(57)【要約】  移動作業車両用の油圧システムは、ハイブリッドモードと静圧モードで構成可能である。油圧システムは、ポンプ／モータ、推進回路、ポンプ、油圧アキュムレータ、及び付属回路を含む。ポンプ／モータは、移動作業車両の駆動系と動力の交換をするように構成されている。推進回路は、ポンプ／モータと油圧流体動力を交換するように構成されている。ポンプは推進回路への移動作業車両の原動機からの動力を伝達するように構成されている。油圧アキュムレータは、油圧システムがハイブリッドモードに構成されている時は、アキュムレータ隔離弁を介して推進回路と油圧流体動力を交換するように構成されている。付属回路は、少なくとも油圧システムが、静圧モードに構成されており、アキュムレータ隔離弁が閉じている時は、油圧アキュムレータから油圧流体動力を受けるように構成されている。【選択図】  図１１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハイブリッドモード及び静圧モードに構成可能な移動作業車両用の油圧システムであって、
前記移動作業車両の駆動系と動力を交換するように構成されたポンプ／モータと、
前記ポンプ／モータと油圧流体動力を交換するように構成された推進回路と、
前記推進回路へ前記移動作業車両の原動機から動力を伝達するように構成されたポンプと、
前記油圧システムが前記ハイブリッドモードにあるように構成されている時は、アキュムレータ隔離弁を介して、前記推進回路と油圧流体動力を交換するように構成された油圧アキュムレータと、
少なくとも前記油圧システムが、前記静圧モードにあるように構成されており、前記アキュムレータ隔離弁が閉じている時は、前記油圧アキュムレータから油圧流体動力を受けるように構成された付属回路とを備える油圧システム。
【請求項２】
前記ポンプ／モータは、第１の可変排気量ポンプ／モータであり、前記ポンプは第２可変排気量ポンプ／モータである請求項１に記載の油圧システム。
【請求項３】
前記ポンプ／モータと前記ポンプの少なくとも一方は、排気量コントローラとアクチュエータを有する可変排気量ポンプ／モータであり、前記アクチュエータは前記排気量コントローラの位置を設定するように構成されることにより、前記可変排気量ポンプ／モータの排気量を設定し、前期付属回路は油圧で前記アクチュエータに動力を伝達する請求項１に記載の油圧システム。
【請求項４】
前記排気量コントローラは調整可能な軸受板であり、前記アクチュエータは軸受板アクチュエータであり、前記位置は、軸受板角である請求項３に記載の油圧システム。
【請求項５】
前記排気量コントローラは斜板であり、前記アクチュエータは斜板アクチュエータであり、前記位置は、斜板角である請求項３に記載の油圧システム。
【請求項６】
前記付属回路はステアリング回路である請求項１に記載の油圧システム。
【請求項７】
前記付属回路は制動回路である請求項１に記載の油圧システム。
【請求項８】
前記付属回路は、第１の圧力で動作するように構成され、前記油圧アキュムレータは第２の圧力よりより大きいと動作するように構成され、前記第１の圧力は前記第２の圧力よりも小さい請求項１に記載の油圧システム。
【請求項９】
前記油圧システムが前記ハイブリッドモードの時には前記アキュムレータ隔離弁を介して前記油圧アキュムレータが充電及び放電されるように構成され、前記油圧アキュムレータは前記油圧システムが前記静圧モードにあるときに流量制限器を介して充電されるように構成される請求項１に記載の油圧システム。
【請求項１０】
前記推進回路は、前記油圧システムが前記ハイブリッドモードにあるときに前記アキュムレータと略同じ圧力であり、前記油圧システムが前記静圧モードであるときに前記推進回路は、前記アキュムレータから独立した圧力となる請求項９に記載の油圧システム。
【請求項１１】
移動作業車両用油圧システムであって、前記油圧システムは、前記移動作業車両の慣性エネルギーを取り込み、前記慣性エネルギーを油圧アキュムレータ内に貯蔵された位置エネルギーに変換し、ハイブリッドモードの時には前記油圧アキュムレータの前記位置エネルギーの少なくともいくらかを解放することによって前記移動作業車両の少なくとも１つのアクチュエータに動力を伝達するように構成され、前記油圧システムはさらに静圧モードで動作するように構成されており、前記油圧システムは、
前記油圧アキュムレータと、
斜板と、前記斜板の斜板角を設定することによって可変排気量ポンプ／モータの排気量を設定するように構成された斜板アクチュエータを備えた前記可変排気量ポンプ／モータと、
前記油圧アキュムレータと前記斜板アクチュエータの間に設けられ、前記斜板アクチュエータに、前記油圧アキュムレータ内に貯蔵した前記位置エネルギーで油圧動力を提供する油圧回路と、を備える油圧システム。
【請求項１２】
前記可変排気量ポンプ／モータは前記移動作業車両の原動機に操作可能に連結されている請求項１１に記載の油圧システム。
【請求項１３】
前記可変排気量ポンプ／モータは前記移動作業車両の駆動系に操作可能に連結されている請求項１１に記載の油圧システム。
【請求項１４】
さらに第２の斜板と第２の斜板アクチュエータを備えた第２の可変排気量ポンプ／モータを備え、前記第２の斜板アクチュエータは前記第２の斜板の第２の斜板角を設定するように構成され、よって、前記第２の可変排気量ポンプ／モータの第２の排気量を設定し、前記油圧回路がまた前記油圧アキュムレータと前記第２の斜板アクチュエータの間にあり、前記油圧回路はまた前記第２の斜板アクチュエータに前記油圧アキュムレータ内に貯蔵した前記位置エネルギーで油圧動力を伝達する請求項１１に記載の油圧システム。
【請求項１５】
さらに、前記油圧アキュムレータを推進回路から選択的に隔離するためのアキュムレータ隔離弁を備え、前記油圧システムが前記ハイブリッドモードにあるように構成されたときにエネルギーが前記油圧アキュムレータと前記移動作業車両の駆動系との間で前記アキュムレータ隔離弁、前記推進回路、及び前記可変排気量ポンプ／モータを介して伝達され、前記油圧システムが前記静圧モードにあるように構成されたときにはエネルギーは前記移動作業車両の原動機と前記駆動系の間で前記第２の可変排気量ポンプ／モータ、前記推進回路、及び前記可変排気量ポンプ／モータを介して伝達される請求項１４に記載の油圧システム。
【請求項１６】
移動作業車両用油圧システムの付属回路に動力を伝達する方法であって、前記油圧システムはハイブリッドモードと静圧モードに構成可能であり、前記方法は、
少なくとも前記油圧システムが前記静圧モードにあるように構成されたときに前記付属回路を、油圧アキュムレータに油圧接続することと、
前記油圧システムが前記ハイブリッドモードになるように構成されたときに前記油圧アキュムレータに前記移動作業車両の慣性エネルギーで再生することと、
前記油圧システムが前記ハイブリッドモードにあるように構成されたときに前記油圧システムの推進回路で前記油圧アキュムレータを前記油圧アキュムレータと前記推進回路と略等しい圧力で充電及び放電し、
前記油圧システムが前記静圧モードになるように構成されたときに、前記推進回路内の圧力を前記油圧アキュムレータより高くして前記油圧アキュムレータを前記油圧システムの前記推進回路から流量制限器を介して充電することを含む方法。
【請求項１７】
さらに前記付属回路で可変排気量ポンプ／モータの排気量コントローラを起動することを含む請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
さらに、前記油圧アキュムレータ内の前記油圧を維持して前記油圧システムが前記静圧モードになるように構成されたときに前記可変排気量ポンプ／モータの制御を維持することを含む請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記可変排気量ポンプ／モータは、前記排気量コントローラを起動するための供給制御圧専用の油圧ポンプを含まない請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
さらに、前記付属回路で前記移動作業車両のステアリングユニットを起動することを含む請求項１６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、ＰＣＴ国際特許出願として、２０１５年１０月２６日に出願され、２０１４年１０月２７日に出願された米国特許出願番号６２／０６９，３０４の利益を主張するものであり、その開示はここに参照することによってその全体を援用するものである。
【背景技術】
【０００２】
作業機械は、パレット、土砂、及び／または瓦礫などのような材料を移動するために使用することができる。作業機械としては、フォークリフト、ホイールローダ、トラックローダ、掘削機、バックホー、ブルドーザー、テレハンドラー、等が挙げられる。作業機械は、一般的には、作業機械に接続された作業器具（例えば、フォーク）を含む。作業機械に取り付けた作業器具は、一般的に油圧システムが搭載されている。油圧システムは、ディーゼルエンジン等の原動機によって動力を伝達された油圧ポンプを含んでいてもよい。油圧ポンプは、油圧アクチュエータへの加圧された油圧流体の流れを制御する一組のバルブによって油圧アクチュエータに接続することができる。加圧された油圧流体により、油圧アクチュエータが延長、後退、または回転し、作業器具を作動させる。
【０００３】
作業機械は、さらに、作業機械を推進するように構成された推進システムを備えていてもよい。推進システムは、原動機で駆動される油圧ポンプを備えていてもよい。推進システムは、流体静力学ドライブを含んでいてもよい。
【発明の概要】
【０００４】
本開示の一態様は、移動作業車両の油圧システムに関する。油圧システムは、ハイブリッドモードと静圧モードで構成可能である。油圧システムは、ポンプ／モータ、推進回路、ポンプ、油圧アキュムレータ、及び付属回路を含む。ポンプ／モータは、移動作業車両の駆動系と動力を交換するように構成されている。推進回路は、ポンプ／モータと油圧流体動力を交換するように構成されている。ポンプは推進回路への移動作業車両の原動機からの動力を伝達するように構成されている。油圧アキュムレータは、油圧システムがハイブリッドモードに設定されている時は、アキュムレータ隔離弁を介して推進回路と油圧流体動力を交換するように構成されている。付属回路は、少なくとも油圧システムが、静圧モードに構成されており、アキュムレータ隔離弁が閉じている時は、油圧アキュムレータから油圧流体動力を受けるように構成されている。
【０００５】
様々な別の態様について、以下の説明で述べる。これらの態様は、個々の特徴及び特徴の組み合わせに関連しうる。前述の一般的説明及び以下の詳細な説明は例示であり、説明に過ぎず、ここに開示された実施形態の基礎となる広い概念を限定するものではないことは理解されるべきである。
【０００６】
非限定的及び非包括的な実施形態について、必ずしも一定の縮尺はないが、以下の図面を参照して説明しており、特に明記しない限り、種々の図すべてにおいて同様の部分は同様の参照符号を付す。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、本開示の原理に基づく一例としての特徴を有する油圧システムの略図である。
【図２】図２は、さらに、油圧システムの制御システムを示す図１の油圧システムの略図である。
【図３】図３は、さらに、油圧システムの第１の態様を示す図１の略図である。
【図４】図４は、さらに、油圧システムの第２の態様を示す図１の略図である。
【図５】図５は、さらに、油圧システムの第３の態様を示す図１の略図である。
【図６】図６は、さらに、油圧システムの第４の態様を示す図１の略図である。
【図７】図７は、さらに、油圧システムの第５の態様を示す図１の略図である。
【図８】図８は、本開示の原理に基づく一例としての特徴を有する別の油圧システムの略図である。
【図９】図９は、本開示の原理による図１又は８の油圧システムを含む作業車両の略上面図である。
【図１０】図１０は、本開示の原理による例である特徴を有するさらに別の油圧システムの略図である。
【図１１】図１１は、本開示の原理によるトランスミッションモード監視制御システムの状態図であり、ハイブリッドモード、静圧モード、及びハイブリッドモードと静圧モード間の２つの遷移モードを含む状態図である。
【図１２】図１２は、本開示の原理によるトランスミッションモードプロセス、駆動モータ監視プロセス、エンジン及びポンプ監視プロセス、及びバルブ監視プロセスを含む監視フローチャートである。
【図１３】図１３は、図１２のトランスミッションモードプロセスでの使用に適したトランスミッションモードのフローチャートである。
【図１４】図１４は、図１２の駆動モータ監視プロセスで使用するのに適した駆動モータ監視フローチャートである。
【図１５】図１５は、図１２のエンジン及びポンプ監視プロセスで使用するのに適したエンジン及びポンプ監視フローチャートである。
【図１６】図１６は、図１２のバルブ監視プロセスで使用するのに適したバルブ監視フローチャートである。
【図１７】図１７は、本開示の原理による例としての特徴を有するさらに別の油圧システムの略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
