(57)【要約】  本発明は、車両（１０１、１０２、１０３）用のデュアル駆動ドライブライン（２０１、２０２、２０３）に関する。上記デュアル駆動ドライブラインは、動力源（３）と、上記動力源（３）に駆動的係合する静液圧ポンプ（４）と、第１の車軸（１１ａ）と、第２の車軸（１１ｂ）と、上記静液圧ポンプ（４）と流体連通する第１の静液圧ユニット（５ａ）と、上記静液圧ポンプ（４）と流体連通する第２の静液圧ユニット（５ｂ）と、制御ユニット（３０）と、を備え、上記第１の静液圧ユニット（５ａ）は上記第１の車軸（１１ａ）に駆動的係合または選択的に駆動的係合し、上記第１の静液圧ユニット（５ａ）は上記第２の車軸（１１ｂ）には駆動的係合可能ではない、上記第２の静液圧ユニット（５ｂ）は上記第２の車軸（１１ｂ）に駆動的係合または選択的に駆動的係合し、上記第２の静液圧ユニット（５ｂ）は上記第１の車軸（１１ａ）に駆動的係合可能ではない、上記制御ユニット（３０）は上記静液圧ポンプ（４）、上記第１の静液圧ユニット（５ａ）および上記第２の静液圧ユニット（５ｂ）のうちの少なくとも１つの液圧変位を制御するように適合されている。  本発明はさらに、上記デュアル駆動ドライブライン（２０１、２０２、２０３）を備える車両（１０１、１０２、１０３）に関する。
2017532238.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用のデュアル駆動ドライブラインであって、
動力源と、
前記動力源に駆動的係合する静液圧ポンプと、
第１の車軸と、
第２の車軸と、
前記静液圧ポンプと流体連通する第１の静液圧ユニットと、
前記静液圧ポンプと流体連通する第２の静液圧ユニットと、
制御ユニットと、を備え、
前記第１の静液圧ユニットは前記第１の車軸に駆動的係合または選択的に駆動的係合し、且つ前記第１の静液圧ユニットは前記第２の車軸に駆動的係合可能ではない、
前記第２の静液圧ユニットは前記第２の車軸に駆動的係合または選択的に駆動的係合し、且つ前記第２の静液圧ユニットは前記第１の車軸に駆動的係合可能ではない、
前記制御ユニットは、前記静液圧ポンプ、前記第１の静液圧ユニットおよび前記第２の静液圧ユニットのうちの少なくとも１つの液圧変位を制御する、デュアル駆動ドライブライン。
【請求項２】
前記第１の静液圧ユニットの出力シャフトまたは前記第１の静液圧ユニットの前記出力シャフトに選択的に駆動的係合する第１のクラッチデバイスの出力シャフトが、前記第１の車軸または前記第１の車軸の第１の差動装置に直接的に駆動的係合すること、および
前記第２の静液圧ユニットの出力シャフトまたは前記第２の静液圧ユニットの前記出力シャフトに選択的に駆動的係合する第２のクラッチデバイスの出力シャフトが、前記第２の車軸または前記第２の車軸の第２の差動装置に直接的に駆動的係合すること、のうちの少なくとも一方を備える、請求項１に記載のデュアル駆動ドライブライン。
【請求項３】
２比機能を持つ第１の機械的ギアボックスおよび２比機能を持つ第２の機械的ギアボックスのうちの少なくとも１つをさらに備え、
前記第１の静液圧ユニットは、前記第１の機械的ギアボックスを介して、前記第１の車軸に選択的に駆動的係合し、前記第１の機械的ギアボックスの出力シャフトが前記第１の車軸の第１の差動装置に直接的に駆動的係合し、
前記第２の静液圧ユニットは、前記第２の機械的ギアボックスを介して、前記第２の車軸に選択的に駆動的係合し、前記第２の機械的ギアボックスの出力シャフトが前記第２の車軸の第２の差動装置に直接的に駆動的係合する、請求項１に記載のデュアル駆動ドライブライン。
【請求項４】
前記第１の静液圧ユニットおよび前記第２の静液圧ユニットは、前記静液圧ポンプと平行に流体連通する、請求項１から３のいずれか一項に記載のデュアル駆動ドライブライン。
【請求項５】
前記静液圧ポンプを前記第１の静液圧ユニットおよび前記第２の静液圧ユニットのうちの少なくとも１つに選択的に流体的接続する少なくとも１つの流体制御弁をさらに備え、前記流体制御弁は少なくとも３つの制御状態を有し、
前記流体制御弁が第１の制御状態にあるとき、前記静液圧ポンプは前記第１の静液圧ユニットおよび前記第２の静液圧ユニットと平行に流体連通し、
