(57)【要約】【課題】航空機用の油圧式地上推進システムを提供する。【解決手段】このシステムは，車輪，車軸，航空機用電力インターフェース，電気モータ，油圧システム，駆動アセンブリ及び制御装置を備える。車輪は，車軸に回転自在に連結される。航空機用電力インターフェースは，航空機電源に接続される。電気モータは，航空機用電力インターフェースに連結され，航空機電源から航空機用電力インターフェースを介して電力を受け取る。油圧システムは，電気モータにより駆動する。駆動アセンブリは，車軸と油圧システムを機械的に連結する。駆動アセンブリは，油圧システムによって機械的に駆動される。駆動アセンブリは，油圧システムから車軸にエネルギーを伝達する。制御装置は，パイロットのトルク指令に基づき電気モータと油圧システムを制御する。【選択図】図２
2012116467.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの車軸と，
前記少なくとも１つの車軸に回転自在に連結された少なくとも１つの車輪と，
航空機電源と接続する航空機用電力インターフェースと，
前記航空機用電力インターフェースに連結され，前記航空機電源から前記航空機用電力インターフェースを介して電力を受け取る電気モータと，
前記電気モータにより駆動する油圧システムと，
前記少なくとも１つの車軸に機械的に連結さると共に前記油圧システムに機械的に連結される駆動アセンブリであって，前記油圧システムによって機械的に駆動されて前記油圧システムから前記少なくとも１つの車軸にエネルギーを伝達する駆動アセンブリと，
パイロットのトルク指令に基づき前記電気モータと前記油圧システムを制御する制御装置とを備えた航空機用地上推進システム。
【請求項２】
前記電気モータは，前記油圧システムの電源となる定速ＡＣモータであることを特徴とする請求項１に記載の航空機用地上推進システム。
【請求項３】
前記油圧システムは，
前記油圧システム用の油圧油を貯蔵するオイルタンクと，
前記制御装置からの第１の変位制御信号に基づき加圧された油圧油を可変的に供給し，前記電気モータにより変位トルクを与えられる可変容量油圧ポンプと，
第１及び第２の端部を有し，前記第１の端部は前記オイルタンクに取り付けられ，前記第２の端部は前記可変容量油圧ポンプに取り付けられた電荷ポンプであって，前記オイルタンクから前記可変容量油圧ポンプに前記油圧油を送り込み，前記電気モータにより駆動される電荷ポンプと，
前記制御装置からの第２の変位制御信号に基づき前記駆動アセンブリに力学的エネルギーを可変的に供給する可変容量油圧モータであって，前記加圧された油圧油が供給される可変容量油圧モータを備えることを特徴とする請求項１に記載の航空機用地上推進システム。
【請求項４】
前記油圧システムは，
第１及び第２の端部を有し，前記第１の端部は前記可変容量油圧ポンプに接続され，前記第２の端部は前記可変容量油圧モータに接続される第１の油圧管路と，
第１及び第２の端部を有し，前記第１の端部は前記可変容量油圧モータに接続され，前記第２の端部は前記可変容量油圧ポンプに接続される第２の油圧管路を更に備えることを特徴とする請求項３に記載の航空機用地上推進システム。
【請求項５】
前記油圧システムは，
前記可変容量油圧ポンプに取り付けられ，前記制御装置からの前記第１の変位制御信号に基づき前記可変容量ポンプの変位量を調節する第１の油圧制御ラインと，
前記可変容量油圧モータに取り付けられ，前記制御装置からの第２の変位制御信号に基づき前記可変容量モータの変位量を調節する第２の油圧制御ラインを更に備えることを特徴とする請求項４に記載の航空機用地上推進システム。
【請求項６】
前記油圧システムは，
前記制御装置からの制御信号に基づき前記油圧油及び加圧された油圧油を冷却する第１の温度制御システムを更に備えることを特徴とする請求項３に記載の航空機用地上推進システム。
【請求項７】
前記第１の温度制御システムは，強制空冷装置からなることを特徴とする請求項６に記載の航空機用地上推進システム。
【請求項８】
前記駆動アセンブリは，
前記可変容量油圧モータに連結した変速機と，
前記少なくとも１つの車軸に連結され，第１及び第２の位置を有し，前記第１の位置は係合位置であり，前記第２の位置は解除位置であるクラッチアセンブリと，
前記変速機に連結した第１の端部と，前記クラッチアセンブリに連結した第２の端部を有する剪断アセンブリを備えることを特徴とする請求項３に記載の航空機用地上推進システム。
【請求項９】