様々な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。いくつかの図を通して、同様の参照番号は、同様の部品や組立体を表す。様々な実施形態の参照により、添付の特許請求の範囲を限定するものではない。また、本明細書に記載の任意の実施例は限定することを意図するものではなく、単に、添付の特許請求の範囲に対する多くの可能な実施形態のうちのいくつかを記載しているに過ぎない。
【０００９】
本開示は、概ね、作業車両で使用する油圧回路アーキテクチャに関する。油圧回路アーキテクチャは、本開示の原理によって、推進回路と作業回路を含んでいてもよい。特定の実施形態では、推進回路と作業回路は、同一の油圧ポンプ構造（例えば、油圧ポンプまたは油圧ポンプ／モータ）から動力を供給されてもよい。特定の実施形態では、油圧ポンプ構造は、単一の駆動ポンプ（例えば、唯一のポンプ、唯一のポンプ回転群、唯一のポンプ／モータ等）を含む。特定の実施形態では、推進回路は、駆動系を介して作業車両の推進要素（例えば、車輪、トラック、等）を駆動するための油圧アキュムレータ及び油圧推進ポンプ／モータを含んでいてもよい。作業回路は、エレベーター、クランプ、ブーム、バケット、ブレード、及び／または他の構造のような作業要素を駆動するための各種アクチュエータを含んでいてもよい。各種アクチュエータは、油圧シリンダ、油圧モータ等を含んでいてもよい。好ましい実施形態では、油圧アーキテクチャを、推進回路がフォークリフト５０の駆動輪５４に連結された駆動系１１４を駆動するフォークリフト５０（図９参照）上で使用し、作業回路はフォークリフト５０のフォーク５２を昇降させるためのバルブ及びアクチュエータ（例えば、油圧シリンダ）を備えて、フォーク５２を前後傾動させ、フォーク５２を左右にシフトさせる。
【００１０】
特定の実施形態では、推進回路の油圧アキュムレータを使用して、多くの機能と利点を提供することができる。例えば、油圧アキュムレータを設けることにより、油圧ポンプ／モータと推進回路を駆動する原動機を一貫してピーク効率または近ピーク効率で動作させることができる。さらに、油圧アキュムレータに蓄積されたエネルギーを使って、油圧ポンプ／モータを駆動するために使用する動力源（例えば、原動機、ディーゼルエンジン、または他のエンジン）を始動するための電力を提供することができる。また、油圧アキュムレータを使って、油圧ポンプ／モータに結合された動力源が動作していない場合でも、推進機能を提供することができる。同様に、油圧アキュムレータを使って、油圧ポンプ／モータに結合された動力源が動作していない場合でも、作業回路機能を提供することができる。さらに、制動／減速事象中にモータとして推進油圧ポンプ／モータを動作させることにより、作業車両の減速度に対応するエネルギーをバックフィードし、油圧アキュムレータによって保存し、後に作業車両の全体的な効率を向上させるために、再利用することができる。
【００１１】
特定の実施形態では、１つ（すなわち、単一の）油圧ポンプ／モータ（例えば、図１に示す油圧ポンプ／モータ１０２）を使用して、推進回路と作業回路の両方を駆動することができる。このような実施形態では、回路セレクタ（すなわち、モードセレクタ）を設けて、油圧ポンプ／モータの高圧側を推進回路か作業回路のいずれかと選択的流体連通させてもよい。回路セレクタは、１つ以上のバルブを含んでいてもよい。また、クロスオーバー弁を設けて推進回路と作業回路との間の流体連通を選択的に提供するようにしてもよい。クロスオーバー弁を開くことによって、動力源をオフにしても、油圧アキュムレータからの動力を、作業回路の１つまたは複数のアクチュエータを駆動するために使用できるので、作業回路のアクチュエータの作動が可能となる。回路セレクタが、ポンプ／モータを作業車両を推進させるための推進回路と流体連通させると、クロスオーバー弁を開くことによって作業回路の様々な構成要素を作動させることができる。さらに、回路セレクタが、ポンプ／モータを作業回路と流体連通させると、油圧アキュムレータを使用して作業車両の推進とステアリングを提供することができる。なお、ステアリングの構成要素は、油圧推進回路に組み込まれるのが好ましいのは理解されるであろう。動力源がオフとなると、油圧アキュムレータを使用してステアリングの構成要素に動力を伝達し、推進構成要素を駆動し、及び／または作業回路の様々な構成要素に動力を伝達する。このような動作は個々に、または同時に行うことができるということは理解できよう。クロスオーバー弁は、可変サイズのオリフィスを提供することができる。
【００１２】
特定の実施形態では、動力源に結合された油圧ポンプ／モータは、回転群と、動力源によるポンプ／モータシャフトの１回転当たりのポンプ／モータが排出する油圧流体の量を制御するよう調整可能な斜板を有する開回路ポンプ／モータである。特定の実施形態では、斜板がオーバーセンターコンフィギュレーションを有する。ポンプ／モータがポンプとして動作している場合、斜板は、中央の第１の側にあり、動力源は、油圧流体がリザーバ／タンクと流体連通している低圧側から回路セレクタと流体連通する高圧側へポンプ／モータを介してポンピングされるように第１の方向にポンプ／モータシャフトを回転させる。油圧ポンプ／モータをモータとして動作させる場合、斜板は、中央の第２の側に移動することができ、油圧アキュムレータからの油圧流体がポンプ／モータを通って高圧側から低圧側に導かれ、それによってポンプ／モータシャフトが、動力源によって駆動されるときにポンプ／モータシャフトが回転するのと同じ回転方向に回転する。このように、油圧アキュムレータから油圧エネルギーを使って、動力源の使用を含むモードを開始することができる。
【００１３】
推進ポンプ／モータはまた、リザーバ／タンクと接続された低圧側と、回路セレクタを介して動力源に連結された油圧ポンプ／モータに接続する高圧側を有する開回路ポンプ／モータであってもよい。推進ポンプ／モータは、回転群と、推進ポンプ／モータのシャフトの各回転のための推進ポンプ／モータの排気量を制御するように調整された斜板を含んでいてもよい。斜板は、推進ポンプ／モータのシャフトの双方向の回転を可能にするオーバーセンター斜板とすることができる。例えば、斜板が、中央の第１の側にある場合、ポンプ／モータを通る高圧側から低圧側への油圧流体流れにより、シャフトを時計方向に駆動することができる。また、斜板が、中央の第２の側にある場合、推進ポンプ／モータを通る高圧側から低圧側へ向かう方向の油圧流体流れにより、シャフトの回転が反時計方向になる。このように、推進ポンプ／モータを使用して、作業車両を前方と後方の両方向に駆動することができる。さらに、制動事象中に、推進ポンプ／モータはポンプとして機能することができるとともに、油圧流体を、リザーバから油圧アキュムレータに導いて、油圧アキュムレータをチャージし、これにより、減速に伴うエネルギーを捕捉ことができる。したがって、推進ポンプ／モータと油圧アキュムレータは、制動／減速、及びエネルギー貯蔵機能を提供する。他の実施形態（例えば、図８に示す実施形態）において、弁を非オーバーセンターポンプ／モータと組み合わせて使用することによって、上記のオーバーセンターポンプ／モータと同一又は同様の機能を提供することができることは理解できよう。非オーバーセンターポンプ／モータ及び弁を、図８に示すように、動力源に連結された油圧ポンプ／モータとして使用することができ、及び／または、駆動系に結合された推進油圧ポンプ／モータとして使用することができる。
【００１４】
このような油圧回路アーキテクチャのさらなる詳細は、本明細書にその全体が参照により援用される米国特許出願公開ＵＳ２０１３／０２８０１１１Ａ１に記載されている。図１〜１０は、種々の油圧回路及び制御システム５００を示しており、さらに、作業機械５０の関連で油圧回路アーキテクチャを示す。このような油圧回路アーキテクチャを動作させる方法について、以下に記載し、示す。
【００１５】
本開示の原理によると、油圧回路アーキテクチャを動作させる方法により、作業機械５０が円滑かつ有益に使用できるようになる。油圧式ハイブリッド車両は、一般的には、アキュムレータにエネルギー貯蔵容量を確保するために、また、ポンプとモータの動作排気量を増加させてポンプとモータの効率を上げるために、最大システム動作圧力より低い圧力で作動する。しかし、これにより、一般的には、登坂、ハード加速、または高トルクが望まれる他の場合に駆動系に迅速に送達することができるトルクが制限される。この瞬時トルクの欠如は、システムから高圧アキュムレータを隔離し、圧力（及びそれによるトルク）を高圧アキュムレータの運転圧力を超える圧力レベルまで非常に迅速に上昇させることができる一般的な静圧モードで車両を操作することにより、解消することができる。
【００１６】
図１１を参照すると、例えば、トランスミッションモード監視制御状態マシン６５０は、本開示の原理によって示されている。図示のように、制御状態マシン６５０は、ハイブリッドモード６６０、静圧モード６７０、第一遷移モード６８０、及び第二遷移モード６９０を含む。ハイブリッドモード６６０から静圧モード６７０への移行時に第一遷移モード６８０が起動される。また、静圧モード６７０からハイブリッドモード６６０への移行時に第二遷移モード６９０が起動される。図示のように、経路６９２は、ハイブリッドモード６６０から第一遷移モード６８０へのスイッチを示す。また、経路６９４は、第一遷移モード６８０から静圧モード６７０へのスイッチを示す。同様に、経路６９６は、静圧モード６７０から第二遷移モード６９０へのスイッチを示す。そして、経路６９８は、第二遷移モード６９０からハイブリッドモード６６０へのスイッチを示す。図示のように、監視制御状態マシン６５０は、２つのトランスミッションモード６６０、６７０と、２つの遷移モード６８０、６９０を含む。他の実施形態では、追加のモード、追加の遷移モード、及び／または追加の経路が、種々のモードの間に含まれていてもよい。
【００１７】
図１３のフローチャート７５０Ａ及び７５０Ｂに略式で示した論理によって決定されるように、トランスミッション状態マシン６５０の状態は、選択されたトランスミッションモード６５２、現在のトランスミッションモード６５４、及びそれぞれの値の組み合わせにより決定される。制御状態マシン６５０のハイブリッドモード６６０に、さらに後述するハイブリッド推進モード８４の機能及び操作的特徴を含んでいてもよく、及び／またはそれを起動できるようにしてもよい。選択されたトランスミッションモード６５２は、ハイブリッド推進モード８４に設定されており、現在のトランスミッションモード６５４がハイブリッド推進モード８４に設定されている時には、トランスミッション状態マシン６５０の状態は、ハイブリッド推進モード６６０に設定される。静圧モード６７０は、同様に、さらに後述する静圧モード８６の操作的及び機能的特徴を含んでいてもよく、及び／または、それを起動できるようにしてもよい。選択されたトランスミッションモード６５２は、静圧モード８６に設定されており、現在のトランスミッションモード６５４が静圧モード８６に設定されている時には、トランスミッション状態マシン６５０の状態は、静圧推進モード６７０に設定される。
【００１８】
図１１に示すように、トランスミッションモード監視制御状態マシン６５０（すなわち、監視制御装置）はハイブリッドモード６６０及び静圧モード６７０の２つの状態を有する。他の実施形態では、追加の状態が含まれていてもよい。例えば、後述の作業回路プライマリモード８２の操作的及び機能的特徴を含んでいてもよく、及び／またはそれを起動させるようにしてもよい作業回路状態が含まれていてもよい。
【００１９】
遷移モード６８０、６９０は状態６６０、６７０の間の遷移動作を制御するために定義される。特に、第一遷移モード６８０は、ハイブリッドモード状態６６０から静圧モード状態６７０に切り替えるときに、遷移動作を制御する。同様に、第二遷移モード６９０は、静圧モード状態６７０からハイブリッドモード状態６６０に切り替えるときに、遷移動作を制御する。他の実施形態では、他の遷移モードは、様々な他の状態（例えば、作業回路プライマリモード８２の操作的及び機能的特徴を含む、及び／またはそれを起動させる状態）へ、またはそこから定義してもよい。
【００２０】
現在のトランスミッションモード６５４は、バルブと、システムアクチュエータの既存の状態によって定義される。選択されたトランスミッションモード６５２は、オペレータの動作によって定義される。制御状態マシン６５０のトランスミッションモードの状態は、ハイブリッドモード６６０にあるときにはハイブリッドシステムコンポーネントの動作を定義する。また、制御状態マシン６５０のトランスミッションモードの状態は、静圧モード６７０にあるときには、静圧システムコンポーネントの動作を定義する。第一遷移モード６８０では、選択されたトランスミッションモード６５２は、静圧モード８６であり、現在のトランスミッションモード６５４がハイブリッド推進モード８４である。また、第二遷移モード６９０では、選択されたトランスミッションモード６５２は、ハイブリッド推進モード８４に設定され、現在のトランスミッションモード６５４は静圧モード８６に設定される。状態マシン６５０は、特定の実施形態では、監視アルゴリズムの各計算ループ上で実行される。図示の実施形態では、現在のトランスミッションモードが最初に決定され、選択されたトランスミッションモードが次に判定される。