前記流体制御弁が第２の制御状態にあるとき、前記静液圧ポンプは前記第１の静液圧ユニットと流体連通し且つ前記第２の静液圧ユニットから流体的切断し、
前記流体制御弁が第３の制御状態にあるとき、前記静液圧ポンプは前記第２の静液圧ユニットと流体連通し且つ前記第１の静液圧ユニットから流体的切断する、請求項１から４のいずれか一項に記載のデュアル駆動ドライブライン。
【請求項６】
前記少なくとも１つの流体制御弁は、第１の流体制御弁および第２の流体制御弁を含み、
前記静液圧ポンプ、前記第１の静液圧ユニットおよび前記第２の静液圧ユニットの各々は第１の流体ポートおよび第２の流体ポートを有し、前記第１の流体制御弁は、前記静液圧ポンプの前記第１の流体ポートを、前記第１の静液圧ユニットの前記第１の流体ポートおよび前記第２の静液圧ユニットの前記第１の流体ポートのうちの少なくとも１つに選択的に流体的接続し、前記第２の流体制御弁は、前記静液圧ポンプの前記第２の流体ポートを、前記第１の静液圧ユニットの前記第２の流体ポートおよび前記第２の静液圧ユニットの前記第２の流体ポートのうちの少なくとも１つに選択的に流体的接続し、
前記第１の制御状態において、前記第１の流体制御弁は、前記静液圧ポンプの前記第１の流体ポートを、前記第１の静液圧ユニットおよび前記第２の静液圧ユニットの前記第１の流体ポートに流体的接続し、前記第２の流体制御弁は、前記静液圧ポンプの前記第２の流体ポートを、前記第１の静液圧ユニットおよび前記第２の静液圧ユニットの前記第２の流体ポートに流体的接続し、
前記第２の制御状態において、前記第１の流体制御弁および前記第２の流体制御弁は、前記静液圧ポンプの前記第１の流体ポートおよび前記第２の流体ポートを、前記第１の静液圧ユニットの前記第１の流体ポートおよび前記第２の流体ポートに流体的接続し且つ前記第２の静液圧ユニットから前記静液圧ポンプを流体的切断し、
前記第３の制御状態において、前記第１の流体制御弁および前記第２の流体制御弁は、前記静液圧ポンプの前記第１の流体ポートおよび前記第２の流体ポートを、前記第２の静液圧ユニットの前記第１の流体ポートおよび前記第２の流体ポートに流体的接続し且つ前記第１の静液圧ユニットから前記静液圧ポンプを流体的切断する、請求項５に記載のデュアル駆動ドライブライン。
【請求項７】
前記静液圧ポンプ、前記第１の静液圧ユニットおよび前記第２の静液圧ユニットのうちの少なくとも１つまたはそれらのうちの各々と流体連通する液圧アキュムレータアセンブリをさらに備える、請求項１から６のいずれか一項に記載のデュアル駆動ドライブライン。
【請求項８】
前記液圧アキュムレータアセンブリを前記静液圧ポンプ、前記第１の静液圧ユニットおよび前記第２の静液圧ユニットのうちの少なくとも１つまたはそれらのうちの各々に選択的に流体的接続するための少なくとも１つのアキュムレータ弁をさらに備え、前記アキュムレータ弁は少なくとも３つの制御位置を有し、
前記アキュムレータ弁が第２の制御位置にあるとき、前記液圧アキュムレータアセンブリは前記静液圧ポンプ、前記第１の静液圧ユニットおよび前記第２の静液圧ユニットから流体的切断され、
前記アキュムレータ弁が第１の制御位置または第３の制御位置にあるとき、前記液圧アキュムレータアセンブリは、前記静液圧ポンプ、前記第１の静液圧ユニットおよび前記第２の静液圧ユニットと平行に流体連通する、請求項７に記載のデュアル駆動ドライブライン。
【請求項９】
前記液圧アキュムレータアセンブリは、少なくとも１つの高圧アキュムレータおよび少なくとも１つの低圧アキュムレータを有し、
前記静液圧ポンプ、前記第１の静液圧ユニットおよび前記第２の静液圧ユニットは各々第１の流体ポートおよび第２の流体ポートを有し、
前記アキュムレータ弁が前記第１の制御位置にあるとき、前記アキュムレータ弁は前記高圧アキュムレータを前記静液圧ポンプ、前記第１の静液圧ユニットおよび前記第２の静液圧ユニットの前記第１の流体ポートに流体的接続し且つ前記低圧アキュムレータを前記静液圧ポンプ、前記第１の静液圧ユニットおよび前記第２の静液圧ユニットの前記第２の流体ポートに流体的接続し、