前記剪断アセンブリは，前記変速機と前記クラッチアセンブリとの間に機械的剪断点を有し，前記クラッチアセンブリが係合位置で停止した場合，前記変速機と前記少なくとも１つの車軸との間の機械的連結を絶って前記少なくとも１つの車輪が自由に回転できるようにしたことを特徴とする請求項８に記載の航空機用地上推進システム。
【請求項１０】
前記変速機は，航空機を進行方向へ動かす第１の方向及び航空機を反対方向に動かす第２の方向に回転するよう構成された少なくとも１つのギアを有することを特徴とする請求項８に記載の航空機用地上推進システム。
【請求項１１】
前記油圧油の温度が予め設定された閾値を下回った場合に，前記油圧油を加熱する第２の温度制御システムを更に備えた請求項６に記載の航空機用地上推進システム。
【請求項１２】
前記第２の温度制御システムは，温度センサ及び発熱体を備えることを特徴とする請求項１１に記載の航空機用地上推進システム。
【請求項１３】
前記発熱体は，抵抗性発熱体であることを特徴とする請求項１２に記載の航空機用地上推進システム。
【請求項１４】
前記油圧油の粘度が予め設定された閾値を下回った場合に，前記油圧油を加熱する第２の温度制御システムを更に備えた請求項６に記載の航空機用地上推進システム。
【請求項１５】
前記発熱体は，前記オイルタンクのすぐ近くに位置することを特徴とする請求項１２に記載の航空機用地上推進システム。
【請求項１６】
前記可変容量油圧モータはニュートラルモードを有し，前記航空機が着陸前の設定時間に入ると，前記制御装置は，前記ニュートラルモードに設定された前記可変容量油圧モータと共に前記可変容量油圧ポンプを作動することを特徴とする請求項３に記載の航空機用地上推進システム。
【請求項１７】
前記電気モータを冷却する電気モータ冷却装置を更に備えた請求項２に記載の航空機用地上推進システム。
【請求項１８】
前記可変容量油圧ポンプ及び可変容量油圧モータは，双方向性であることを特徴とする請求項４に記載の航空機用地上推進システム。
【請求項１９】
前記可変容量油圧モータ，前記駆動アセンブリ，前記少なくとも１つの車軸及び前記少なくとも１つの車輪は，ホイールハブ内に位置することを特徴とする請求項３に記載の航空機用地上推進システム。
【請求項２０】
前記可変容量油圧ポンプ，前記オイルタンク，前記制御装置及び前記電気モータは，着陸ギア格納部内に位置することを特徴とする請求項３に記載の航空機用地上推進システム。
【請求項２１】
前記制御装置は，パイロットのトルク指令及び少なくとも１つの環境パラメータに基づき前記電気モータ及び前記油圧システムを制御することを特徴とする請求項１に記載の航空機用地上推進システム。
【請求項２２】
前記少なくとも１つの環境パラメータは，車輪速度であることを特徴とする請求項２１に記載の航空機用地上推進システム。
【請求項２３】
前記少なくとも１つの環境パラメータは航空機状態であり，前記航空機状態は空中及び地上のみからなるグループの１つであることを特徴とする請求項２１に記載の航空機用地上推進システム。
【請求項２４】
前記少なくとも１つの環境パラメータは，油圧油温度であることを特徴とする請求項２１に記載の航空機用地上推進システム。
【請求項２５】
前記少なくとも１つの環境パラメータは，排液容器圧であることを特徴とする請求項２１に記載の航空機用地上推進システム。
【請求項２６】
前記制御装置は，前記可変容量油圧ポンプと前記可変容量油圧モータを個々に制御することを特徴とする請求項３に記載の航空機用地上推進システム。
【請求項２７】
前記少なくとも１つの車輪は第１及び第２の車輪からなり，前記少なくとも１つの車軸は第１及び第２の車軸からなり，前記第１の車輪は前記第１の車軸に回転自在に連結され，前記第２の車輪は前記第２の車軸に回転自在に連結され，
前記装置は，
第２の可変容量油圧モータと，
前記第２の車軸に機械的に連結されると共に前記第２の可変容量ポンプに機械的に連結された第２の駆動アセンブリと，
前記可変容量モータと前記第２の可変容量モータの間で，前記可変容量ポンプからの前記加圧された油圧油を分流する少なくとも１つの圧油分流器を更に備えることを特徴とする請求項３に記載の航空機用地上推進システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，航空機用地上推進システムに関する。本発明は，特に，油圧式地上推進システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