【００２１】
図１２を参照すると、例として、本開示の原理によると、監視フローチャート７００が示されている。特に、監視フローチャート７００は、トランスミッションモード処理７５０を含む。図示のように、トランスミッションモードプロセス７５０は、現在のトランスミッションモードプロセス７５０Ａ及び選択されたトランスミッションモードプロセス７５０Ｂを含む。経路７０５は、現在のトランスミッションモードプロセス７５０Ａから選択されたトランスミッションモードプロセス７５０Ｂへの移行を示す。監視フローチャート７００は、さらに、駆動モータ監視プロセス８５０を含む。経路７１５は、トランスミッションモード処理７５０から駆動モータ監視プロセス８５０への移行を示す。監視フローチャート７００は、さらに、エンジン及びポンプ監視プロセス９００を含む。経路７２５は、駆動モータ監視プロセス８５０からエンジン及びポンプ監視プロセス９００への移行を示す。監視フローチャート７００は、さらに、弁監視プロセス９５０を含む。図示のように、経路７３５は、エンジン及びポンプ監視プロセス９００から弁監視プロセス９５０への移行を示す。経路７４５は、弁監視プロセス９５０からトランスミッションモードプロセス７５０への移行も示す。
【００２２】
図１３を参照すると、トランスミッションモードプロセス７５０を表す例示のフローチャートが、本開示の原理によって示されている。トランスミッションモードのフローチャート７５０は、現在のトランスミッションモードプロセス７５０Ａ及び選択されたトランスミッションモードプロセス７５０Ｂを含む。現在のトランスミッションモードプロセス７５０Ａは、トランスミッションの現在のまたは既存の状態を判定する。この判定は、弁位置センサの一部またはすべてが利用できない場合、公知の弁とアクチュエータの状態及び／またはコマンドバルブとアクチュエータの状態に基づいて行われる。現在のトランスミッションモード６５４は、現在、どのモードが作業機械５０上で実行されているかによって決定される。よって、現在のトランスミッションモードプロセス７５０Ａは、現在のトランスミッションモード６５４を計算するために使用されるプロセスである。選択されたトランスミッションモードプロセス７５０Ｂは、作業機械５０のオペレータ制御されたパラメータと既存のセンサ、バルブ、アクチュエータの状態に基づいて、次のトランスミッションモード状態を選択するために使用されるプロセスである。トランスミッションモードのフローチャート７５０は、現在のトランスミッションモード６５４と選択されたトランスミッションモード６５２を判定するための複数のテストと評価を含む。
【００２３】
現在のトランスミッションモードプロセス７５０Ａの第１のテストセット８００は、オペレータが加速または減速したいかどうかを判定するためのテスト８０２を含む。第１のテストセット８００は、アキュムレータ隔離弁２１０（すなわち、開放）に通電されているかどうかを判定するためのテスト８０４も含む。第１のテストセット８００は、さらに、前に選択したトランスミッションモード６５２ｐがハイブリッド推進モード８４であるかどうかを判定するテスト８０６を含む。テスト８０２、８０４、及び８０６のそれぞれの結果の論理値は、論理ＡＮＤ８０８において、ＡＮＤで連結される。特に、各テスト８０２、８０４、及び８０６などの出力は、すべてバイナリであってブール論理を使用してＡＮＤゲート８０８で結合される。
【００２４】
トランスミッションモードのフローチャート７５０は、さらに、第２のテストセット８１０を含む。第２のテストセット８１０は、オペレータが作業機械５０を加速したいかどうかを判定するためのテスト８１１を含む。第２のテストセット８１０は、原動機１０４（例えば、エンジン）がＯＮ（即ち、動作中）であるかどうかを判定するためのテスト８１２を含む。第２のテストセット８１０は、アキュムレータ隔離弁２１０の通電していない（即ち、閉）かどうかを判定するためのテスト８１３を含む。第２のテストセット８１０は、作業回路弁２０６（即ち、バルブ上のエンジンポンプ）が通電していない（即ち、閉）かどうかを判定するためのテスト８１４を含む。第２のテストセット８１０は、主要隔離弁２０８の通電していない（即ち、開）かどうかを判定するためのテスト８１５を含む。第２のテストセット８１０は、駆動モータ１０８（例えば、ポンプ／モータ）の排気量が最大排気量に達したかどうかを判定するためのテスト８１６を含む。第２のテストセット８１０は、前に選択したトランスミッションモード６５２ｐが静圧モード８６かどうかを判定するためのテスト８１７を含む。そして、第２のテストセット８１０は、静圧モード有効化変数が「有効化」に設定されているかどうかを判定するためのテスト８１８を含む。テスト８１１〜８１８のそれぞれの結果の論理値は論理ＡＮＤ８１９においてＡＮＤで連結される。特に、各テスト８１１から８１８などの出力は、すべてバイナリであってブール論理を使用してＡＮＤゲート８１９で結合される。
【００２５】
トランスミッションモードのフローチャート７５０は、さらに、第３のテストセット８２０を含む。第３のテストセット８２０は、現在のトランスミッションモード６５４が、ハイブリッド推進モード８４であるかどうかを判定するためのテスト８２１を含む。第３のテストセット８２０は、ポンプ／モータ１０２の目標圧力が静圧移行圧より大きいかどうかを判定するためのテスト８２２を含む。目標圧力とは、オペレータのコマンドを達成するためにポンプ／モータ１０８とポンプ／モータ１０２が動作する際に望ましい圧力をいう。静圧移行圧は、システムが、コマンドが低すぎるときに静圧モード８６に入らないようにするために、目標圧力が超えなければならないキャリブレーションである。静圧移行圧は、静圧モード８６に入るための目標圧力の最低閾値を設定する。第３のテストセット８２０は、ポンプ／モータ１０２の目標圧力がアキュムレータ１１６の現在の圧力より大きいかどうかを判定するためのテスト８２３を含む。第３のテストセット８２０は、フルスケールの起動のアクセルペダル率が、静圧モード８６への移行を要求するための閾値率より大きいかどうかを判定するためのテスト８２４を含む。第３のテストセット８２０は、静圧モード８６が有効かどうかを判定するためのテスト８２５を含む。テスト８１８と８２５は、特定の実施形態において組み合わせてもよい。第３のテストセット８２０は、作業回路３００の要求流量が静圧移行流量未満であるかどうかを決定するテスト８２６を含む。静圧移行流量は、作業回路の要求流量があまりに大きい場合（例えば、作業回路フロー需要が所定の値を超えた場合）に、静圧モードへの移行を防止するキャリブレーション又は予め設定された一定の値のことである。第３のテストセット８２０は、現在の作業機械５０の速度が最大静圧移行速度より小さいかどうかを判定するテスト８２７を含む。第３のテストセット８２０は、車両ホットシフトが静圧モード８６への移行を阻止していないかどうかを判定するためのテスト８２８を含む。ホットシフトとは、現在の進行方向を逆にすることを意図して前進−ニュートラル−後退スイッチ（即ち、ＦＮＲスイッチ）の方向を変更するものである。換言すれば、前進中に作業機械５０を逆にする、もしくはその逆である。そして、第３のテストセット８２０は、条件タイマーが時間切れかどうかを判定するためのテスト８２９を含む。条件タイマーとは、テスト８２９が真となる所定時間前に、条件テスト８２２〜８２７が真とならなければならないということを意味する。テスト８２９は、信号ノイズがスイッチを新規の状態にさせる（即ち、する）ことを防ぐ。テスト８２１〜８２９のそれぞれの結果の論理値は論理ＡＮＤ８３１において論理的にＡＮＤで連結される。特に、各テスト８２１〜８２９などの出力は、すべてバイナリであってブール論理を使用してＡＮＤゲート８３１で結合される。
【００２６】
トランスミッションモードのフローチャート７５０は、第４のテストセット８３３を含む。第４のテストセット８３３は、第１のサブセットのテスト８３４及び第２のサブセットのテスト８３５を含む。第１のサブセットのテスト８３４は、現在のトランスミッションモード６５４が、静圧モード８６であるかどうかを判定するためのテスト８３６を含む。第１のサブセットのテスト８３４は、ポンプ／モータ１０８の目標圧力がアキュムレータ１１６の現在の圧力より小さいかどうかを判定するためのテスト８３７を含む。目標圧力とは、オペレータのコマンドを達成するためにポンプ／モータ１０８とポンプ／モータ１０２が動作する際に望ましい圧力をいう。第１のサブセットのテスト８３４は、フルスケールの起動のアクセルペダル率が、閾値静圧終了率より小さいかどうかを判定するためのテスト８３８を含む。第１のサブセットのテスト８３４は、オペレータが作業機械５０を減速したいかどうかを判定するためのテスト８３９を含む。第１のサブセットのテスト８３４は、オペレータが作業機械５０をニュートラルにしたいかを判定するためのテスト８４０を含む。第１のサブセットのテスト８３４は、原動機１０４の状態がＯＦＦかどうかを判定するためのテスト８４１を含む。そして、第１のサブセットのテスト８３４は、制御システム５００に何か不具合がないかどうかを判定するためのテスト８４２を含む。テスト８３６〜８４２のそれぞれの結果の論理値は論理ＯＲ８４６において論理的に論理和が取られる。特に、各テスト８３６〜８４２などの出力は、すべてバイナリであってブール論理を使用してＯＲゲート８４６で結合される。
【００２７】
第４のテストセット８３３の第２のサブセットのテスト８３５は、条件タイマーが時間切れかどうかを判定するためのテスト８４３を含む。条件タイマーとは、テスト８４３が真となる所定時間前に、条件テスト８３６〜８４２が真とならなければならないということを意味する。テスト８４３は、信号ノイズがスイッチを新規の状態にさせる（即ち、する）ことを防ぐ。
【００２８】
論理ＯＲ８４６のそれぞれの結果と第２のサブセットのテスト８３５の結果の論理値は、論理ＡＮＤ８４８で論理的にＡＮＤで連結される。特に、ＯＲゲート８４６及びテスト８４３などのそれぞれの出力は、すべてバイナリであってブール論理を使用してＡＮＤゲート８４８で結合される。
【００２９】
図１３に示すように、トランスミッションモードのフローチャート７５０は開始位置７５２で開始してもよい。図１２に示すように、経路７４５は、監視フローチャート７００のループの部分である。図１３に示すように、経路７４５は、開始位置７５２で開始してもよく、また、弁監視フロープロセス９５０から流れてもよい。経路７４５は、それぞれの場合、論理ＡＮＤゲート８０８のＡＮＤ出力が真である（例えば、ブール値「１」である）かどうかを判定するための決定点７５４に制御をもたらす。論理ＡＮＤ８０８が真であれば、現在のトランスミッションモード６５４は、ハイブリッド推進モード８４であり、そのようにブロック７５６で登録される。論理ＡＮＤゲート８０８の出力が真でない（例えば、ブール値「０」である）場合、制御は、論理ＡＮＤ８１９が真かどうかを判定する決定点７５８に進む。論理ＡＮＤ８１９が真であれば、現在のトランスミッションモード６５４は静圧モード８６であり、そのようにブロック７６０で登録される。論理ＡＮＤ８１９が真でない場合、現在のトランスミッションモード６５４は、ブロック７６２で前に登録されたままとなる（即ち、変更しない）。ブロック７５６、ブロック７６０、またはブロック７６２のいずれかの結果が、トランスミッションモードのフローチャート７５０の現在のトランスミッションモードプロセス７５０Ａからトランスミッションモードのフローチャート７５０の選択されたトランスミッションモードプロセス７５０Ｂまでの経路７０５に沿って制御パスとして伝達される。
【００３０】
トランスミッションモードのフローチャート７５０の選択されたトランスミッションモードプロセス７５０Ｂは、現在のトランスミッションモードプロセス７５０Ａから情報を受取る。現在のトランスミッションモードプロセス７５０Ａの結果は選択されたトランスミッションモードプロセス７５０Ｂからの結果とともに搬送される。経路７０５は、論理ＡＮＤ８３１が評価される決定点７７４に制御をもたらす。論理ＡＮＤ８３１が真であれば、選択されたトランスミッションモード６５２は静圧モード８６であり、そのようにブロック７７６で設定、登録される。論理ＡＮＤ８３１が真でない場合、制御は、論理ＡＮＤ８４８が評価される決定点７７８に進む。論理ＡＮＤ８４８が真であれば、選択されたトランスミッションモード６５２はハイブリッド推進モード８４であり、そのようにブロック７８０で設定、登録される。論理ＡＮＤ８４８が真でなければ、選択されたトランスミッションモード６５２は前に選択したトランスミッションモード６５２ｐのままとなり、そのようにブロック７８２で登録される。現在のトランスミッションモードプロセス７５０Ａと選択されたトランスミッションモードプロセス７５０Ｂの結果は、経路７１５に沿って駆動モータ監視フローチャート８５０に伝達される。
【００３１】