前記アキュムレータ弁が前記第３の制御位置にあるとき、前記アキュムレータ弁は前記高圧アキュムレータを前記静液圧ポンプ、前記第１の静液圧ユニットおよび前記第２の静液圧ユニットの前記第２の流体ポートに流体的接続し且つ前記低圧アキュムレータを前記静液圧ポンプ、前記第１の静液圧ユニットおよび前記第２の静液圧ユニットの前記第１の流体ポートに流体的接続する、請求項８に記載のデュアル駆動ドライブライン。
【請求項１０】
前記制御ユニットは、少なくとも１つのセンサ信号に基づき、少なくとも１つの制御デバイスを制御し、
前記制御デバイスは、
前記静液圧ポンプの前記液圧変位を制御するためのアクチュエータと、
前記第１の静液圧ユニットの前記液圧変位を制御するためのアクチュエータと、
前記第２の静液圧ユニットの前記液圧変位を制御するためのアクチュエータと、
前記静液圧ポンプを前記第１の静液圧ユニットおよび前記第２の静液圧ユニットのうちの少なくとも１つに選択的に流体的接続するための少なくとも１つの流体制御弁と、
液圧アキュムレータアセンブリを前記静液圧ポンプ、前記第１の静液圧ユニットおよび前記第２の静液圧ユニットのうちの少なくとも１つまたはそれらのうちの各々に選択的に流体的接続するためのアキュムレータ弁と、
前記第１の静液圧ユニットを前記第１の車軸に選択的に駆動的係合させるための第１のクラッチデバイスと、
前記第２の静液圧ユニットを前記第２の車軸に選択的に駆動的係合させるための第２のクラッチデバイスと、
２比機能を持つ第１の機械的ギアボックスであって、前記第１の静液圧ユニットは前記第１の機械的ギアボックスを介して、前記第１の車軸に駆動的係合する、第１の機械的ギアボックスと、
２比機能を持つ第２の機械的ギアボックスであって、前記第２の静液圧ユニットは前記第２の機械的ギアボックスを介して、前記第２の車軸に駆動的係合する、第２の機械的ギアボックスと、
のうちの少なくとも１つまたはそれらのうちの各々を含み、
前記センサ信号は、
前記静液圧ポンプの前記液圧変位と、
前記第１の静液圧ユニットの前記液圧変位と、
前記第２の静液圧ユニットの前記液圧変位と、
前記動力源の出力シャフトの回転速度と、
前記第１の車軸の回転速度と、
前記第２の車軸の回転速度と、
高圧アキュムレータの静液圧と、
低圧アキュムレータの静液圧と、
少なくとも１つの車両用タイヤの空気圧と、
のうちの少なくとも１つまたはそれらのうちの各々を示す、請求項１から９のいずれか一項に記載のデュアル駆動ドライブライン。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか一項に記載のデュアル駆動ドライブラインを備える、車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用のデュアル駆動ドライブラインに関する。さらに、本発明は上記ドライブラインを備える車両、特に、農業用車両またはホイールローダ等のオフハイウェイ車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術より知られるデュアル駆動静液圧トランスミッションドライブラインは通常、静液圧ポンプに駆動的係合する動力源および静液圧ポンプと流体連通する２つの静液圧モータを含む。概して、第１の静液圧モータの出力トルクおよび第２の静液圧モータの出力トルクは、加算ギアボックスで合計される。加算ギアボックスの出力シャフトから、合計されたトルクが少なくとも１つの車両用車軸またはホイールシャフトに伝達される。通常、加算ギアボックスの出力シャフトから車軸へのトルク伝達は、少なくとも１つの駆動シャフトおよび少なくとも１つのベベルセットを使用して実現される。
【０００３】
ドライブラインのトランスミッション全体の効率を改善し、エネルギー消費を低減すべく、加算ギアボックスは通常、上記２つのモータに対し、加算ギアボックスの出力トルクに対するモータの出力トルクの比率は、異なるように構成されている。例えば、第１のモータに対する上記比率は、第２のモータに対するものより小さい。この場合、ドライブラインは通常、第１のモータの速度超過を回避すべく、第１のモータは車両速度がより高速にあるとき、係合解除可能に構成されている。故に、車両速度が低速の際、両方のモータを使用して、最大出力トルクをもたらす一方で、例えば車両速度の閾値を超える等の車両速度が高速の際は、第２のモータのみが係合される。このようにして、エネルギー消費および全体の損失が低減可能である。