地上走行の際，航空機は，地上推進システムを使用して主脚車軸及び車輪の速度及びトルクを制御する。通常，航空機のエンジンは，推進力として使われる。しかし，航空機のエンジンを地上走行に用いるのは非効率的であり，地上係員の安全上の危険を高めてしまう。代替として，牽引棒／車輪を使用してもよい。しかし，バック及び操作に牽引棒／車輪を使用することは，地上サポートの係員や機材に依存することになる。更に，遠隔した滑走路間の移動の際，航空機には牽引棒の重量が余分にかかることになる。牽引棒は，数百ポンドの重量になることもある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
１つ以上の高出力電気モータを用いて航空機を推進し，地上走行させるという別の代替手段もある。これらの電気モータには，モータの極大温度を超えないようにする液冷ジャケットが必要である。しかし，モータの冷却に使用される冷却液は，脚格納庫内の気温が低いことにより，飛行中に凍結することがある。さらに，折り畳み式着陸ギアを通る冷却ラインの配管は難しい。更に，電気モータの使用は，モータの速度を変化させるためのインバータ，整流器及び増幅器の使用を必要とする。これらの装置もまた冷却する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
したがって，地上走行のために車軸の速度とトルクを変化させることができる油圧式地上推進システムが開示される。油圧式地上推進システム２０１は，エンジンからの動力を使用せず，むしろ補助電源から離陸用動力を得る。
【０００５】
このシステムは，少なくとも１つの車輪，少なくとも１つの車軸，航空機用電力インターフェース，電気モータ，油圧システム，駆動アセンブリ及び制御装置を備える。車輪は，車軸に回転自在に連結される。電気モータは，航空機用電力インターフェースに連結され，補助電源から航空機用電力インターフェースを介して電力を受け取る。油圧システムは，電気モータにより駆動する。駆動アセンブリは，車軸と油圧システムを機械的に連結する。駆動アセンブリは，油圧システムによって機械的に駆動される。駆動アセンブリは，油圧システムから車軸にエネルギーを伝達する。制御装置は，パイロットのトルク指令に基づき電気モータと油圧システムを制御する。
【０００６】
制御装置は，パイロットのトルク指令及び少なくとも１つの環境パラメータの両方に基づいて電気モータ及び油圧システムを制御する。前記少なくとも１つの環境パラメータは，車輪速度，例えば空中又は地上という航空機の状態，油圧油温度及び排液容器圧であるが，これに限定されない。
【０００７】
制御装置は，可変容量油圧ポンプと可変容量油圧モータを別々に制御する。
【０００８】
電気モータは，油圧システムに電源を提供する定速ＡＣモータである。
【０００９】
油圧システムは，オイルタンク，可変容量油圧ポンプ，電荷ポンプ及び可変容量油圧モータを備える。オイルタンクは，油圧システム用の油圧油を貯蔵する。可変容量油圧ポンプは，制御装置からの第１の変位制御信号に基づき加圧された油圧油を可変的に供給する。電気モータは，可変容量油圧ポンプに変位トルクを与える。電荷ポンプは，第１及び第２の端部を有する。第１の端部はオイルタンクに取り付けられ，第２の端部は可変容量油圧ポンプに取り付けられる。電荷ポンプは，オイルタンクから可変容量油圧ポンプに油圧油を送り込む。電荷ポンプは，電気モータにより駆動する。可変容量油圧モータは，制御装置からの第２の変位制御信号に基づき駆動アセンブリに力学的エネルギーを可変的に供給する。可変容量油圧モータには，加圧された油圧油が供給される。
【００１０】
油圧システムは，第１及び第２の油圧管路を更に備える。第１の油圧管路は，第１及び第２の端部を有する。第１の端部は可変容量油圧ポンプに接続され，第２の端部は可変容量油圧モータに接続される。第２の油圧管路もまた，第１及び第２の端部を有する。第１の端部は可変容量油圧モータに接続され，第２の端部は可変容量油圧ポンプに接続される。
【００１１】
油圧システムは，第１及び第２の油圧制御ラインを更に備える。第１の油圧制御ラインは，可変容量油圧ポンプに取り付けられ，制御装置からの第１の変位制御信号に基づき可変容量ポンプの変位量を調節するために用いられる。第２の油圧制御ラインは，可変容量油圧モータに取り付けられ，制御装置からの第２の変位制御信号に基づき可変容量モータの変位量を調節するために用いられる。
【００１２】
可変容量油圧ポンプ及び可変容量油圧モータは，双方向性である。
【００１３】
可変容量油圧モータ，駆動アセンブリ，少なくとも１つの車軸及び少なくとも１つの車輪は，ホイールハブ内に位置する。可変容量油圧ポンプ，オイルタンク，制御装置及び電気モータは，着陸ギア格納部内に位置する。
【００１４】
航空機が着陸前の設定時間に入ると，制御装置は，ニュートラルモードに設定された可変容量油圧モータと共に可変容量油圧ポンプを作動させる。