図１４を参照すると、駆動モータ監視プロセス８５０を示す例示のフローチャートが、本開示の原理によって示されている。駆動モータ監視フローチャート８５０は、選択されたトランスミッションモードプロセス７５０Ｂで開始し、経路７１５が選択されたトランスミッションモード６５２が静圧モード８６かどうかを判定する決定点８６０に制御を移行する。この結果が「Ｙｅｓ」である場合、制御はブロック８７０に移行し、駆動モータ１０８（即ち、ポンプ／モータ）の排気量が１００％に設定される。選択されたトランスミッションモード６５２が静圧モード８６でない場合、制御は、駆動モータ１０８の排気量が通常のハイブリッド駆動モータ目標排気量の計算によって設定されるブロック８８０に移行する。駆動モータ目標排気量は、ステップ８９０にて電子制御ユニット５０２に解放される。そして制御はエンジン及びポンプ監視プロセス９００に渡される。
【００３２】
図１５を参照すると、エンジン及びポンプ監視プロセス９００を示す例示のフローチャートが、本開示の原理によって示されている。エンジン及びポンプ監視フローチャート９００は、現在のトランスミッションモードプロセス７５０Ａで開始する。制御は、現在のトランスミッションモード６５４が、静圧モード８６に設定されているかどうかを見るために問い合わせされる決定点９０２に移行する。結果が「ＹＥＳ」の場合は、制御は、エンジン目標状態がＯＮに設定されるブロック９１２に進む。ＯＮのエンジン目標状態値がステップ９３２で制御システムに保存され、解放される。そして制御は、ポンプ／モータ１０２の静圧流と圧力目標が、原動機１０４と協働して算出されるブロック９１４に渡される。そして、制御は静圧モードエンジン目標速度が算出されるブロック９１６に移行する。エンジン目標速度は、ステップ９３６で制御システムに保存され、解放される。そして、制御は、静圧モードエンジンポンプ目標排気量が計算されるブロック９１８に渡される。結果のエンジンポンプ目標排気量は、ステップ９３８でシステムに保存され、解放される。決定点９０２の結果がＮＯであった場合には、制御は、ハイブリッドモードエンジン目標状態が算出されるブロック９２２に移行する。結果として得られるエンジン目標状態がステップ９３２で制御システムに保存され、解放される。そして制御は、ポンプ／モータ１０２のハイブリッドモード流と圧力目標が、原動機１０４と協働して算出されるブロック９２４に移行する。そして、制御は、ハイブリッドモードエンジン目標速度が算出されるブロック９２６に移行する。エンジン目標速度がステップ９３６で制御システムに保存され、解放される。そして、制御は、ハイブリッドモードエンジンポンプ目標排気量が算出されるブロック９２８に移行する。結果のエンジンポンプ目標排気量は、ステップ９３８で制御システムに保存され、解放される。エンジン目標状態、エンジン目標速度、及びエンジンポンプ目標排気量が算出されると、制御は弁監視プロセス９５０に渡される。
【００３３】
図１６を参照すると、弁監視プロセス９５０を表す例示のフローチャートが、本開示の原理によって示されている。弁監視フローチャート９５０は、選択されたトランスミッションモードプロセス７５０Ｂで開始する。弁監視フローチャート９５０は、第１のテストセット９８０と第２のテストセット９９０を含む。第１のテストセット９８０は、アキュムレータ隔離弁２１０に通電している（即ち、開）かどうかを判定するテスト９８１を含む。テストセット９８０は、選択したトランスミッションモード６５２が静圧モード８６であるかどうかを判定するテスト９８２を含む。テストセット９８０は、駆動モータ圧変化率がゼロより大きいかどうかを判定するテスト９８３を含む。ゼロより大きい圧力変化率は、エンジンポンプが、モータ、弁、及び他の油圧コンポーネントが消費するより多くの流量をシステムに供給することを意味する。この値が負のときに弁が閉じると、システムにキャビテーションが起きる可能性がある。テストセット９８０は、エンジン目標速度がエンジン（即ち、原動機１０４）に対する最小静圧速度より大きいかどうかを判定するテスト９８４を含む。テストセット９８０は、エンジン速度状態が最小静圧エンジン速度より大きいかどうかを判定するテスト９８５を含む。そして、テストセット９８０は、駆動モータ１０８（即ち、ポンプ／モータ）の油圧が油圧アキュムレータ１１６の現在の圧力より大きいかどうかを判定するテスト９８６を含む。テスト９８１〜９８６のそれぞれの結果の論理値は論理ＡＮＤ９８７においてＡＮＤで連結され、保存される。特に、各テスト９８１〜９８６などの出力は、すべてバイナリであってブール論理を使用してＡＮＤゲート９８７で結合される。
【００３４】
第２のテストセット９９０は、アキュムレータ隔離弁２１０への通電がＯＦＦ（即ち、閉）かどうかを判定する第１のテスト９９１を含む。第２のテストセット９９０は、駆動モータ１０８の現在の圧力が最小静圧モード移行圧より低いかどうかを判定するテスト９９２を含む。そして、第２のテストセット９９０は、原動機１０４（例えば、エンジン）がＯＦＦであるかどうかを判定するテスト９９３を含む。テスト９９１〜９９３のそれぞれの結果の論理値は論理ＯＲ９９４においてＯＲで論理和をとり、保存される。特に、各テスト９９１〜９９３などの出力は、すべてバイナリであってブール論理を使用してＯＲゲート９９４で結合される。
【００３５】
弁監視フローチャート９５０の制御に入ると、決定点９５２は、論理ＡＮＤ９８７が真かどうかを評価する。論理ＡＮＤ９８７が真であれば、制御は、アキュムレータ隔離弁２１０が閉じられている（即ち、通電をＯＦＦとされる）ブロック９５４に渡される。ＡＮＤ９８７の論理値が真でない場合、制御は、論理ＯＲ９９４が評価される決定点９５６に渡す。ＯＲ９９４の論理値が真であれば、制御は、アキュムレータ隔離弁２１０が開とされる（即ち、通電される）ブロック９５８に渡す。ＯＲ９９４の論理値が真でなければ、制御は、アキュムレータ隔離弁２１０が保持される現在の状態であるブロック９６０に移行する。弁監視フローチャート９５０が完了すると、制御は、経路７４５に沿ってトランスミッションモードプロセス７５０に渡される。
【００３６】
本開示の原理によると、また、図１〜７に示すように、油圧システム１００（即ち、油圧回路アーキテクチャ）は、作業機械５０の駆動系１１４（即ち、作業車両、移動作業車両、フォークリフト、リフトトラック、フォークトラック、ホイールローダ、ディガー、掘削機、バックホウローダなど）に動力を伝達するように構成されている。油圧システム１００は、さらに、作業機械５０の作業回路３００に動力を伝達するように構成してもよい。油圧システム１００は、作業機械５０のステアリング制御ユニット６００（例えば、油圧ステアリング回路）に動力を伝達するように構成してもよい。図９に示すように、作業機械５０は、作業アタッチメント５２（例えば、フォーク、作業成分など）、少なくとも１つの駆動輪５４、及び少なくとも１つのステアリングホイール５６を含む。特定の実施形態では、１つ以上の駆動輪５４を１つ以上のステアリングホイール５６と組み合わせてもよい。特定の実施形態では、作業機械５０は、単一の駆動の油圧ポンプのみを含んでいてもよい。
【００３７】
油圧システム１００は、エネルギーを回復し、そのエネルギーを油圧アキュムレータ１１６に再利用のために保存するように構成される。例えば、作業機械５０が減速されたときに駆動系１１４は、油圧システム１００に運動エネルギーを送達することができ、それによって、油圧アキュムレータ１１６にエネルギーを蓄える。油圧システム１００はまた、油圧アキュムレータ１１６に蓄えられたエネルギーによって、作業機械５０の原動機１０４（例えば、内燃機関）を迅速に開始するように構成されている。油圧システム１００は、油圧アキュムレータ１１６から油圧動力を引き出すことによって原動機１０４を稼働することなく駆動系１１４、作業回路３００、及び／またはステアリング制御ユニット６００に動力を伝達するように構成してもよい。特定の実施形態では、原動機１０４は、単一の油圧ポンプのみを駆動してもよい。特定の実施形態では、原動機１０４は、駆動系１１４と作業回路３００に動力を伝達する単一の油圧ポンプのみを駆動してもよい。特定の実施形態では、原動機１０４は、少なくとも駆動系１１４と作業回路３００に動力を伝達する単一の油圧ポンプのみを駆動してもよい。特定の実施形態では、原動機１０４は、駆動系１１４、作業回路３００と、ステアリング制御ユニット６００に動力を伝達する単一の油圧ポンプのみを駆動してもよい。特定の実施形態では、原動機１０４は、駆動系１１４と作業回路３００と、ステアリング制御ユニット６００に、少なくとも動力を伝達する単一の油圧ポンプのみを駆動してもよい。
【００３８】
油圧システム１００は、（例えば、オペレータによって）作業機械５０に出された要求に応じて、様々なモードで動作する。制御システム５００は、作業機械５０のオペレータインターフェース５０６を監視し、また、各種センサ５１０、及び油圧システム１００の動作パラメータを監視する。図２に示すように、信号線５０８により、制御システム５００内の通信を容易にすることができる。制御システム５００は、オペレータインターフェース５０６から受信した入力を評価する。特定の実施形態では、電子制御ユニット５０２は、各種センサ５１０と、最も適したモードに油圧システム１００を構成するための油圧システム１００の動作パラメータを監視する。モードは、図３に示すような作業回路プライマリモード８２、図４及び図５に示すようなハイブリッド推進モード８４、及び図６及び図７に示すような静圧モード８６を含む。電子制御ユニット５０２は、オペレータインターフェース５０６、原動機１０４、及び環境条件（例えば、周囲温度）を監視することができる。メモリ５０４（例えば、ＲＡＭメモリ）は、実行可能なコード、動作パラメータ、オペレータインターフェースからの入力を保存し、電子制御ユニット５０２内で使用することができる。
【００３９】
作業回路プライマリモード８２（図３参照）において、原動機１０４からの動力は直接、油圧システム１００によって作業回路３００に供給され、油圧アキュムレータ１１６からの動力は、油圧システム１００により駆動系１１４に送出される。特定の実施形態では、ステアリング制御ユニット６００のための動力は、作業回路プライマリモード８２に油圧アキュムレータ１１６から取り出される。作業回路プライマリモード８２は、駆動系１１４による電力需要が低い、比較的低い、及び／または低いと予想されるとき、及び作業回路３００による動力需要及び／または油圧流量要求が、高い、比較的高い、及び／または高いと予想される時に選択できる。そのような条件は、例えば、作業機械５０がゆっくり動いている、または静止しており、作業アタッチメント５２が広範囲に及び／または高負荷で使用されているとき、起こり得る。作業回路プライマリモード８２では、ステアリング制御ユニット６００は、油圧アキュムレータ１１６から動力を受取ってもよい。
【００４０】
ハイブリッド推進モード８４（図４及び５参照）は、駆動系１１４からの動力需要が、作業回路３００の動力需要を上回ったときに使用してもよい。作業機械５０の減速からエネルギーを取り戻すことが望まれる場合、ハイブリッド推進モード８４を使用してもよい。さらに、ハイブリッド推進モード８４を使用して原動機１０４を稼動せず、またはフルタイムで稼動せずに作業機械５０に動力を供給してもよい。例えば、ハイブリッド推進モード８４は、十分な圧力が油圧アキュムレータ１１６内に存在していれば、原動機１０４を遮断することができる。油圧アキュムレータ１１６がより低い圧力まで枯渇すると、ハイブリッド推進モード８４は、油圧で原動機１０４を再開し、それによって、油圧アキュムレータ１１６をリチャージするとともに、原動機１０４から作業機械５０に動力も供給する。ハイブリッド推進モード８４において、ステアリング制御ユニット６００は、油圧アキュムレータ１１６及び／または原動機１０４から動力を受取ることができる。
【００４１】
静圧モード８６（図６及び図７を参照）は、駆動系１１４の需要が高い、比較的高い、及び／または高いことが予想されるときに使用してもよい。例えば、作業機械５０が高速で駆動される場合、作業機械５０が上まで駆動され傾斜でする場合、及び／または駆動系１１４が高負荷にある場合である。駆動系１１４の需要が十分に高く、油圧アキュムレータ１１６内の圧力が油圧アキュムレータ１１６の圧力定格及び／または作動圧力を超えること必要とするときに静圧モード８６を使用することができる。油圧アキュムレータ１１６の圧力定格及び／または作動圧力は、油圧アキュムレータ１１６を隔離させることができるモード（例えば、静圧モード８６）と、油圧アキュムレータ１１６が接続されるモード（例えば、ハイブリッド推進モード８４）の間で切り替えることができる油圧システム内で相応に低下させることができる。静圧モード８６において、ステアリング制御ユニット６００は、原動機１０４から動力を受取ることができる。
【００４２】
制御システム５００は、迅速に、作業回路プライマリモード８２、ハイブリッド推進モード８４、及び／または静圧モード８６との間を切り替え、油圧システム１００を作業機械５０の需要にあわせて連続して調整することができる。
【００４３】