【０００４】
しかしながら、これらの改良にも関わらず、さらにいっそう効率的なドライブラインへのニーズが存在し続けている。特にオフハイウェイ市場では、トランスミッションを車両速度または地上条件等の異なる駆動条件に適合できるドライブラインに対する需要が高まりつつある。
【０００５】
よって、本発明の基礎をなす技術的課題は、さらに改善されたエネルギー効率および柔軟性を備えたデュアル駆動ドライブラインをもたらすことである。
【０００６】
本課題は、請求項１に係るデュアル駆動ドライブラインによって、および上記デュアル駆動ドライブラインを備える車両によって解決される。
【０００７】
ここで提案されたデュアル駆動ドライブラインは、動力源と、上記動力源に駆動的係合する静液圧ポンプと、第１の車軸と、第２の車軸と、上記静液圧ポンプと流体連通する第１の静液圧ユニットと、上記静液圧ポンプと流体連通する第２の静液圧ユニットと、制御ユニットと、を少なくとも備え、上記第１の静液圧ユニットは上記第１の車軸に駆動的係合または選択的に駆動的係合し、且つ上記第１の静液圧ユニットは上記第２の車軸に駆動的係合可能でない、上記第２の静液圧ユニットは上記第２の車軸に駆動的係合または選択的に駆動的係合し、且つ上記第２の静液圧ユニットは上記第１の車軸に駆動的係合可能でない、上記制御ユニットは、上記静液圧ポンプおよび／または上記第１の静液圧ユニットおよび／または上記第２の静液圧ユニットの液圧変位を制御するように適合されている。
【０００８】
換言すると、第１の静液圧ユニットは第１の車軸に駆動的係合し、または第１の車軸にのみ駆動的係合可能であり、第２の静液圧ユニットは第２の車軸に駆動的係合し、または第２の車軸にのみ駆動的係合可能である。制御ユニットは、静液圧ポンプ、第１の静液圧ユニットおよび第２の静液圧ユニットのうちの少なくとも１つまたは全部の液圧変位を制御するように構成されているという事実の組み合わせにおいて、制御ユニットは第１の車軸および第２の車軸に供給されるトルクを特に柔軟な方法で制御するように適合されている。制御ユニットはまた、中央液圧差動装置とも呼ばれる。例えば、制御ユニットは、現在の駆動条件に基づいて、または車両の操作者によって供給される入力信号に基づいて、第１の車軸および第２の車軸に供給されるトルクを制御するように適合可能である。
【０００９】
制御ユニットは、上記の従来技術で知られるデュアル駆動ドライブラインで使用される加算ギアボックス、駆動シャフトおよびベベルセットに置き換わってよい。換言すると、第１の静液圧ユニットの出力シャフトは、ギアボックス、駆動シャフトおよびベベルセットのうちの少なくとも１つを備えずに、またはこれらのうちの各々を備えずに、第１の車軸に駆動的係合してよく、または駆動的係合可能であってよい。追加的または代替的に、第２の静液圧ユニットの出力シャフトは、ギアボックス、駆動シャフトおよびベベルセットのうちの少なくとも１つを備えずに、またはこれらのうちの各々を備えずに、第２の車軸に駆動的係合してよく、または駆動的係合可能であってよい。このようにトランスミッション部品の数を減らすことで、トランスミッションの損失全体が低減され、トランスミッションの効率が向上される。さらに、駆動シャフト、ギアボックスおよびベベルセットを除去することで、製造コストおよび全体の重量を低減し、ドライブラインの寿命を延ばし、部品設置の自由度を高める。
【００１０】