【００１５】
油圧システムは，制御装置からの制御信号に基づき油圧油及び加圧された油圧油を冷却する第１の温度制御システムを更に備える。
【００１６】
第１の温度制御システムは，強制空冷装置とすることができる。
【００１７】
地上推進システムは，油圧油の温度が予め設定された閾値を下回った場合に，油圧油を加熱する第２の温度制御システムを更に備える。
【００１８】
第２の温度制御システムは，温度センサ及び発熱体を備える。発熱体は，抵抗性発熱体である。
【００１９】
地上推進システムは，油圧油の粘度が予め設定された閾値を下回った場合に，油圧油を加熱する第２の温度制御システムを更に備える。
【００２０】
発熱体は，オイルタンクの直近に位置する。
【００２１】
地上推進システムは，電気モータを冷却する電気モータ冷却装置を更に備える。
【００２２】
駆動アセンブリは，可変容量油圧モータに連結した変速機と，少なくとも１つの車軸に連結され，第１及び第２の位置，係合位置である第１の位置と解除位置である第２の位置，を有するクラッチアセンブリと，変速機に連結した第１の端部及びクラッチアセンブリに連結した第２の端部とを有する剪断アセンブリを備える。剪断アセンブリは，変速機とクラッチアセンブリとの間に機械的剪断点を有し，クラッチアセンブリが係合位置で停止した場合，変速機と少なくとも１つの車軸との間の機械的連結を絶って少なくとも１つの車輪が自由に回転できるようにする。
【００２３】
変速機は，第１の方向及び第２の方向に回転するよう構成された少なくとも１つのギアを備えており，第１の方向では航空機を進行方向へ動かし，第２の方向では航空機を反対方向に動かす。
【００２４】
少なくとも１つの車輪は第１及び第２の車輪からなり，少なくとも１つの車軸は第１及び第２の車軸からなる。第１の車輪は第１の車軸に回転自在に連結され，第２の車輪は第２の車軸に回転自在に連結される。地上推進システムは，第２の可変容量モータと，第２の車軸に機械的に連結されると共に第２の可変容量モータに機械的に連結された第２の駆動アセンブリと，可変容量モータと第２の可変容量モータの間で可変容量ポンプからの加圧された油圧油を分流する少なくとも１つの油圧油分流器を更に備える。
【００２５】
本発明のこれら及びその他の特徴，利益および利点は，全般に同一の構造には同一の符号を付した以下の図面を参照することで明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は，着陸ギアを含む航空機を示す。
【図２】図２は，本発明に係る地上推進システムのブロック図を示す。
【図３】図３は，本発明に係る駆動アセンブリのブロック図を示す。
【図４】図４は，本発明に係る第１の地上推進システムの部分的系統図を示す。
【図５】図５は，本発明に係る第２の地上推進システムの部分的系統図を示す。
【図６】図６は，本発明に係る油圧油加熱システムのブロック図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
図１は，航空機１を示す。航空機１は，地上走行，離陸及び着陸用の３本一組の車輪，即ち，前輪２０Ａと２本の後輪／主脚２０Ｂ（総称して「車輪アセンブリ」とする），を有する。説明目的として，車輪アセンブリは，車輪アセンブリ２０と記載する。着陸の際，車輪アセンブリ２０Ａ及び２０Ｂは，着陸ギア格納部１５Ａ及び１５Ｂからそれぞれ伸出される。車輪アセンブリ２０Ａ及び２０Ｂの伸出は，コックピット１０のパイロットにより操作される。主エンジン５は，離陸の際に航空機１を推進するために使われる。しかし，地上走行の際には，本明細書に記載される油圧式地上推進システムが，速度並びに車軸／車輪のトルクを制御するために用いられる。
【００２８】
図２は，本発明に係る油圧式地上推進システム２０１のブロック図を示す。油圧式地上推進システム２０１を，前輪２０Ａ及び／又は両方の後輪又は主脚２０Ｂに設けることができる。油圧式地上推進システム２０１は，システム制御装置２０５を有する。システム制御装置２０５は，航空機１内のどこに位置してもよい。システム制御装置２０５は，油圧システム２２０に変位指令を出力し，システム出力の速度及びトルクを適切なものとする。システム制御装置２０５は，処理部，非揮発性及び揮発性メモリなどのメモリ，クロック及び油圧式地上推進システム２０１の様々な構成要素や航空機制御装置（図示せず）を接続する様々な入出力インターフェースを含む。システム制御装置２０５は，本明細書に記載の機能を実行するようプログラムされる。プログラムはメモリに格納される。また，システム制御装置のメモリは，本明細書に記載する予め設定された閾値を含む。