図１を参照すると、油圧システム１００が概略図で示されている。油圧システム１００は、ポンプ／モータ１０２に接続される原動機１０４によって動力を伝達される。特定の実施形態では、ポンプ／モータ１０２は、ポンプと置き換えることができる。図示のように、油圧システム１００では、油圧ポンプ／モータ１０２は、駆動系１１４、作業回路３００、及び／またはステアリング制御ユニット６００に動力を伝達する単一のポンプ／モータ（または単一のポンプ）とすることができる。油圧システム１００を単一のポンプ／モータ（または単一のポンプ）で構成することによって、油圧システム１００のコストを削減でき、油圧システム１００の重量を低減させることができ、追加のコンポーネントの寄生損失を低減させることにより、油圧システム１００の効率を上げる事ができ、及び／または油圧システム１００のパッケージサイズを小型化することができる。
【００４４】
図示のように、油圧ポンプ／モータ１０２及び原動機１０４をエンジンポンプ組立体１０６に組み立てる事ができる。特定の実施形態では、原動機１０４は、単一の回転方向（例えば、時計方向）に回転し、よって、油圧ポンプ／モータ１０２は、原動機１０４の単一の回転方向にも回転することができる。油圧ポンプ／モータ１０２と原動機１０４の間でシャフトによって動力を伝達することができる（例えば、油圧ポンプ／モータ１０２の入力／出力軸を原動機１０４のクランクシャフトに連結することができる）。動力は、一般的には油圧ポンプ／モータ１０２が油圧動力を油圧アキュムレータ１１６、駆動系１１４、作業回路３００、及び／またはステアリング制御ユニット６００に供給するときに、原動機１０４から油圧ポンプ／モータ１０２に移行する。動力は、油圧ポンプ／モータ１０２が、エンジンブレーキ時、原動機１０４を起動したときに、原動機１０４に油圧ポンプ／モータ１０２から移行してもよい。
【００４５】
油圧ポンプ／モータ１０２は、可変排気量ポンプ／モータであってもよい。このような可変排気量ポンプ／モータは、一般的には、可変排気量ポンプ／モータの排気量を変化させるように作動させることができる排気量コントローラ１２２を含む。このような可変排気量ポンプ／モータはアキシャルピストンポンプ／モータ、斜軸ポンプ／モータ、ロータリーベーンポンプ／モータ、及びそれらの排気量を変えることができる他のポンプ／モータを含んでいてもよい。可変排気量アキシャルピストンポンプ／モータは、一般的には油圧ポンプ／モータの排気量を可変制御するように構成した排気量コントローラとしての斜板を含む。斜軸ポンプ／モータは、一般的には油圧ポンプ／モータの排気量を可変制御するように構成した排気量コントローラとしての調整可能なベアリングプレートを含む。油圧ポンプ／モータ１０２は、オーバーセンターポンプ／モータであってもよい。油圧ポンプ／モータ１０２は、低圧ライン４４０を介してタンク１１８から油圧流体を受ける入口１０２ｌ（即ち、低圧側）を有し、油圧ポンプ／モータ１０２は、油圧ポンプ／モータ１０２の高圧ライン４００に接続された出口１０２ｈ（即ち、高圧側）を含む。原動機１０４が、油圧ポンプ／モータ１０２に動力を供給すると、油圧流体は、油圧ポンプ／モータ１０２の入口１０２１にタンク１１８から引き出され、高圧で油圧ポンプ／モータ１０２の出口１０２ｈから排出される。特定の実施形態では、油圧ポンプ／モータ１０２の排気量コントローラ１２２（例えば、斜板）が中央上に位置し、高圧ライン４００からの高圧油圧流体が油圧ポンプ／モータ１０２を通って後方に駆動され、低圧ライン４４０とタンク１１８へ射出されると、油圧ポンプ／モータ１０２から原動機１０４へ動力が送達される。あるいは、図８に示すように、油圧システム１００’の逆流弁１０３を使って原動機１０４を油圧ポンプ／モータ１０２’で油圧ポンプ／モータ１０２と同様にバックドライブする。
【００４６】
流量制御装置２０２（例えば、リリーフ弁）は、高圧ライン４００への接続を含む。高圧ライン４００内の油圧流体圧力が所定の限界に達すると、流量制御装置２０２が開き、油圧流体の一部をタンク１１８に投入し、それによって過圧状態に到達する高圧ライン４００を保護する。
【００４７】
流量制御装置２０６は、高圧ライン４００と作業回路３００の高圧ライン４０６との間に接続されている。図示の実施形態では、流量制御装置２０６は作業回路弁である。
【００４８】
流量制御装置２０８は、高圧ライン４００と高圧ライン４０２の間に接続されている。図示のように、高圧ライン４０２をポンプ／モータ１０８の入口１０８ｈ（即ち、高圧側）に接続してもよい。流量制御装置２０８は、隔離弁でもよい。特定の実施形態では、流量制御装置２０６と流量制御装置２０８は単一の三方向弁２０７（図８参照）と結合してもよい。
【００４９】
高圧ライン４０２は、流体流量制御装置２１０により油圧アキュムレータ１１６に接続されている。図示の実施形態では、流体流量制御装置２１０は油圧アキュムレータ１１６用の隔離弁である。図示の実施形態では、流体流量制御装置２１０と油圧アキュムレータ１１６はアキュムレータライン４０４によって接続されている。
【００５０】
高圧ライン４０２は、さらに流量制御装置２１２と別の流量制御装置２２４とによって高圧ライン４０６に接続されている。図示の実施形態では、流量制御装置２１２はＶａｌｖｉｓｔｏｒ（登録商標）比例流量制御装置であり、流量制御装置２２４は、高圧ライン４０６から油圧流体が高圧ライン４０２に入るのを防止する逆止弁である。図示の実施形態では、流量制御装置２１２及び２２４は、高圧ライン４０２と高圧ライン４０６とを接続するクロスオーバー流路４０８に沿って直列に接続されている。他の実施形態では、単一の流量制御装置は、クロスオーバー流路４０８に沿って使用してもよい。
【００５１】
作業機械５０の推進システムの特定の態様を説明する。推進システムは、送信と受信の両方が、出力軸１１０を介して、駆動系１１４と動力を受け渡しするポンプ／モータ１０８を含む。特に、出力軸１１０は、ギヤボックス１１２に接続されている。油圧ポンプ／モータ１０８は可変排気量ポンプ／モータでもよい。上記の方法のように、適した可変排気量ポンプ／モータは、可変排気量ポンプ／モータの排気量を変化させるように作動させることができる排気量コントローラ１２８を含んでいてもよい。上記のように、これらは、アキシャルピストンポンプ／モータ、斜軸ポンプ／モータ、ロータリーベーンポンプ／モータ、及びそれらの排気量を変えることができる他のポンプ／モータを含んでいてもよい。上記のように、可変排気量アキシャルピストンポンプ／モータは、一般的には油圧ポンプ／モータの排気量を可変制御するように構成した排気量コントローラとしての斜板を含む。斜軸ポンプ／モータは、一般的には油圧ポンプ／モータの排気量を可変制御するように構成した排気量コントローラとしての調整可能な軸受板を含む。図９に示すように、ギヤボックス１１２は一対の駆動輪５４に接続されたディファレンシャルを含んでいてもよい。他の実施形態では、油圧ポンプ／モータは、駆動輪５４のそれぞれに設けてもよく、ディファレンシャルは使用しなくてもよい。駆動系１１４に動力を伝達する際、ポンプ／モータ１０８は作業機械５０を加速しても、作業機械５０を傾斜で上方に移動させても、及び／または作業機械５０へ全体的な動きを提供してもよい。作業機械５０が減速すると、及び／または下方へ走行して傾くと、ポンプ／モータ１０８は駆動系１１４からエネルギーを受取る。油圧システム１００がハイブリッド推進モード８４または作業回路プライマリモード８２にあるときには、ポンプ／モータ１０８は油圧エネルギーを油圧アキュムレータ１１６に伝達する。特に、ポンプ／モータ１０８はタンク１１８から低圧ライン４４０を介して油圧流体を受取り、油圧流体を加圧し、それを高圧ライン４０２を通して流体流量制御装置２１０とアキュムレータライン４０４を通し、油圧アキュムレータ１１６に送る。
【００５２】
ポンプ／モータ１０８は油圧アキュムレータ１１６または油圧ポンプ／モータ１０２からの油圧動力によって駆動される。特に、油圧システム１００が作業回路プライマリモード８２にある場合には、ポンプ／モータ１０８は図３に示すように油圧アキュムレータ１１６から油圧動力を受取る。図４及び５に示すように油圧システム１００がハイブリッド推進モード８４にある場合、ポンプ／モータ１０８は油圧ポンプ／モータ１０２、油圧アキュムレータ１１６、または油圧ポンプ／モータ１０２と油圧アキュムレータ１１６の両者のいずれかから油圧動力を受取るようにしてもよい。図６及び７に示すように、油圧システム１００が静圧モード８６にある場合、ポンプ／モータ１０８は油圧ポンプ／モータ１０２から動力を受取る。しかし、ポンプ／モータ１０８は、油圧ポンプ／モータ１０２に動力を送達してそれにより原動機１０４がエンジンブレーキを提供するようにしてもよい。
【００５３】
リリーフ弁２１４を高圧ライン４０２とタンク１１８の間に接続してもよい。高圧ライン４０２からのフィードバックは、ポンプ／モータ制御圧力弁２２０（例えば、減圧弁）を通って油圧ポンプ／モータ１０２に送ってもよい。特に、使用点フィルタ装置２２２を高圧ライン４０２とポンプ／モータ制御圧力弁２２０の間に接続する。ポンプ／モータ制御圧力弁２２０は、圧力信号を油圧ポンプ／モータ１０２に送り、特定の実施形態及び／または特定の態様では、それによって油圧ポンプ／モータ１０２を制御する。
【００５４】
図示の実施形態では、ステアリング制御ユニット６００は高圧ライン４０２から油圧動力を受取る。特に、中間圧ステアリングライン４２０を、ステアリング供給弁２１８（例えば、流量制御弁）とステアリング供給弁２１６（例えば、減圧弁）を介して高圧ライン４０２に接続する。戻りライン４２２は、ステアリング制御ユニット６００とタンク１１８の間に接続される。
【００５５】
様々な構成要素がマニホールドブロック２００に含まれていてもよい。例えば、流量制御装置２０２、流量制御装置２０６、流量制御装置２０８、流体流量制御装置２１０、流量制御装置２１２、リリーフ弁２１４、ポンプ／モータ制御圧力弁２２０、装置２２２、及び／または流量制御装置２２４はマニホールドブロック２００内に含まれていてもよい。
【００５６】
図２を参照すると、制御システム５００の略図が油圧システム１００の略図と共に示されている。図からわかるように、油圧システム１００は油圧システム１００の状態を示す複数のセンサを監視する。制御システム５００は、さらにオペレータインターフェース５０６を監視し、それによって、オペレータが油圧システム１００を制御できるようになり、ひいては、作業機械５０を制御できるようになる。制御システム５００の電子制御ユニット５０２は種々の態様で油圧システム１００をモデルとする演算を行い、最適な態様を判別し、所定の作業条件及び所定の操作入力に対する最適な態様を選択する。特定の条件下では、油圧システム１００の態様を選択して作業機械５０の燃料効率を最大限とすることができる。別の条件下では、油圧システム１００の態様を選択して油圧システム１００の、ひいては作業機械５０の性能を最大限とすることができる。電子制御ユニット５０２は作業機械５０が繰り返し行う作業サイクルを学ぶことができる。作業サイクルを学ぶことにより、電子制御ユニット５０２は作業サイクルの効率を最大限とすることができ、作業機械５０が作業サイクルにあるときを識別することができる。電子制御ユニット５０２はどの作業サイクルに作業機械５０があるかにより、異なるモードに切り替えてもよい。作業サイクルを通してモードを切り替えることにより、油圧システム１００の各種のパラメータを最適化して性能の効率を上げることができる。例えば、油圧アキュムレータ１１６の充填圧、油圧ポンプ／モータ１０２及び／またはポンプ／モータ１０８の斜板の角度、及び／または原動機１０４の開始及び停止のタイミングを、作業機械５０の作業サイクルに基づいて決定することができる。制御システム５００は従来の作業機械を模倣して作業機械５０に従来の作業機械のように作動させることにより、オペレータが従来の機械を作動しているように感じるようになる。
【００５７】
図３を参照すると、作業回路プライマリモード８２が示されている。作業アタッチメント５２が頻繁に使用されているとき、長時間使用されているとき、及び／または油圧流体の高体積流量を要する使用の際に、制御システム５００によって作業回路プライマリモード８２が選択される。作業機械５０の駆動系１１４は作業回路プライマリモード８２で運転可能である。特に、油圧アキュムレータ１１６はポンプ／モータ１０８と動力の受け渡しをできる。油圧アキュムレータ１１６が所定のレベルまで消耗すると、制御システム５００は迅速に油圧システム１００をハイブリッド推進モード８４に切り替えて油圧アキュムレータ１１６を再充電する。油圧アキュムレータ１１６が所定の圧力レベルまで再充電されると、制御システム５００は油圧システム１００を作業回路プライマリモード８２に戻すことができる。
【００５８】