動力源は、例えば、内燃エンジンまたは電気モータであってよい。静液圧ポンプは、当該技術分野で既知のアキシャルピストンポンプまたはラジアルピストンポンプ等の可変変位ポンプであってよい。第１の静液圧ユニットおよび第２の静液圧ユニットのうちの少なくとも１つは、当該技術分野で既知のアキシャルピストンモータまたはラジアルピストンモータ等の可変変位静液圧モータであってよい。好ましくは、第１の静液圧ユニットおよび第２の静液圧ユニットのうちの少なくとも１つは、出力シャフトが両方の方向に回転するように構成された可逆性静液圧モータである。第１の静液圧ユニットと流体連通する静液圧ポンプは、弁を使用して、第１の静液圧ユニットに流体的接続または選択的に流体的接続される静液圧ポンプを含んでよい。第２の静液圧ユニットと流体連通する静液圧ポンプは、弁を使用して、第２の静液圧ユニットに流体的接続または選択的に流体的接続される静液圧ポンプを含んでよい。第１の静液圧ユニットおよび第２の静液圧ユニットは、静液圧ポンプと平行に流体連通してよく、または第１の静液圧ユニットおよび第２の静液圧ユニットは、例えば１または複数の流体制御弁を介して、静液圧ポンプと平行に流体連通するように構成されてよい。このことには通常、静液圧ポンプが同一の流体圧力を第１の静液圧ユニットおよび第２の静液圧ユニットに印加する、または印加可能であるように、静液圧ポンプおよび静液圧ユニットが流体連通することが含まれる。
【００１１】
制御ユニットは、静液圧ポンプと、第１の静液圧ユニットと、第２の静液圧ユニットと、を含む液圧回路を制御するように構成されてよく、その結果、動力源によって供給される機械的エネルギー若しくは出力トルクまたは上記エネルギー／出力トルクの一部が、多数の組み合わせにより、第１の車軸および第２の車軸間でスプリットされてよい。
【００１２】
一実施形態において、提案されたデュアル駆動ドライブラインは、第１の静液圧ユニットの出力シャフトを第１の車軸に選択的に駆動的係合するように構成された第１のクラッチデバイスを含む。つまり、第１のクラッチデバイスは、第１の静液圧ユニットの出力シャフトを第１の車軸に駆動的係合するか、または第１の静液圧ユニットの出力シャフトを第１の車軸から係合解除するかのいずれかに構成されている。追加的または代替的に、提案されたデュアル駆動ドライブラインは、第２の静液圧ユニットの出力シャフトを第２の車軸に選択的に駆動的係合するように構成された第２のクラッチデバイスを含んでよい。つまり、第２のクラッチデバイスは、第２の静液圧ユニットの出力シャフトを第２の車軸に駆動的係合するか、または第２の静液圧ユニットの出力シャフトを第２の車軸から係合解除するかのいずれかに構成されている。制御ユニットは、第１のクラッチデバイスおよび第２のクラッチデバイスのうちの少なくとも１つを制御するように適合されてよい。追加的または代替的に、クラッチデバイスは、車両の操作者によってペダル、アームまたはノブ等の対応する入力デバイスを介して供給された入力信号に基づいて作動されるように構成されてよい。
【００１３】
提案されたデュアル駆動ドライブラインのさらなる実施形態において、第１の静液圧ユニットの出力シャフトまたは第１のクラッチデバイスの出力シャフトは、第１の車軸または第１の車軸の第１の差動装置に直接的に駆動的係合する。これ以降、車軸およびシャフト間または２つのシャフト間で「直接的に駆動的係合」という用語は、それぞれの軸／シャフトに固定されたそれらのギアが互いに直接的に係合すること、それぞれの軸／シャフトに固定された上記ギアが何らのさらなるトランスミッション部品を含まない１または複数のアイドルギアを介して駆動的係合すること、または、それぞれの軸／シャフトがチェーンまたはベルトを介して互いに直接的に係合すること、を含んでよい。
【００１４】
第１の静液圧ユニットは、第１の差動装置に直接的に接続されてよく、あるいは第１の車軸の差動装置に統合すらされてよい。通常、第１の差動装置の入力は、従来のリングギアと置き換え可能なギアとして構成され、または当該ギアを含む。通常、第１の静液圧ユニットの出力シャフトは、第１の車軸に対し垂直に配置されている。従って、第１の静液圧ユニットと第１の差動装置の入力との間のトランスミッションにピニオンは必要とされない。この実施形態において、一方側における第１の静液圧ユニットの出力シャフトまたは代替的に第１のクラッチデバイスの出力シャフトと、他方側における第１の車軸または代替的に第１の差動装置との間の機械的トランスミッションは、ギアボックス、駆動シャフトまたはベベルセットを含まない。