前記第１のリザーバ４０が液圧ポンプ３の吸い込み側から切り離された後に、液圧エンジン７の下流側の作動接続９が第２の作動ライン６に接続される。この目的のために、第２のシート・バルブ１６が、第２のコントロール信号ライン１００を経由して第２のパイロット・バルブ３６’の電磁石に供給される信号の引き込みによって開かれる。この切り換えシーケンスの結果として達成されることは、液圧エンジン７の下流側、言い替えると低圧が優勢となる側における圧力の上昇が防止されることである。第２のシート・バルブ１６が開かれる時点において第４のシート・バルブ４５がすでに閉じられていることから、第１のリザーバ４０内のより高い圧力もまたすでに降伏している。さらに、液圧エンジン７の下流側から第２のリザーバ４１に至る接続が、第２のシート・バルブ１６が開かれる時点においてはまだ存在している。低圧リザーバとして設計されている第２のリザーバ４１は、したがって、システムのダンピングにまだ寄与することが可能である。最後に第６のシート・バルブ５８が閉じられる。セクションＩＩＩでは、したがって、閉回路内における通常の流体静力学的な牽引型の駆動によってさらに加速が可能になる。第１のシート・バルブ１５及び第２のシート・バルブ１６は開ポジションにある。残りのシート・バルブ４４、４５、５７、及び５８は、このとき閉じられており、液圧エンジン７が、閉液圧回路内において第１の作動ライン５及び第２の作動ライン６を経由して液圧ポンプ３に接続される。好ましくは、第４のシート・バルブ４５の閉成と第２のシート・バルブ１６の開放の間に第２の時間間隔が存在する。前記第２の時間間隔も同様に、バルブの動力学を考慮する。
【０１１２】
リザーバ制動、すなわちビークルの流体静力学的制動の間における第１のリザーバ４０のチャージ・アップへの遷移（セクションＩＩＩ）は、制動装置の作動によって開始される。現在述べている場合においては、前記制動装置がブレーキ・ペダル９６として具体化される。ブレーキ・ペダル９６上には、前記ブレーキ・ペダル９６のポジションに応じた信号を、第２の信号ライン９８を経由して電子コントロール装置９４に渡すセンサが配置されている。
【０１１３】
ブレーキ・ペダル９６の作動が前記電子コントロール装置９４によって検出されると、まず初めに液圧ポンプ３及び液圧エンジン７両方のスイングの角度が引き込められる。これにより液圧ポンプ３の送り出し体積ｖＰ及び液圧エンジン７の吸収体積ｖＭが同一の比率で下げられる。この過程において、液圧ポンプ３及び液圧エンジン７を包含する流体静力学的トランスミッションの伝達比は一定にとどまる。液圧ポンプ３及び液圧エンジン７のスイングの角度を下げることは、リザーバ制動への遷移の間における痙攣的な動きの傾向を下げる。
【０１１４】
液圧ポンプ３の送り出し体積及び液圧エンジン７の吸収体積は、前記液圧ポンプ３が最小送り出し体積に到達するまで下げられる。この最小送り出し体積は、ゼロとは異なり、リザーバ制動の間であっても従属的な消費デバイスを作動することを可能にする。
【０１１５】
制動作用を得るために、その後、液圧エンジン７を再びより大きい吸収体積に設定することが必要になる。このより大きい吸収体積の設定は、獲得されるべき制動作用に依存する。この目的のために、液圧エンジン７が、オペレータによって設定されたブレーキ・ペダルのポジションに依存して把握される吸収体積ｖＭに設定される。
【０１１６】
逆圧、すなわち、現在ポンプとして作用している液圧エンジン７が、それに抗してリザーバ制動の間に第１のリザーバ４０に圧力媒体を送り出すが、それが前記第１のリザーバ４０の充填の程度の増加に従って上昇することから、設定されることになる液圧エンジン７の吸収体積ｖＭは、ブレーキ・ペダルのポジションに加えて、第１のリザーバ４０の現在の充填の程度も考慮しなければならない。したがって第１のリザーバ４０と第２のリザーバ４１の間の圧力差が増加するにつれて、エンジンの吸収体積が減少される。さらに、第１のリザーバ４０と第２のリザーバ４１の間の圧力差に加えて、ライン及びフィッテング内の絞り損失から生じる圧力降下を考慮に入れると有利である。絞り損失は、圧力降下値Δｐ（ｖＭ，Ｖｉｓｔ）によって表され、それもまた、ビークルの実際の速度及び設定されている液圧エンジン７の吸収体積ｖＭに依存する。圧力降下値は、任意の所定時における最新のビークル速度ｖｉｓｔが液圧エンジン７の回転速度に加わり、したがって送り出される体積流量に逆の作用を及ぼすことから、ビークルの速度に依存する。したがって特定のブレーキ・ペダルのポジションについての液圧エンジン７の吸収体積は、次の相関によって表される。
【０１１７】
【数５】
2009520928.tif 000008
【０１１８】