図４を参照すると、ハイブリッド推進モード８４が示されている。特に、ハイブリッドモード８４ａが示されている。ハイブリッドモード８４ａでは、油圧ポンプ／モータ１０２と、油圧アキュムレータ１１６と、ポンプ／モータ１０８の間でエネルギーのやり取りができる。特に、油圧アキュムレータ１１６をリチャージする目的で、油圧ポンプ／モータ１０２は油圧動力を油圧アキュムレータ１１６に供給する。油圧ポンプ／モータ１０２は別に、もしくは同時に動力をポンプ／モータ１０８に供給して作業機械５０を推進してもよい。油圧アキュムレータ１１６は原動機１０４を始動する目的で油圧ポンプ／モータ１０２に動力を供給する。別に、または同時に油圧アキュムレータ１１６は動力をポンプ／モータ１０８に供給して作業機械５０を推進してもよい。ポンプ／モータ１０８は油圧流体動力を油圧アキュムレータ１１６に供給でき、よって油圧アキュムレータ１１６をチャージできる。別に、または同時に、ポンプ／モータ１０８は動力を油圧ポンプ／モータ１０２に提供してもよい。油圧ポンプ／モータ１０２への動力源を使って原動機１０４を始動、及び／またはエンジンブレーキを提供できる（例えば、油圧アキュムレータ１１６が満杯のとき）。油圧システム１００がハイブリッドモード８４ａにあるとき、作業回路３００を油圧流体動力から切断してもよい。この場合、作業回路３００は油圧動力に対しての需要がないからである。
【００５９】
図５を参照すると、ハイブリッド推進モード８４を再度示している。特に、ハイブリッドモード８４ｂを示している。ハイブリッドモード８４ｂは、クロスオーバー流路４０８が開放されていて油圧流体動力が高圧ライン４０２から作業回路３００に供給できることを除いてはハイブリッドモード８４ａと類似している。ハイブリッドモード８４ｂでは、油圧ポンプ／モータ１０２、油圧アキュムレータ１１６及び／またはポンプ／モータ１０８は油圧動力を作業回路３００に供給することができる。
【００６０】
作業機械５０が適度な作業付加を受けているとき、及び／または高効率及び／または駆動系１１４からのエネルギー再利用をしたい場合には、ハイブリッド推進モード８４が好ましい。
【００６１】
図６を参照すると、静圧モード８６が示されている。具体的には静圧モード８６ａが示されている。静圧モード８６ａは、作業機械５０の駆動系１１４が重荷重下にあるときに使用できる。例えば、作業機械５０が高トルク／パワーで駆動しているとき、及び／または作業機械５０が傾斜で駆動されたときである。油圧システム１００が静圧モード８６ａで作動しているときには、高圧ライン４００と高圧ライン４０２内の油圧は作業圧及び／または油圧アキュムレータ１１６の定格圧を超える。ハイブリッド推進モード８４と静圧モード８６の間を切り替えることによって、油圧システム１００は、油圧アキュムレータ１１６を高圧に曝すことなく、高圧ライン４０２内が高圧となるタスクを実施することができる。よって、アキュムレータ１１６が油圧ポンプ／モータ１０２の最大圧定格に合った圧力定格である必要なく、ハイブリッド推進モード８４の利得を享受できる。流体流量制御装置２１０でアキュムレータ１１６を迂回（例えば、隔離）することによって、油圧システム１００は、アキュムレータ１１６が所望の作業圧に加圧されるまで待つ必要がなくなる。油圧システム１００が静圧モード８６ａにあるとき、作業回路３００を油圧流体動力から切断してもよい。この場合、作業回路３００は油圧動力に対しての需要がないからである。
【００６２】
図７を参照すると、静圧モード８６がさらに示されている。特に、静圧モード８６ｂが示されている。静圧モード８６ｂは、クロスオーバー流路４０８が開放されていて油圧流体動力が高圧ライン４０２から作業回路３００に供給できることを除いては、静圧モード８６ａと類似している。静圧モード８６ｂでは、油圧ポンプ／モータ１０２及び／またはポンプ／モータ１０８は油圧動力を作業回路３００に供給することができる。
【００６３】
図８を参照すると、本開示の原理による第２の実施形態を構成するシステムを示している。このシステムは、上述した油圧システム１００’を含む。概念や特徴の多くが図１〜７に示す第１の実施形態と類似しているため、第１の実施形態に関する説明を第２の実施形態のために参照することによって援用する。類似する特徴や要素を示す際、可能な場合は同じ参照番号で表す。第２の実施形態についての下記の説明は、主に第１と第２の実施形態の間の差に限定する。油圧システム１００’では、油圧システム１００の流量制御装置２０６と流量制御装置２０８が単一の三方向弁２０７と置き換えられている。さらに、油圧システム１００の流量制御装置２１２と流量制御装置２２４はＯＮ−ＯＦＦ電気制御弁２１２’と定流弁２２４’に置き換えることができる。本開示の他の実施形態では、ＯＮ−ＯＦＦ電気制御弁２１２’と定流弁２２４’をさらに置き換えられている。同様に、流量制御装置２１２と流量制御装置２２４も本実施形態では代替することができる。
【００６４】
図９を参照すると、作業機械５０の概略レイアウトを示している。図示の実施形態では、作業機械５０はフォークトラックである。
【００６５】
図１０を参照すると、本開示の原理に基づく第３の実施形態を構成するシステムの概略を示している。このシステムは、油圧システム１００’’を有する。油圧システム１００と同様に、油圧システム１００’’は、作業回路３００に動力を伝達する。しかし、油圧システム１００’’では、油圧ポンプ１０７を使用して作業回路３００へ油圧動力を提供する。この油圧ポンプ１０７は、また、シャフト１０９によってポンプ／モータ１０２’’に接続されている。クラッチ１０５が、原動機１０４と油圧ポンプ／モータ１０２’’の間に操作可能に接続されている。低圧アキュムレータ１１７（即ち、貯蔵アキュムレータ）をさらに含み、油圧ポンプ／モータ１０２’’の低圧側に接続されている。
【００６６】
油圧ポンプ／モータ１０２’’をゼロ斜板変位角に位置させることによって、動力は原動機１０４からクラッチ１０５を通って油圧ポンプ１０７まで流れる。よって、原動機１０４からの動力は、作業回路３００に直接伝達される。原動機１０４が作業回路３００に直接動力を伝達する一方、油圧アキュムレータ１１６は、ポンプ／モータ１０８と動力の受け渡しができる。よって、油圧システム１００’’は、図３に示すような作業回路プライマリモード８２と類似した態様である。
【００６７】
油圧アキュムレータ１１６からの油圧動力を使って原動機１０４を始動できる。特に、油圧動力は油圧アキュムレータ１１６から流体流量制御装置２１０を通って油圧ポンプ／モータ１０２’’に流れる。クラッチ１０５は係合され、よって、油圧ポンプ／モータ１０２’’は原動機１０４を始動できる。
【００６８】
油圧ポンプ／モータ１０２’’、油圧アキュムレータ１１６、ポンプ／モータ１０８、及び原動機１０４をハイブリッド推進モード８４に類似したハイブリッド推進モードで操作できる。作業回路３００が油圧動力を必要としている場合には、油圧ポンプ１０７はシャフト１０９を介して油圧ポンプ／モータ１０２’’からの動力を受取る。よって、油圧システム１００’’は、図５に示すようなハイブリッドモード８４ｂと類似した態様である。
【００６９】
油圧アキュムレータ１１６は、流体流量制御装置２１０を閉じることによってポンプ／モータ１０８から隔離することができる。このように、油圧システム１００’’を静圧モード８６に類似した静圧モードで操作することができる。作業回路３００が油圧動力を必要としている場合には、油圧ポンプ１０７はシャフト１０９を介して油圧ポンプ／モータ１０２’’からの動力を受取ることができる。
【００７０】
図１及び１７を参照すると、油圧ポンプ／モータ１０２の排気量コントローラ１２２は、第１のアクチュエータ１５０及び／または第２のアクチュエータ１５２によって制御することができる。アクチュエータ１５０及び／または１５２は、信号線５０８の１本以上を介して電気信号を電子制御ユニット５０２から受取る。このように、電子制御ユニット５０２は、油圧ポンプ／モータ１０２の排気量を制御することができる。特に、アクチュエータ１５０及び／または１５２は、油圧を制御ライン４３０から受容することができる。制御ライン４３０は、低下させたレベルの油圧をアクチュエータ１５０及び／または１５２に送達してもよい。例えば、特定の実施形態では、制御ライン４３０は、５００ｐｓｉの油圧をアクチュエータ１５０及び／または１５２まで供給する。アクチュエータ１５０及び／または１５２は、制御ライン４３０によって送達される油圧を調整して、電子制御ユニット５０２からのコマンドによって排気量コントローラ１２２の角度を制御する。油圧アクチュエータ１５０及び／または１５２は油圧流体を必要に応じてタンク１１８に排出する。
【００７１】
同様に、油圧ポンプ／モータ１０８の排気量コントローラ１２８は、第１のアクチュエータ１６０及び／または第２のアクチュエータ１６２によって制御することができる。アクチュエータ１６０及び／または１６２は、信号線５０８の１本以上を介して電気信号を電子制御ユニット５０２から受取る。このように、電子制御ユニット５０２は、油圧ポンプ／モータ１０８の排気量を制御することができる。特に、アクチュエータ１６０及び／または１６２は、油圧を制御ライン４３０から受容することができる。制御ライン４３０は、低下させたレベルの油圧をアクチュエータ１６０及び／または１６２に送達してもよい。例えば、特定の実施形態では、制御ライン４３０は、５００ｐｓｉの油圧をアクチュエータ１６０及び／または１６２まで供給する。アクチュエータ１６０及び／または１６２は、制御ライン４３０によって送達される油圧を調整して、電子制御ユニット５０２からのコマンドによって排気量コントローラ１２８の角度を制御する。油圧アクチュエータ１６０及び／または１６２は油圧流体を必要に応じてタンク１１８に排出する。
【００７２】
特定の従来の油圧回路では、斜板アクチュエータに動力を伝達する油圧は軸方向の油圧ポンプによって生成された。例えば、特定の従来の可変排気量ポンプハウジングは、可変排気量ポンプ用の第１のチャンバと、固定排気量ギヤポンプまたは固定排気量内接ギヤポンプ用の第２のチャンバとを含んでいた。固定排気量ギア／内接ギヤポンプを回転することによって、斜板アクチュエータの制御に使用する油圧が生成される。
【００７３】
本開示の特定の実施形態によると、アクチュエータ１５０、１５２、１６０、及び／または１６２を制御するための油圧及び油圧流の提供専用の腋窩油圧ポンプは省略している。むしろ、図１及び１７に示すようにアクチュエータ１５０、１５２、１６０、１６２を制御するための油圧及び油圧流を、油圧アキュムレータ１１６から引き出すことができる。斜板アクチュエータを制御するための専用のポンプを有する従来の油圧ポンプ／モータでは、専用ポンプによって油圧回路の全体的な効率を下げることになる。特に、腋窩油圧ポンプは、油圧ポンプ／モータが回転しているときは常に回転して動力を消費する。腋窩ポンプが連続して回転すると、一般的にはエネルギー／動力を消費する。従来のポンプ／モータが一貫した及び／または比較的一貫した排気量で運転しているときには、斜板アクチュエータが必要とするエネルギーは、腋窩ポンプが消費するものよりずっと少ない。よって、従来の腋窩ポンプが消費するエネルギーの殆どの部分が無駄となり、よって、油圧回路の全体効率が下がる。さらに、無駄になったエネルギーは、油圧回路によって生成される熱負荷を増加させ、したがってさらなる冷却を必要とする。
【００７４】
図１に示すように、油圧動力は高圧ライン４０２から取り出して、さらに付属機能に動力を伝えるために使用することができる。特に、ポンプ／モータ制御圧力弁２２０は油圧及び油圧流を高圧ライン４０２から受取り、圧力レベルを高圧ライン４０２内の圧力レベルから制御ライン４３０の圧力レベルに下げることができる。上述したように、制御ライン４３０の圧力を使って、油圧ポンプ／モータ１０２及び／または１０８の排気量コントローラ１２２の位置（例えば、斜板角）を制御することができる。
【００７５】
特定の実施形態では、制御ライン４３０は油圧ポンプ／モータ１０２または１０８の一方の専用とし、その位置（例えば、斜板角）を直接制御してもよい。このような専用制御ラインを有する構成では、第２の専用制御ラインと第２のポンプ／モータ制御圧力弁２２０を一体化して他のポンプ／モータ１０８または１０２を制御してもよい。図示のように、制御ライン４３０の圧力が油圧ポンプ／モータ１０２と１０８の両者に送られ、その位置（例えば、斜板角）の個々のモジュレーションを、アクチュエータ１５０、１５２及び１６０、１６２によってそれぞれ行うことができる。
【００７６】
油圧システム１００がハイブリッド推進モード８４で操作されているときには、高圧ライン４０２が供給する圧力は、油圧アキュムレータ１１６の現在の圧力と概ね同等となる。エネルギーは油圧アキュムレータ１１６から消費されるので、油圧アキュムレータ１１６の圧力レベル、ひいては、ポンプ／モータ制御圧力弁２２０に供給される圧力レベルは時間と共に低下する。本開示の特定の実施形態では、油圧アキュムレータ１１６の最低圧力レベルを決定できる。特定の実施形態では、油圧アキュムレータ１１６の最低圧力レベルは、油圧アキュムレータ１１６の予備チャージ圧レベルに相当する。油圧アキュムレータ１１６内の圧力がこの最低圧力レベルに近づくにつれ、油圧システム１１０はハイブリッド推進モード８４から静圧モード８６に切り替え、油圧アキュムレータ１１６を油圧ポンプ／モータ１０２が供給する油圧でリチャージしても、及び／または油圧アキュムレータ１１６をポンプ／モータ１０８及び／または作業回路３００から回復したエネルギーでリチャージしてもよい。よって、動作時に、油圧アキュムレータ１１６内の圧力は、最低圧力レベルに、またはそれより上に維持される。
【００７７】