従来の車軸ベベルセットは、大きな損失を生じさせる可能性があり、ここで提案されたトランスミッションの効率は、従来技術で知られるトランスミッションと比べ、大きく向上され得る。特に、第１の静液圧ユニットは、第１の車軸に直接配置されてよい。このことは、第１の静液圧ユニットと第１の車軸との間の距離が１メータ未満、５０センチメートル未満、または３０センチメートル未満であることが含まれてよい。提案されたデュアル駆動ドライブラインは、第１の車軸に差動装置がないことを特徴とすることさえ理解されるところである。代わりに、デュアル駆動ドライブラインは、第１の車軸に配置された２つの（第１の）静液圧ユニットを含んでよく、当該２つの静液圧ユニットの各々は、第１の車軸の２つのハーフシャフトのうちの１つに接続されている。
【００１５】
追加的または代替的に、第２の静液圧ユニットの出力シャフトまたは第２のクラッチデバイスの出力シャフトは、第２の車軸または第２の車軸の第２の差動装置に直接的に駆動的係合してよい。第２の静液圧ユニットは、第２の差動装置に直接的に接続されてよく、あるいは第２の車軸の差動装置に統合すらされてよい。通常、第２の差動装置の入力は、従来のリングギアと置き換え可能なギアとして構成され、または当該ギアを含む。通常、第２の静液圧ユニットの出力シャフトは、第２の車軸に対し垂直に配置されている。従って、第２の静液圧ユニットと第２の差動装置の入力との間のトランスミッションにピニオンは必要とされない。この実施形態において、一方側における第２の静液圧ユニットの出力シャフトまたは代替的に第２のクラッチデバイスの出力シャフトと、他方側における第２の車軸または代替的に第２の差動装置との間の機械的トランスミッションは、ギアボックス、駆動シャフトまたはベベルセットを含まない。特に、第２の静液圧ユニットは、第２の車軸に直接配置されてよい。このことは、第２の静液圧ユニットと第２の車軸との間の距離が１メータ未満、５０センチメートル未満、または３０センチメートル未満であることが含まれてよい。ここで再び、提案されたデュアル駆動ドライブラインは、第２の車軸に差動装置がないことを特徴とすることが理解されるところである。代わりに、デュアル駆動ドライブラインは、第２の車軸に配置された２つの（第２の）静液圧ユニットを含んでよく、当該２つの静液圧ユニットの各々は、第２の車軸の２つのハーフシャフトのうちの１つに接続されている。
【００１６】
提案されたデュアル駆動ドライブラインのさらなる実施形態において、第１の静液圧ユニットは、２比機能（ｔｗｏ−ｒａｔｉｏ  ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）を持つ第１の機械的ギアボックスを介して、第１の車軸に選択的に駆動的係合する。この場合、第１の機械的ギアボックスの出力シャフトは、第１の車軸または第１の差動装置の入力シャフトに直接的に駆動的係合することが好ましい。追加的または代替的に、第２の静液圧ユニットは、２比機能を持つ第２の機械的ギアボックスを介して、第２の車軸に選択的に駆動的係合してよく、ここにおいて、第２の機械的ギアボックスの出力シャフトは、第２の車軸または第２の差動装置の入力シャフトに直接的に駆動的係合することが好ましい。第１の静液圧ユニットと第１の車軸との間または第２の静液圧ユニットと第２の車軸との間に追加の機械的ギアボックスを含めると、動力源によって供給される機械的エネルギー若しくは出力トルクまたは第１の車軸と第２の車軸との間の上記エネルギー／出力トルクの一部をスプリットできる可能性をさらに増やし、これによって、デュアル駆動ドライブラインの柔軟性および多用途性を増やす。
【００１７】
さらなる実施形態において、提案されたデュアル駆動ドライブラインは、静液圧ポンプを、第１の静液圧ユニットおよび／または第２の静液圧ユニットに選択的に流体的接続するための少なくとも１つの流体制御弁を含む。少なくとも１つの流体制御弁は、少なくとも３つの制御状態を有することができ、当該３つの制御状態は、静液圧ポンプ、第１の静液圧ユニットおよび第２の静液圧ユニットを含む液圧回路の複数の異なる構成に対応する。
【００１８】