【００２９】
油圧システム２２０は，定速ＡＣモータ２１０（「ＡＣモータ」）により駆動する。油圧システム２２０については，図４及び５を参照して更に詳しく説明する。
【００３０】
航空機の地上走行の操作の際，航空機エンジン５は運転を停止する。航空機の補助電源ユニット（ＡＰＵ）２００は，システム制御装置２０５を介してＡＣモータ２１０に接続される１１５ＶＡＣ航空機電力バス（図示せず）に電力供給する。ＡＣモータ２１０は，使用されていない時は運転を停止する。システム制御装置２０５は，ＡＰＵ２００からＡＣモータ２１０への電力のオン／オフを効果的に切り替える。パイロットは，ユーザ入力部２４５，例えば，コックピット・インターフェースを使用して地上走行の速度及び方向を操作する。ユーザ入力部２４５は，操縦桿やスロットルペダルとすることができるが，これに限定されなお。システム制御装置２０５は，ユーザ入力部２４５からのパイロットの指令を継続的に監視する。また，システム制御装置２０５は，環境センサ２５０を監視し，必要に応じて速度とトルクを調節する。環境センサ２５０は，温度センサや車輪の速力又は速度を感知する速度センサとすることができるが，これに限らない。温度センサは，油圧システム２２０を通って移動する油圧油の温度を検知する。また，システム制御装置２０５は，これに限定されないが，空中又は地上の状態（即ち，車輪にかかる重量），油圧油温度及び排液容器圧などの航空機及びシステムの他のパラメータを監視することもできる。環境センサ２５０からのデータは，データバス（図示せず）を介してシステム制御装置２０５で利用可能となる。
【００３１】
ＡＣモータ２１０は，これに限定はしないが，強制空気式の小型冷却装置を使用して冷却できる。また，ＡＣモータ２１０とＡＣモータ２１０により駆動する油圧ポンプが同じアセンブリ内に収納される場合，モータが発する熱は，油圧油によりモータから取り除かれる。
【００３２】
後に詳細に説明するように，システム制御装置２０５は，航空機１が空中にあって，気温が低い間の油圧油の凍結を防ぐ加熱システム２５５も制御する。加熱システム２５５もまた，図６を参照してより詳細に後述する。
【００３３】
油圧システム２２０は，駆動アセンブリ２３０と機械的に連結される。図３は，駆動アセンブリ２３０を示す。図３に示すように，駆動アセンブリ２３０は，出力トルクを増加させる少なくとも１つのギアを有する変速機３００を備える。変速機３００は，油圧モータの出力と車輪／車軸２４０の間に位置する。ギアは，前進方向と反対方向のいずれにも回転するよう構成される。
【００３４】
駆動アセンブリ２３０内のクラッチ３２０は，変速機３００と車輪／車軸２４０の間に位置し，離陸及び着陸の際の惰性走行を可能とする。クラッチ３２０は，車輪／車軸２４０を変速機３００に係合する位置と，車輪／車軸２４０を変速機３００から解除する他の位置との２つの位置を有する。油圧式地上推進システム２０１がトルクを付与し車輪／車軸２４０を動かす場合は常に，クラッチ３２０は係合する。クラッチ３２０は，着陸，離陸，電源停止，又は地上走行速度が所定の閾値を超過した場合に応じて解除される。クラッチ３２０は，双方向性フリーホイールクラッチとすることができる。また，クラッチ３２０は，摩擦型又は噛合クラッチとすることができる。この種のクラッチには，制御信号とシステム制御装置２０５による作動手段が必要である。
【００３５】
機械的剪断アセンブリ３１０は，変速機３００とクラッチ３２０の間に位置し，クラッチアセンブリが係合位置で停止した場合，車輪／車軸２４０と変速機３００の間の機械的連結を絶つ。駆動アセンブリ２３０及び車輪／車軸２４０は全て，ホイールハブ内又は車輪アセンブリ２０内に位置する。
【００３６】
車輪は，車軸に取り付けられ，前進又は反対方向に自由に回転するよう構成される。
【００３７】
図４は，本発明に係る電気モータ２１０，油圧システム２２０及び駆動アセンブリ２３０の系統図を示す。
【００３８】
ＡＣモータ２１０は，可変容量油圧ポンプ４００を駆動し，第１の油圧管路４５０を介して油圧モータ４３０に加圧された油圧油が供給される。油圧油は，タンク４２０に貯蔵される。電荷ポンプ４０５は，タンク４２０から油圧ポンプ４００の低圧側へ油圧油を送り込む。電荷ポンプ４０５及び油圧ポンプ４００は，これに限定はしないが，シャフト，ＡＣモータ２１０などの，同じトルク伝達機構に接続され，ＡＣモータ２１０もまた電荷ポンプ４０５を駆動する。油圧油は，第２の油圧管路４５５を介して油圧モータ４３０から油圧ポンプ４００に戻される。また，可変容量油圧ポンプ４００及び可変容量油圧モータ４３０内の内部漏れによって失われた油圧油は，容器排水溝４６０を流れ，熱交換器４２５及びフィルタ４１０を通過し，タンク４２０に収容される。図４及び５において，容器排水溝は破線で示す。