リザーバ制動の間、第１のリザーバ４０及び第２のリザーバ４１に加えて、作動ライン５、６も好ましく液圧エンジン７に接続される。したがって、第２のエンジン接続ライン１４を経由して液圧エンジン７によって送り出される圧力媒体が、一方においては第１のリザーバ４０に送り出される。その過程の中で運動エネルギーが圧力エネルギーに変換され、それが前記第１のリザーバ４０に蓄積され、その後に続く加速動作のために再び利用可能になる。加えて、順方向移動において制動が生じると、液圧エンジン７によって送り出される圧力媒体の一部が第２の作動ライン６に送り出される。体積流量のこの部分が、したがって、従属的なユニットの駆動のために利用可能になる。さらに、液圧ポンプ３を経由する部分的な体積流量の送り出しは、第１のリザーバ４０への圧力媒体の充填に起因して制動作用が不充分な場合に支持モーメントを使用して駆動エンジン２を駆動することを可能にする。
【０１１９】
液圧エンジン７が停止するまで制動される場合、つまりこれは出力シャフト１０が停止するまで制動することに同義であるが、その場合には、リザーバ制動の間にわたって第１のリザーバ４０及び第２のリザーバ４１が液圧エンジン７に接続されるという事実を考慮する必要がある。その結果としてビークルが不動にされることが不可能となる。したがって、ビークルを停止する目的のために、液圧エンジン７がリザーバ４０、４１から分離されなければならない。体積流量の急なつぶれを防止するために、ビークル速度ｖｉｓｔ、すなわち出力シャフト１０の回転速度の降下に伴い、リザーバ４０、４１の切り離しの前に、液圧エンジン７の吸収体積ｖＭがまず初めに下げられる。この結果として、低下する制動モーメントに起因して、より低い制動作用が生じる。駆動装置が設計されるときに定義することが可能な速度値に到達すると、リザーバ４０、４１が液圧エンジン７から分離される。この目的のために第４のシート・バルブ４５が閉じられる。類似する態様で、第５のシート・バルブ５７もまた閉じられる。したがって、液圧エンジン７は、閉液圧回路内において、第１及び第２のシート・バルブ１５、１６をだけ経由して液圧ポンプ３に接続されたままとなる。ビークルを流体静力学的に不動にするために、液圧ポンプ３が、漸減する送り出し体積に設定される。ポンプのスイングの角度をゼロまで下げることによってビークルが停止まで制動された後に、第１及び第２のシート・バルブ１５、１６が開かれる。これに対して、残りすべてのシート・バルブは閉じられる。ビークルが停止しているとき、ポンプのスイングはゼロであり、液圧エンジン７は、概して最大吸収体積に調整される。
【０１２０】
オペレータが目標ビークル速度ｖｓｏｌｌの代わりにエンジンのモーメントを指定するか、又は加速に対する希望を指定する自動車の移動を完全にする目的のために、重合型モーメント調整システムが提供できる。これらの状況の下においては、駆動スロットル９５のポジションが、ディーゼル・エンジンについての理想の圧縮を指定する。これからレギュレータの補助を伴って、理想的な速度経路の上昇レートが把握される。目標ビークル速度ｖｓｏｌｌは、調整差分を基礎として把握される。前記目標ビークル速度ｖｓｏｌｌが前記調整差分から把握される場合には、予備コントロール値が、すでに前述した方法に従って、前記目標ビークル速度ｖｓｏｌｌ及び実際のビークル速度ｖｉｓｔから把握されることが可能になる。その後に続く液圧エンジンの吸収体積、さらにまた液圧ポンプ３の送り出し体積の決定は、すでに述べた態様で生じる。
【０１２１】
上記の実施態様は、第１及び第２のパイロット・バルブが、それが非動作ポジションにあるとき、第１及び第２のシート・バルブ１５、１６の開放を導く流体静力学的駆動装置に関係する。この出発ポジションにおいては、流体静力学駆動装置１’によって駆動されるビークルが、それの通常の牽引型の動作（セクションＩＩＩ）にある。上記の実施態様はまた、順方向及び逆方向移動両方のためのリザーバ制動を可能にする牽引型の駆動装置を基礎とすることも可能である。同じ形において、再生型の加速、すなわち第１のリザーバ４０内に蓄積された圧力エネルギーを、順方向移動及び逆方向移動両方のために使用する加速を行うことが可能である。不必要な繰り返しを避けるために、図１の流体静力学駆動装置１に関して、さらにまた順方向移動の場合におけるエネルギーの蓄積及び取り戻しのためだけにセットアップされる流体静力学駆動装置１”に関して、蓄積された圧力エネルギーを取り戻すためのリザーバ制動の新たな詳細な説明は省略する。
【０１２２】
本発明は、説明されている例示的な実施態様に限定されない。それどころか、これらの例示的な実施態様の個別の特徴でさえも互いに組み合わされることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１２３】
【図１】本発明に従った方法を実行するための本発明に従った流体静力学駆動装置の第１の例示的な実施態様の図式表現である。