特定の実施形態では、油圧アキュムレータ１１６の最低圧力レベルは、制御ライン４３０の油圧レベルより高くなる。このように、ポンプ／モータ制御圧力弁２２０は、制御ライン４３０に比較的一貫した圧力を送達できる。特定の実施形態では、油圧アキュムレータ１１６の予めチャージした圧力は、１３００ｐｓｉであり、制御ライン４３０内で搬送した制御圧は５００ｐｓｉまたは約５００ｐｓｉである。よって、アクチュエータ１５０、１５２、１６０、１６２は、制御ライン４３０によって一貫した圧力レベルの供給を受けることができる。
【００７８】
図１に示すように、付属機能の圧力は、高圧ライン４０２から引き出す。他の実施形態では、油圧は専用の油圧アキュムレータによって付属の機能に供給される。
【００７９】
図１及び１７に示すように、ステアリング制御ユニット６００もそれぞれ高圧ライン４０２、４０２’から圧力を引き出す。よって、ステアリング制御ユニット６００は、油圧ポンプ／モータ１０２、油圧ポンプ／モータ１０８、作業回路３００、及び／または油圧アキュムレータ１１６から動力を伝えられる。ステアリング供給弁２１６及び／または２１８はステアリング制御ユニット６００を適切に操作するために高圧ライン４０２の油圧を調整できる。特定の実施形態では、ステアリング供給弁２１６はポンプ／モータ制御圧力弁２２０と類似した方法で圧力を低減できる。
【００８０】
ポンプとモータ制御アクチュエータ１５０、１５２、１６０、１６２とステアリング制御ユニット６００に加え、他の付属機能が高圧ライン４０２から動力を受取る。例えば、制動油圧システムは同様に高圧ライン４０２から動力を受取る。
【００８１】
付属機能に供給される油圧は所定の最大変化量で所定のレベルに維持できるので、従来の付属機能は、一般的に、使用され、それぞれ図１、８、１０、及び１７の油圧システム１００、１００’、１００’’及び１０００とともに使用、及び／またはこれらに含まれていてもよい。
【００８２】
図１７を再び参照すると、本開示の原理による第４の実施形態を構成する油圧システムを示している。このシステムは、上記の油圧システム１０００を有する。概念や特徴の多くが図１〜１６に示す第１、第２、及び第３の実施形態と類似しているため、第１、第２、及び第３の実施形態に関する説明を第４の実施形態のために参照することによって適宜ここに援用する。類似する特徴や要素を示す際、可能な場合は同じ参照番号で表す。第４の実施形態についての下記の説明は、主に第１、第２及び第３の実施形態と、第４の実施形態の間の差に限定する。一般的に第１、第２、第３及び第４の実施形態の特定の特徴は、適宜組み合わせたり構成したり出来るので別の実施形態を形成できる。
【００８３】
油圧システム１０００において、付属の機能は、油圧アキュムレータ１１６または高圧ライン４０２’から動力を受取る。一方、特定の上述の実施形態では、高圧ライン４０２からの油圧動力を受取った付属機能を含んでいた。特に、図１７のポンプ及びモータ制御システムは、油圧アキュムレータ１１６または高圧ライン４０２’から油圧動力を受取る。一方、ステアリング制御ユニット６００は高圧ライン４０２’から動力を受取る。別の実施形態では、ステアリング制御ユニット６００及び／または他の付属機能は、油圧アキュムレータ１１６から油圧動力を受取る。
【００８４】
電子制御ユニット５０２は、油圧アキュムレータ１１６内の圧力を監視することができる。油圧アキュムレータ１１６内の圧力が所定の値を下回ると、電子制御ユニット５０２が、油圧システム１０００の各種構成要素に油圧アキュムレータ１１６をリチャージするように指示を出すようにしてもよい。これらの各種構成要素は油圧アキュムレータ１１６を他の構成要素とは別に、または一緒にリチャージしてもよい。特に、油圧アキュムレータ１１６は、原動機１０４から動力を受取るポンプ／モータ１０２、駆動系１１４から（例えば、作業機械５０が動的及び／または位置エネルギーを駆動系１１４に伝達するとき）動力を受取るポンプ／モータ１０８、及び／または作業回路３００（例えば、作業回路３００に伝達される１つ以上の作業アタッチメント５２の動的及び／または位置エネルギーから）によってリチャージしてもよい。
【００８５】
上述したように、本開示の原理によれば、油圧システム１００、１００’、１００’’は、ハイブリッド作業機械５０に対する静圧モードを含む。これにより、一時的な、または略一時的な高トルクを駆動系１１４に送達することができ、及び／または需要があれば、高圧を作業回路３００に送達することができる。上述したように、油圧アキュムレータ１１６は、油圧アキュムレータ１１６内の圧力レベルに合うだけ十分に低い圧力要件の下、駆動系１１４及び／または作業回路３００に動力を供給することができる。油圧アキュムレータ１１６を使用することによって、エネルギーを駆動系１１４及び／または作業回路３００から回復することができる。駆動系１１４及び／または作業回路３００がアキュムレータ１１６内の圧力レベルを超える動力を必要とする場合には、油圧システムを静圧モード８６に切り替えてもよい。静圧モードは、油圧アキュムレータ１１６を切り離し、ポンプ／モータ１０８及び／または作業回路３００により高い圧力を送達することができる。
【００８６】
特定の構成及び／または特定の用途では、油圧システム１０００の特定の付属機能にアキュムレータ１１６からの加圧された油圧流体で動力を伝達する。特に、隔離弁２１０が閉鎖して付属機能が油圧アキュムレータ１１６から隔離されている場合（例えば、静圧モード８６で）、圧力は必要な圧力レベルを下回るまで降下して付属機能に効果的に動力を伝えることができる。例えば、油圧システム１００、１００’、１００’’が静圧モード８６で動作している場合、そして、１つ以上の駆動輪５４が（例えば、凍った箇所または油分の多い箇所を通ることによって）スリップする場合には、高圧ライン４０２ないの圧力が、ポンプ／モータ１０８が降下するにしたがって急激に降下する。上述したように、専用の固定排気量ポンプより、むしろアクチュエータ１５０、１５２、１６０、及び／または１６２は高圧ライン４０２によって動力を伝達されてもよい。高圧ライン４０２で圧力が降下すると、アクチュエータ１５０、１５２、１６０、１６２に送達された圧力が下がり、ポンプ／モータ１０２及び／または１０８の制御が失われる。専用ポンプとモータ制御ポンプを設けていない実施形態では、静圧モード８６なしでは制御を復活するのは困難である、または不可能である。高圧ライン４０２内で圧力が様々な形で崩壊することにより、駆動性、操作の円滑さ、及び／または作業機械５０の利用可能性に悪影響を及ぼす。
【００８７】
図１７に示すように、油圧システム１０００により、高圧ライン４０２’内で圧力が損失しても適した圧力が確実にアクチュエータ１５０、１５２、１６０及び／または１６２に供給される。特に、油圧アキュムレータ１１６は静圧ブロック２４０によって制御ライン４３０に接続される。図示のように静圧ブロック２４０はマニホールドブロック２００とは別体である。別の実施形態では、静圧ブロック２４０はマニホールドブロック２００に組み込んでもよい。
【００８８】
静圧ブロック２４０は、油圧アキュムレータ１１６からアクチュエータ１５０、１５２、１６０、及び／または１６２（即ち、付属機能）への油圧動力の送達に対応する。静圧ブロック２４０は、さらに、必要な場合の油圧アキュムレータ１１６のリチャージに対応する。他の付属機能（例えば、パワーステアリング機能、パワーブレーキ、エアコンディショニング回路、ファンドライブ回路、その他多数の回路）は同様に供給できる。このような付属機能は、静圧ブロック２４０を介して油圧アキュムレータ１１６から油圧動力を受取ることもでき、及び／または油圧動力を追加の静圧ブロックを介して油圧アキュムレータ１１６から受取ることもできる。図示の実施形態では、油圧アキュムレータ１１６は、駆動系１１４及び／または作業回路３００から運動及び／または位置エネルギーを回復するのに使用するものと同じ油圧アキュムレータ１１６である。別の実施形態では、専用の油圧アキュムレータは、静圧ブロック２４０によって同様にリチャージでき、様々な付属機能に動力を提供することができる。
【００８９】
ポンプ及びモータ制御システムのようなある付属機能は高圧ライン４０２内の油圧の損失を回復できない（図１参照）。しかしながら、ステアリング制御ユニット６００のような他の付属機能は油圧が高圧ライン４０２に戻るとその機能が回復する。よって、様々なアプリケーション及び／または様々な環境が、油圧アキュムレータ１１６から静圧ブロック２４０を通って油圧動力を受取るのにより適している場合もある。
【００９０】
本開示の原理によれば、追加の弁２６０がアキュムレータ１１６をアクチュエータ１５０、１５２、１６０及び／または１６２に接続する。図１７に示すように、弁２６０（即ち、制御隔離弁）は選択的に開閉できる。油圧システム１０００が静圧モード８４にあるときには、弁２６０は開であり、よって、アキュムレータ１１６とポンプとモータ制御との間の接続を形成する。第２の弁２５０（即ち静圧チャージ弁）を設けて、静圧ループとそれに対応する圧力をポンプ及びモータ制御１５０、１５２、１６０、１６２及びアキュムレータ１１６とは別に維持してもよい。このように、静圧モード８６は油圧アキュムレータ１１６とは異なる圧力で操作することができる。
【００９１】
油圧アキュムレータ１１６内の圧力が激減すると（例えば、静圧モード８６油圧システム１０００を運転している間）、バルブ２５０は、電子制御ユニット５０２によって開とされ、これによって油圧アキュムレータ１１６を高圧ライン４０２’から再充電する。
【００９２】
図１７に示すように、流量制限器２８２を含むことにより公称の流体量が静圧回路から送達され油圧アキュムレータ１１６に追加されるように構成することができる。高圧ライン４０２’内の圧力は、ハイドロチャージバルブ２５０の開放により実質的に低減することなく、よって、静圧モード８６は高圧ライン４０２’とともに油圧アキュムレータ１１６より実質的に高い圧力で動作する。
【００９３】
図１７は、本開示の原理による例示の静圧ブロック２４０を示す。  特に、静圧ブロック２４０は、アキュムレータライン４０４’への接続、高圧ライン４０２’への接続、制御ライン４３０への接続および戻りライン４２２への接続を含む。特に、逆止弁２７０と逆止弁２８０は、それぞれアキュムレータライン４０４’に接続される。逆止弁２７０により、流体が油圧アキュムレータ１１６から静圧ブロック２４０へ流れるようになる。制御隔離弁２６０が開き、油圧アキュムレータ１１６からの流体流は、さらにポンプ／モータ制御圧力弁２２０を通って制御ライン４３０及び／または戻りライン４２２に流れる。油圧アキュムレータ１１６内の圧力が高圧ライン４０２’内の圧力を超えたときに、静圧チャージバルブ２５０は、高圧ライン４０２’に油圧アキュムレータ１１６からの油圧流体の流れを遮断することができる。逆止弁２８０により、油圧流体は静圧ブロック２４０から油圧アキュムレータ１１６に流れ、よって油圧アキュムレータ１１６を再充電する。特に、高圧ライン４０２’内の圧力が、油圧アキュムレータ１１６内の圧力を超え、油圧アキュムレータ１１６のリチャージが望まれる場合、制御隔離弁２６０及び静圧チャージバルブ２５０をひらくことによって油圧流体が静圧チャージバルブ２５０、油圧ライン４１２、制御隔離弁２６０、油圧ライン４１０、流量制限器２８２、チェックバルブ２８０、およびアキュムレータライン４０４’を通過して流れ、それによって油圧アキュムレータ１１６をチャージする。ポンプ／モータ制御圧力弁２２０は過分な圧力を戻りライン４２２に開放することができる。
【００９４】
本開示の原理によると、例示のアルゴリズムを油圧システム１００の制御内に組み込んでもよい。例示のアルゴリズムは、９つの主要な構成要素を含む。
【００９５】
例示のアルゴリズムの第１の主要コンポーネントは、下記の条件に合ったときに、トランスミッションモードスーパーバイザを有する静圧モード（例えば、静圧モード８６）を選択することである。
【００９６】
現在のモードはハイブリッドモードであるＡＮＤ
【００９７】
目標圧力は特定のキャリブレーションより大きいＡＮＤ
【００９８】
目標圧力は、高圧アキュムレータの圧力よりも大きいＡＮＤ
【００９９】
アクセルペダルコマンド（例えば率）はキャリブレートした値（例えば５０％）より大きいＡＮＤ
【０１００】
静圧モードが有効であるＡＮＤ
【０１０１】
作業回路の要求流量ゼロであるＡＮＤ
【０１０２】
車速が特定のキャリブレーション（例えば７ＭＰＨ）より小さいＡＮＤ
【０１０３】
車両は低い特定のキャリブレートした速度でホットシフトしているＯＲ車両がホットシフトしていない。
【０１０４】
例示のアルゴリズムの第２の主要コンポーネントは、ａ）駆動モータ目標排気量を１００％（あるいは他の所定の値）とするように指示を出すことと、ｂ）エンジンポンプモードをエンジンおよびポンプ監視プロセスでハイブリッドモードからハイブリッドと静圧モードの間の遷移モードに変更特に、エンジン及びポンプ監視プロセス（即ちエンジンスーパーバイザ）が３つの決定目標ａ）エンジン状態（ＯＮ／ＯＦＦ）、ｂ）エンジン目標速度、及びｃ）エンジンポンプ目標排気量を算出する。下記にこれらの値を算出するのに使用する計算を要約する。
【０１０５】
エンジン目標状態を静圧モードでＯＮ状態に変更する。
【０１０６】