【００３９】
公知のタイプの可変容量油圧ポンプ４００は，いずれも可変油圧システム２２０で使用することができ，軸流ピストンポンプが挙げられるが，これに限定されない。軸流ピストンポンプは，斜板と多数のピストンを有する。斜板はピストンに接続する。ピストンが回転する際，斜板の角度により，ピストンがそれぞれのシリンダから出たり入ったりする。出力の端部では，回転弁が，各シリンダをそれぞれ第１又は第２の油圧管路４５０，４５５と交互に接続する。
【００４０】
油圧油の流量は，変動してもよい。例えば，軸流ピストンポンプにおいて油圧油の流量は，油圧ポンプ４００内の斜板（図示せず）の角度を調節することにより変更することができる。斜板が（ピストンの）回転軸に対し垂直である場合，圧油は流れない。斜板の角度が大きくなるに従って，大量の圧油が送り出される。
【００４１】
第１の油圧管路４５０は高圧管路であり，第２の油圧管路４５５又は戻り管路は低圧管路である。圧力安全弁４１５は，過剰に圧力上昇した油圧油がフィルタ４１０に入らないように防止する。
【００４２】
また，熱交換器４２５は，著しい温度上昇を防ぐために設けられる。熱交換器４２５は，強制空気式としてもよいが，これに限定されない。交換器がファンを介して交換器自体の強制空気を供給する場合，熱交換器４２５はシステム制御装置２０５により制御することができる。環境センサ２５０は，油圧油の温度を感知する。感知した温度は，データバス（図示せず）を介してシステム制御装置２０５に送られる。感知した温度が予め設定された閾値を上回った場合，システム制御装置２０５は，熱交換器４２５へ制御信号を出力する。この制御信号に応答して，熱交換器４２５は油圧油を冷却する。
【００４３】
電荷ポンプ４０５への戻り管路内には，フィルタ４１０が備えられており，油圧油から破片を除去する。
【００４４】
逆止め弁４３５は，第１及び第２の油圧管路４５０，４５５内に位置する。逆止め弁により，油圧油が低圧（充填）管路４６５から第１又は第２の油圧管路４５０，４５５に，それぞれ通過することができる。逆止め弁４３５は，油圧油が油圧システム２２０の管路に呼び水をさせるようにする。
【００４５】
圧力安全弁４１５もまた，第１及び第２の油圧管路（低圧（充填）管路とそれぞれ第１及び第２の油圧管路４５０，４５５の間）に備えられ，過剰加圧から油圧システム２２０を保護する。
【００４６】
図４に示すように，油圧モータ４３０は，車輪アセンブリ２０内に位置する。油圧システム２２０の残りの部分は，着陸ギア格納部１５内に位置する。また，ＡＣモータ２１０は，着陸ギア格納部１５内に位置してもよい。あるいは，油圧システム２２０の残りの部分は，コックピット１０近くに位置することもできる。システム制御装置２０５は，コックピット１０又は着陸ギア格納部１５内に位置することができる。図４及び５における点線は，着陸ギア格納部１５と車輪アセンブリ２０の間の境界を示す。
【００４７】
システム制御装置２０５は，パイロットのトルク指令に基づき，可変容量油圧ポンプ及びモータ４００，４３０の変位量をそれぞれ制御し，最終的にはトルク及び速度を制御する。変位量は，それぞれ第１及び第２の変位制御管路４４０，４４５内の圧力を介して制御される。システム制御装置２０５は，ポンプ変位用とモータ変位用の２つの変位信号を出力する。変位信号は，それぞれ第１及び第２の調節弁４８０，４８５に入力される。第１及び第２の調節弁４８０，４８５は，システム制御装置２０５からの電気制御信号を，油圧ポンプ４００及び油圧モータ４３０に供給される油圧信号に変換する。あるいは，システム制御装置２０５からの電気制御信号は，油圧ポンプ４００及び／又はモータ４３０に直接供給してもよい（ポンプ／モータが電気的な変位制御を備える場合）。
【００４８】
システム制御装置２０５は，パイロットのトルク指令を受信する。パイロットのトルク指令は，油圧ポンプ４００及び／又はモータ４３０用の変位制御信号に変換される。トルク指令は，変位ルックアップテーブルを用いて変位指令に変換することもできる。ルックアップテーブルは，トルク指令の変化とポンプ／モータの現状の速度／トルクに対応する変位指令を含む。また，システム制御装置２０５は，トルク指令とポンプ／モータの速度／トルクから変位指令を計算することができる。パイロットが更なる動力と速度を命じるに従い，より多くの油圧油が油圧モータ４３０へ供給される。
【００４９】