【図２】本発明に従った方法を実行するための本発明に従った流体静力学駆動装置の第２の例示的な実施態様の図式表現である。
【図３】本発明に従った方法を実行するための本発明に従った流体静力学駆動装置の第３の例示的な実施態様の図式表現である。
【図４】本発明に従った方法がその経過をたどるときの駆動装置の状態を表現した線図である。
【符号の説明】
【０１２４】
１  流体静力学駆動装置
１’  流体静力学駆動装置
１”  流体静力学駆動装置
２  駆動エンジン
３  液圧ポンプ
４  駆動シャフト
５  第１の作動ライン
６  第２の作動ライン
７  液圧エンジン
８  第１の作動ライン接続
９  第２の作動ライン接続
１０  出力シャフト
１１  第１の調整デバイス
１２  第２の調整デバイス
１３  第１の接続ライン
１４  第２の接続ライン
１５  第１のシート・バルブ
１６  第２のシート・バルブ
１７  ピストン
１８  コントロール面
１９  閉成スプリング
２０  シーリング・エッジ
２１  シーリング・シート
２２  第１のチャンバ
２３  第２のチャンバ
２４  第１のパイロット・バルブ
２４’  第１のパイロット・バルブ
２５  バルブ・スプリング
２６  電磁石
２７  第１の切り換えポジション
２７’  第１の切り換えポジション
２８  第２の切り換えポジション
２８’  第２の切り換えポジション
２９  第１のコントロール圧力ライン
３０  第１の圧力解放ライン
３１  タンク・ボリューム
３２  圧力送り込みラインの第１のブランチ
３３  高圧リザーバ・ライン
３４  圧力送り込みライン
３５  切り換えバルブ
３６  第２のパイロット・バルブ
３６’  第２のパイロット・バルブ
３７  第２のコントロール圧力ライン
３８  圧力送り込みラインの第２のブランチ
３９  第２の圧力解放ライン
４０  第１のリザーバ
４１  第２のリザーバ
４２  高圧リザーバ・ラインの第１のブランチ
４３  高圧リザーバ・ラインの第２のブランチ
４４  第３のシート・バルブ
４５  第４のシート・バルブ
４６  第３のパイロット・バルブ
４７  第４のパイロット・バルブ
４８  第３のコントロール圧力ライン
４９  第４のコントロール圧力ライン
５１  圧力送り込みラインの第４のブランチ
５２  第３の圧力解放ライン
５３  第４の圧力解放ライン
５４  低圧リザーバ・ライン
５５  低圧リザーバ・ラインの第１のブランチ
５６  低圧リザーバ・ラインの第２のブランチ
５７  第５のシート・バルブ
５８  第６のシート・バルブ
５９  第５のパイロット・バルブ
６０  第６のパイロット・バルブ
６１  第５のコントロール圧力ライン
６２  第６のコントロール圧力ライン
６３  圧力送り込みラインの第５のブランチ
６４  圧力送り込みラインの第６のブランチ
６５  第５の圧力解放ライン
６６  第６の圧力解放ライン
６７  リザーバ接続ライン
６８  ポンプ接続ライン
６８’  切り換えバルブ接続ライン
６９  供給装置
６９’  修正供給装置
７０  供給ポンプ
７１  供給ライン
７２  供給ラインの第１のブランチ
７３  供給ラインの第２のブランチ
７４  第１の逆止バルブ
７５  第２の逆止バルブ
７６  圧力維持ライン
７７  切り換えバルブ
７８  圧縮スプリング
７９  比較ライン
８０  第１の圧力制限バルブ
８０’  供給圧力制限バルブ
８１  放出ライン
８２  第２の圧力制限バルブ
８３  供給圧力制限ライン
８４  第３の逆止バルブ
８５  第１の並列圧力制限バルブ
８６  第２の並列圧力制限バルブ
８７  第１の切り換えバルブ・ライン
８８  第２の切り換えバルブ・ライン
８９  追加の切り換えバルブ
９０  安全ライン
９１  リザーバ圧力制限バルブ
９２  リザーバ圧力制限バルブ・スプリング
９３  測定ライン
９４  電子コントロール装置
９５  駆動スロットル
９６  ブレーキ・ペダル
９７  第１の信号ライン
９８  第２の信号ライン
９９  第１のコントロール・ライン
１００  第２のコントロール信号ライン
１０２  第４のコントロール・ライン
１０４  第６のコントロール・ライン
１０５  第１の圧力センサ
１０６  第２のセンサ、第２の圧力センサ
１０７  第１のセンサ・ライン
１０８  第２のセンサ・ライン
１０９  回転速度検知エレメント、回転速度センサ
１１０  第３のセンサ・ライン
１１１  高圧センサ
１１２  低圧センサ
１１３  第４のセンサ・ライン
１１４  第５のセンサ・ライン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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