エンジン目標パワーを基本の方程式：Ｐｔａｒｇｅｔ＝ＰｔａｒｇｅｔＱｒｅｑｄから計算する。ここで
Ｐｔａｒｇｅｔはオペレータの命令から計算した目標圧力である。
Ｑｒｅｑｄは目標圧力を達成するのに必要なエンジンポンプ流である。
Ｑｒｅｑｄは、Ｑｒｅｑｄ＝Ｑｄｍ＋Ｑｗｃ＋Ｑｌｅａｋ＋Ｑｅｐ−ｔａｒｇｅｔを使って算出する。
ここで
Ｑｄｍは、現存の駆動モータの消費流量である。
Ｑｗｃは、現存の作業回路の消費流量である。
Ｑｌｅａｋは、現存のシステムリークである。
Ｑｅｐ−ｔｇｔは、目標圧を達成するために、マニホールドに追加のエンジンポンプ流である。
【０１０７】
Ｑｄｍはωｄｍ  Ｄｍａｘ−ｄｍ  ｘｄｍを使って算出する。
ここで
ωｄｍは検出された駆動モータ速度である。
Ｄｍａｘ−ｄｍは、理論的最大駆動モータ排気量である。
ｘｄｍは、最大駆動モータ排気量の分数である。
【０１０８】
Ｑｗｃは、Ｑｗｃ＝Ｑｌｉｆｔ−ｄｍｄ＋Ｑｔｉｌｔ−ｄｍｄ＋Ｑｓｈｉｆｔ−ｄｍｄを使って算出する。
ここで
Ｑｌｉｆｔ−ｄｍｄは、リフトフローの要求である。
Ｑｔｉｌｔ−ｄｍｄは、チルトフローのの要求である。
Ｑｓｈｉｆｔ−ｄｍｄはシフト流の要求である。
【０１０９】
各サービスの要求流量はＱｘ−ｄｍｄ＝ｄｍｒｘ  Ａｘ−ｃｙｌを使用して計算する。
ここで
ｄｍｒｘは、サービス「ｘ」に対するドライバのマスト要求（ｄｍｒ）速度である。
各サービスに対するｄｍｒは、目標シリンダ速度対オペレータのレバーコマンドのキャリブレートされたルックアップテーブルである。
Ａｘ−ｃｙｌはサービス「ｘ」のシリンダ断面領域である。
【０１１０】
Ｑｌｅａｋは駆動モータ速度、エンジンポンプ速度、及びシステム圧などのような感受性因子に基づいて、移行機能から予測される。
Ｑｅｐ−ｔｇｔは
【０１１１】
【数１】
2017536286.tif 000003
【０１１２】
から算出する。
この方程式の基礎は、どれだけの追加量をマニホールドにポンピングしてシステム目標圧を達成することにある。
ここで
Ｖｆｌ−ｃｕｒはシステムマニホールド内の現在の流体量である。
Ｖｆｌ−ｃｕｒは
【０１１３】
【数２】
2017536286.tif 000004
【０１１４】
から算出する。
この方程式の基礎は、固定マニホールドブロック圧計算である。マニホールド内の現在の流体量の方程式である。
ここで
Ｐｍａｎは、システムマニホールド内で検出した圧力である。
Ｖｍａｎはシステムマニホールドキャビティの量である。
Ｂは、油圧システム流体の体積率である。
Ｖｆｌ−ｔｇｔは、システムマニホールド内の流体目標量である。
この方程式の基礎は、固定マニホールドブロック圧計算である。マニホールド内の現在の流体量の方程式である。
Ｖｆｌ−ｔｇｔは
【０１１５】
【数３】
2017536286.tif 000005
【０１１６】
から算出する。
ここで
Ｐｔａｒｇｅｔは、先に説明したような目標圧である。
Ｖｍａｎはシステムマニホールドキャビティの量である。
Ｂは、油圧システム流体の体積率である。
ＤＴｔｇｔは、システムマニホールドにおける流体の目標体積を達成するための目標時間である。
この値は、キャリブレーションであるが、目標圧力の変化に対する反応の速度を制御する。ＤＴｔｇｔが小さければ小さいほど、アルゴリズムは迅速に反応する。
【０１１７】
【数４】
2017536286.tif 000006
【０１１８】
を使って計算する。
この方程式は、基本の方程式に基づきトルクと速度から動力を計算するものである。
ここで
Ｐｔａｒｇｅｔは、エンジン目標パワー（上記で算出）である。
Ｄｍａｘ−ｅｐは、理論的な最大エンジンポンプ排気量である。
ωｅｎｇ−ｔｇｔは、エンジン目標速度（上記で算出）である。
【０１１９】
Ｐｍａｎは、システムマニホールド通常の静圧モード操作の下で検知した圧力である。システムが遷移状態にあるときに、次の圧力値が使用される。
１）高圧アキュムレータ（ｈｐａ）目標隔離弁が開放されると、目標圧力を使ってポンプ排気量を計算しなければならない。これは、一度バルブが閉じると圧力はどうなるかを予測することであり、ｈｐａ隔離弁が一度閉鎖すると、圧力がスパイクしないように防ぐ。
２）そうでない場合、対象隔離弁が閉鎖されるが、トランスミッションモードはいまだに静圧でない場合、圧力スパイクが現れている可能性が非常に高い。最大ｈｐａ圧のキャリブレーション値を使って、システム圧の変化を制限し、またこれによりポンプ目標排気量が下がり過ぎないように維持し、よって、初期の圧力スパイクが終わったらキャビテーションが起きないようしないように防ぐ。
上記のいずれも真でない場合、そして、マニホールドの圧力がキャビテーションを起こし始め、センサが小さい（キャリブレーション）値（例えば１０バール）より小さい値を報告した場合、その小さい値をデフォルトの１０バールと置き換えて、結果のポンプ排気量を計算するときに、ゼロエラーによって除算しないように防ぐ（上記の方程式参照）。これにより、移行の継続性を維持する。
【０１２０】
例示のアルゴリズムの第３の主要構成要素は、バルブスーパーバイザ有する静圧モードに適合する値を構成することを含む。特に：
ｉ．主要隔離弁は開放するよう命令される。
ｉｉ．ＥＰＯＮ弁は遮断するよう命令される。
ｉｉｉ．ＥＰＯＦＦ弁は、オペレータの命令から要求された作業回路流をそのまま供給するよう命令される。
ｉｖ．バルブスーパーバイザは、次の条件が真であれば高圧アキュムレータ隔離弁を閉じる。
【０１２１】
１．選択したトランスミッションモードが静圧である。
２．駆動モータ圧の変化率がゼロより大きいまたは小さい値である（キャリブレーション）
【０１２２】
これが必要なのは、正の駆動モータ圧変化率がエンジンポンプが同等またはシステムが消費しているよりわずかに高い流量出力を達成していることを示すものであるためである。高圧アキュムレータ隔離弁がエンジンポンプ流出力がシステムの消費流量と一致して直ぐに閉じるように命令されると、流れが存続し、マニホールド圧が予測どおりに動作する（これは望ましいシナリオ）。弁が閉じる前に流量が一致しなかった場合には、車両はサージを起こすか、速度の低下となる可能性がある。サージは、エンジンポンプが駆動モータが消費している流量より十分に多い流量を供給している場合に起きる。エンジンポンプが、駆動モータが消費しているより少ない量を供給する場合、駆動モータでは、キャビテーションが起きはじめ、ポンプ流がモータ流と一致するまでは減速が起きる。さらに、ポンプ制御圧は発達した静圧ライン圧力に依存しており、制御圧は失われ、駆動モータとエンジンポンプは制御圧が回復するまでそのデフォルト位置に戻る。
【０１２３】
エンジン目標速度は、指定したキャリブレーションより大きい（エンジンアイドル速度より大きい）
【０１２４】
３．目標エンジン速度は指定したキャリブレーションより大きい（エンジンアイドルスピードより大きい）
【０１２５】
４．エンジン速度は指定したキャリブレーションより大きい（前のキャリブレーションと同じでなければならない）。エンジンは、高圧アキュムレータ隔離弁が閉じると、失速して低速になる。失速は、圧力スパイクの結果のトルクに呼応して圧力スパイクと低速エンジンポンプ排気量によって引き起こされる。この高トルクは特定の速度で最大エンジントルクより大きいので、エンジンが失速する。速度が高ければ、回転慣性があり、トルク容量が大きく、エンジン失速が生じる前の回復時間が大きいことから、エンジンは、低速よりも一時トルクスパイクを取り扱いしやすくなる。目標と実際のエンジン速度要件の理由は、システムは、エンジン速度が要求され、この値より上であると観察されたときにのみ弁を閉じなければならないということである。これにより、キャリブレーションの悪化を防ぎ、エンジン速度の振動による不本意なシフトを避けることができる。
【０１２６】
５．駆動モータ圧は高圧アキュムレータ圧よりキャリブレートした値だけ大きい（通常は小さい負の値）。
【０１２７】
この要件は、開放後に高圧アキュムレータ隔離弁が閉じる（例えば直ぐに閉鎖する）のを防止する。それには、（高圧アキュムレータ圧に基づく）通常のハイブリッド圧が静圧モードに入ろうとする前に回復する必要がある。これにより、高圧アキュムレータ隔離弁が静圧モードへの遷移中に高速で振動することを防ぐことができる。
【０１２８】
ｖ．弁のスーパーバイザーはＨＰＡ隔離弁を開放する一方で、システムは次の事象のときに静圧モードになる。
【０１２９】
１．駆動モータ圧がキャリブレートしたレベル（たとえば５０バール）より下まで降下する。これは、モータ内でのキャビテーションとトルク出力の損失を防ぐためである。
【０１３０】
２．エンジン状態のステータスがＯＦＦとして検出される（ポンピングの準備はできていない）。
これは、モータが油圧油の安定した供給源を有している。
【０１３１】
例示のアルゴリズムの第４の主要コンポーネントは、下記の条件に合ったときに、現在のトランスミッションモードが、トランスミッションモードスーパーバイザと流体静力学的であると判定することを含む。
【０１３２】
低レベル状態は、「加速」（即ち、オペレータの意図が、作業機械は加速すべきであることを示している）ＡＮＤ
【０１３３】
エンジンが、エンジンポンプ排気量が増加するためにＯＮおよびＲＥＡＤＹであると確認されるＡＮＤ
【０１３４】
高圧アキュムレータ隔離弁は閉であることが確認されているＡＮＤ  
【０１３５】
ｅｐｏｎ弁が閉であることが確認されているＡＮＤ
【０１３６】
主要隔離弁が開であることが確認されているＡＮＤ
【０１３７】
駆動モータの排気量状態が特定の値（例えばキャリブレーション〜９０％）より大きいことが確認されているＡＮＤ
【０１３８】
前に選択したトランスミッションモードは静圧であるＡＮＤ
【０１３９】
静圧モードが有効
【０１４０】
例示のアルゴリズムの第５の主要構成要素は、現在のトランスミッションモードが静圧になると、エンジンのポンプモードを遷移モードから静圧モードに変えることを含む。エンジンの動作は、遷移モードと同じである。
【０１４１】
例示のアルゴリズムの第６の主要コンポーネントは、所定の時間下記の条件に合うとトランスミッションモードスーパーバイザを有する静圧モードを終了することを含む。
【０１４２】
目標圧は高圧アキュムレータ圧力状態より低いＯＲ
【０１４３】
アクセルペダルはキャリブレートした値よりも小さいＯＲ
【０１４４】
低レベル状態が「減速」ＯＲ
【０１４５】
低レベル状態が「ニュートラル」ＯＲ
【０１４６】
エンジン状態が「Ｏｆｆ」（即ちポンピングの準備ができていない）
【０１４７】
例示のアルゴリズムの第７の主要なコンポーネントは、システムの不具合が検出されると直ぐに現存の静圧モードを終了することを含む。
【０１４８】
例示のアルゴリズムの第８の主要コンポーネントは、トランスミッションモードスーパーバイザが静圧モードを終了し通常のハイブリッドモードに移行中であるときに、エンジンポンプの静圧モードを終了することを含む。
【０１４９】
例示のアルゴリズムの第９の主要なコンポーネントは、トランスミッションモードスーパーバイザーがＨＳＴＡＴモードを終了すると、高圧アキュムレータ隔離弁を開放することを含む。
【０１５０】
特定の実施形態では、上記の機能または機能のセットは単一の駆動ポンプコンポーネント（例えば、単一ポンプ、単一ポンプ／モータ、単一ポンピング回転群など）で実現できる。本明細書で使用される、ポンプという用語は、流体を低圧から高圧へ、その機能に動力を伝達するのに十分な時間の間移送できることをいう。単一の駆動ポンプはチャージポンプを含んでいてもよい。ここで使用する「駆動ポンプ」と「駆動油圧ポンプ」は原動機によって駆動される（例えば、直接機械的に駆動される）ポンプまたはポンプ／モータを意味する。
【０１５１】
上記で説明した各種実施形態は、例示のみを目的として提供するものであり、添付の特許請求の範囲を限定することを意図したものではない。当業者にとって、ここで図示説明した例示の実施形態やアプリケーションに従うことなく、また、特許請求の範囲に述べる本発明の真の精神と範囲から逸脱することなく様々な変形や変化を行うことができることは容易に理解できよう。
【図１】
2017536286.tif 000007
【図２】
2017536286.tif 000008
【図３】
2017536286.tif 000009
【図４】
2017536286.tif 000010
【図５】
2017536286.tif 000011
【図６】
2017536286.tif 000012
【図７】
2017536286.tif 000013
【図８】
2017536286.tif 000014
【図９】
2017536286.tif 000015
【図１０】
2017536286.tif 000016
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
2017536286.tif 000020
【図１５】
2017536286.tif 000021
【図１６】
2017536286.tif 000022
【図１７】
2017536286.tif 000023
【国際調査報告】
2017536286.tif 000024
2017536286.tif 000025
2017536286.tif 000026