このように，油圧ポンプ４００に入力されたＡＣモータ２１０の速度は，出力速度及びトルクとは全く無関係である。
【００５０】
図４に示されるように，油圧油が時計回りに動く場合，前方に推進する。油圧油が反時計回りに動く場合，後方に推進する。システム制御装置２０５は，変位指令を通して運動方向を変化させることもできる。例えば，斜板を負の角度にするよう命じた場合，油圧ポンプ４００は，斜板が正の角度の場合に加圧される第１の油圧管路とは反対側の油圧管路，即ち，第２の油圧管路４５５を加圧する。高圧及び低圧管路がモータの入力と出力に対して入れ替えられた場合，油圧モータ４３０の回転方向が逆転する。
【００５１】
図４にまた示すように，駆動アセンブリ２３０にトルクを供給するのは１つの油圧モータ４３０だけである。この構成は，車輪／車軸２４０のアセンブリが，１つの車軸に回転自在に取り付けられた１つの車輪からなる場合に用いられる。
【００５２】
図５は，本発明に係る第２の地上推進システムの部分的系統図を示す。図５に示す構成は，車輪／車軸２４０のアセンブリが多数の車輪と車軸からなり，１つの車軸に１つの車輪が取り付けられた場合に用いられる。図５に示す様々な構成要素と特徴は図４に関する中で説明するので，再び説明はしない。駆動アセンブリ２３０を囲む破線は，駆動アセンブリが油圧システム２２０の一部ではないことを示す。車輪／車軸２４０は，それ自体の駆動アセンブリ２３０をそれぞれ有する。各駆動アセンブリ２３０は，個々の可変油圧モータ４３０により独立して駆動するように構成される。油圧ポンプ４００からの油圧油は，分流器５１０により油圧モータ（複数）４３０の間で分流される。分流器５１０は，システム制御装置２０５により制御される。油圧油の流れは互いに異なる流量となるように油圧モータ４３０の間で不均等に分流される。また，各油圧モータ４３０の変位量は，それぞれ第３及び第４の変位制御管路５００，５０５により別々に変化させることができ，制御管路はそれぞれ調節弁５２５，５３０を備える。システム制御装置２０５は，上記と同様に第３及び第４の調節弁５２５，５３０に個別の変位指令を発することで，各油圧モータ４３０を個別に制御する。これは，パイロットが航空機１を旋回させる指令を入力する場合に特に有用である。旋回半径内側の車輪／車軸２４０は，旋回半径外側の車輪／車軸よりゆっくり旋回することが求められる。システム制御装置２０５は，受信したトルク指令を，油圧モータ４３０への個別の変位指令及び分流器５１０への分流指令へと変換する。
【００５３】
図６は，本発明に係る油圧油加熱システム２５５のブロック図を示す。油圧油加熱システム２５５は，油圧油を加熱し，航空機１が空中にある間に，低気温によって圧油が凍結することを防いでいる。油圧油加熱システム２５５は，センサ６００と発熱体６０５を備える。センサ６００は，温度センサ又は粘度センサとすることができるが，これに限定されない。発熱体６０５は，抵抗性発熱体とすることができるが，これに限定されない。発熱体６０５は，油圧管路４５０，４５５，５１５，５２０付近に位置する。また，発熱体６０５は，タンク４２０の周囲に位置する。
【００５４】
検知値を示す信号は，システム制御装置２０５に伝送される。システム制御装置２０５は，検知値と予め設定された閾値を比較する。例えば，検知温度が設定温度より低い場合，システム制御装置２０５は発熱体６０５を作動させる。システム制御装置２０５は，発熱体６０５に制御信号を発する。システム制御装置２０５は，ＡＰＵ２００から発熱体６０５に一時的に電力を供給する。
【００５５】
地上走行後，システム制御装置２０５は，地上推進システムを作動停止させる。ＡＰＵ２００とＡＣモータ２１０との接続は切断され，ポンプ４００及び油圧モータ４３０に対する変位指令は一時停止される。クラッチ３２０は車輪／車軸２４０から解除され，主エンジン５は出力を上げ，離陸に要する推進力を与える。
【００５６】
着陸が近付くと，システム制御装置２０５は，油圧システム２２０を予熱する。システム制御装置２０５は，油圧モータ４３０にモータをニュートラルモードにするよう指令を発する。システム制御装置２０５は，ユーザ入力部２４５を介してパイロットコマンドを受信した場合にも指令を発することができる。あるいは，システム制御装置２０５は，着陸前の設定時間に自動的に指令を発することもできる。時間は，全予測飛行時間と現在の時刻に基づく。全予測飛行時間は，コックピット１０から読み出される。一旦油圧モータ４３０がニュートラルモードであることをシステム制御装置２０５が検知すると，システム制御装置２０５は，１１５ＶＡＣ電力バスとＡＣモータ２１０を接続し，これにより油圧システム２２０に電力が供給される。油圧ポンプ４００は，第１の油圧管路４５０に冷たい圧油を送出する。電荷ポンプ４０５は，油圧油をタンク４２０から油圧ポンプ４００に送出する。油圧油は，それぞれ第１及び第２の油圧管路４５０，４５５を通って流れる間に温められる。また，圧油は，タンク４２０内で加熱された圧油と混合され，また油圧システム２２０内の自然な圧力損失によっても温められる。
【００５７】
また，着陸直前には，車輪／車軸２４０を予回転させることができる。これにより，車輪の摩耗と衝撃を回避する。システム制御装置２０５は，１１５ＶＡＣ電力バスとＡＣモータ２１０を一時的に接続し，これにより油圧システム２２０に電力が供給される。１１５ＶＡＣは，航空機主エンジン５に連結した発電機から電力供給を受けることもできる。油圧ポンプ４００，電荷ポンプ４０５及び油圧モータ４３０が作動する。システム制御装置２０５は，それぞれ第１及び第２の変位制御管路４４０，４４５を介して，又はそれぞれ第１，第３及び第４の変位制御管路４４０，５００，５０５を介して油圧ポンプ４００及び油圧モータ４３０に変位指令を発する。車輪アセンブリ２０が２つ以上の車輪を備える場合，システム制御装置２０５は，油圧モータ４３０間の流れを分流するように分流器５１０に指令を発する。第１の油圧管路４５０を通る流量は小さく，車輪／車軸２４０も緩やかに回転する。変位量と流量は徐々に増加し，即ち，着陸が間近になるにつれ増加する。
【００５８】
当業者に理解されるように，本発明は，システム，方法又はプログラムとして実施することができる。従って，本発明は，全ハードウェア実施形態，全ソフトウェア実施形態（ファームウェア，常駐ソフトウェア，マイクロコード等を含む）又はいずれも本明細書で一般的に「システム」と称するソフトウェア及びハードウェア的側面を組み合わせた実施形態の形を取ることができる。
【００５９】
本発明の様々な形態は，コンピュータ，プロセッサ及び／又は機械で実行する場合に，コンピュータ又は機械に本明細書で開示す方法の工程を行わせる媒体に使用可能又は可読なコンピュータ又は機械内のプログラム，ソフトウェア又はコンピュータ命令として実施することができる。機械によって実行可能な命令のプログラムを明白に実施して本開示で説明した様々な機能性及び方法を行う，機械によって読み込み可能なプログラム記憶装置もまた提供される。
【００６０】
本発明のシステム及び方法は，汎用コンピュータ又は特殊用途のコンピュータシステムにおいて実施及び実行される。コンピュータシステムは，公知のいずれのタイプでも又は将来知られるシステムであってもよい。
【００６１】
上記の記載は説明的な例であり，本発明がこれら特定の実施例に限定されることを意味するわけではないことに留意されたい。従って，添付の請求項に定義される本発明の範囲の精神から逸脱することなく，様々な変更及び修正が当業者により実施されるであろう。
【符号の説明】
【００６２】
１・・・航空機，５・・・主エンジン，１０・・・コックピット，１５・・・車輪アセンブリ，１５・・・着陸ギア格納部，１５Ａ・・・着陸ギア格納部，１５Ｂ・・・着陸ギア格納部，２０・・・・・・車輪アセンブリ，２０Ａ・・・前輪，２０Ｂ・・・後輪／主脚，２００・・・補助電源ユニット（ＡＰＵ），２０１・・・油圧式地上推進システム，２０５・・・システム制御装置，２１０・・・定速ＡＣモータ，２２０・・・油圧システム，２３０・・・駆動アセンブリ，２４０・・・車輪／車軸，２４５・・・ユーザ入力部，２５０・・・環境センサ，２５５・・・油圧油加熱システム，３００・・・変速機，３１０・・・剪断アセンブリ，３２０・・・クラッチ，４００・・・可変容量油圧ポンプ，４０５・・・電荷ポンプ，４１０・・・フィルタ，４１５・・・圧力安全弁，４２０・・・タンク，４２５・・・熱交換器，４３０・・・可変容量油圧モータ，４３５・・・逆止め弁，４４０・・・第１の変位制御管路，４４５・・・第２の変位制御管路，４５０・・・第１の油圧管路，４５５・・・第２の油圧管路，４６０・・・容器排水溝，４６５・・・低圧（充填）管路，４８０・・・第１の調節弁，４８５・・・第２の調節弁，５００・・・第３の変位制御管路，５０５・・・第４の変位制御管路，５１０・・・分流器，５１５・・・第３の油圧管路，５２０・・・第４の油圧管路，５２５・・・第３の調節弁，５３０・・・第４の調節弁，６００・・・センサ，６０５・・・発熱体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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