液圧回路および流体制御弁は、流体制御弁が第１の制御状態にあるとき、静液圧ポンプが第１の静液圧ユニットおよび第２の静液圧ユニットと平行に流体連通するように構成されてよい。液圧回路および流体制御弁は、流体制御弁が第２の制御状態にあるとき、静液圧ポンプが第１の静液圧ユニットと流体連通し且つ第２の静液圧ユニットから流体的切断されるように構成されてよい。液圧回路および流体制御弁は、流体制御弁が第３の制御状態にあるとき、静液圧ポンプが第２の静液圧ユニットと流体連通し且つ第１の静液圧ユニットから流体的切断されるように構成されてよい。さらなる実施形態において、流体制御弁はさらに第４の制御状態を有してよい。よって、液圧回路および流体制御弁は、流体制御弁が第４の制御状態にあるとき、静液圧ポンプが第１の静液圧ユニットおよび第２の静液圧ユニットから流体的切断されるように構成されてよい。
【００１９】
通常、静液圧ポンプ、第１の静液圧ユニットおよび第２の静液圧ユニットは各々、第１の流体ポートおよび第２の流体ポートを有する。提案されたデュアル駆動ドライブラインのさらなる実施形態において、少なくとも１つの流体制御弁は、第１の流体制御弁および第２の流体制御弁を含む。第１の流体制御弁および第２の流体制御弁は、静液圧ポンプの第１の流体ポートが、第１の流体制御弁を介して、第１の静液圧ユニットの第１の流体ポートおよび第２の静液圧ユニットの第１の流体ポートに選択的に流体的接続され得るように接続されてよい。第１の流体制御弁および第２の流体制御弁は、静液圧ポンプの第２の流体ポートが、第２の流体制御弁を介して、第１の静液圧ユニットの第２の流体ポートおよび第２の静液圧ユニットの第２の流体ポートに選択的に流体的接続されるように接続されてよい。
【００２０】
よって、静液圧ポンプと、第１の静液圧ユニットおよび第２の静液圧ユニットと、第１の流体制御弁および第２の流体制御弁と、を接続する流体ラインは、上記第１の制御状態において、第１の流体制御弁は、静液圧ポンプの第１の流体ポートを第１の静液圧ユニットおよび第２の静液圧ユニットの第１の流体ポートに流体的接続し、第２の流体制御弁は、静液圧ポンプの第２の流体ポートを第１の静液圧ユニットおよび第２の静液圧ユニットの第２の流体ポートに流体的接続し、上記第２の制御状態において、第１の流体制御弁および第２の流体制御弁は、静液圧ポンプの第１の流体ポートおよび第２の流体ポートを第１の静液圧ユニットの第１の流体ポートおよび第２の流体ポートに流体的接続し且つ第２の静液圧ユニットから静液圧ポンプを流体的切断し、上記第３の制御状態において、第１の流体制御弁および第２の流体制御弁は、静液圧ポンプの第１の流体ポートおよび第２の流体ポートを第２の静液圧ユニットの第１の流体ポートおよび第２の流体ポートに流体的接続し且つ第１の静液圧ユニットから静液圧ポンプを流体的切断する、ようにさらに構成されてよい。
【００２１】
少なくとも１つの流体制御弁は、動力源によって供給される機械的エネルギー若しくは出力トルク、または第１の静液圧ユニットと第２の静液圧ユニットとの間若しくは第１の車軸と第２の車軸との間の上記エネルギー／出力トルクの一部をスプリットできる可能性をさらに増やし、それによって、デュアル駆動ドライブラインの柔軟性および多用途性を拡張する。
【００２２】
さらなる実施形態において、提案されたデュアル駆動ドライブラインは、液圧アキュムレータアセンブリを備える。アキュムレータアセンブリが静液圧ポンプおよび／または第１の静液圧ユニットおよび／または第２の静液圧ユニットと流体連通するように適合されるように、アキュムレータアセンブリは液圧回路に接続される。静液圧ポンプおよび／または第１の静液圧ユニットおよび／または第２の静液圧ユニットから、アキュムレータアセンブリに静液圧エネルギーを伝達することによってアキュムレータアセンブリがチャージされ得るように、またはアキュムレータアセンブリから、第１の静液圧ユニットおよび／または第２の静液圧ユニットに静液圧エネルギーを伝達することによってアキュムレータアセンブリがディスチャージされ得るように、液圧アキュムレータアセンブリおよび液圧回路は通常接続される。
【００２３】
通常、アキュムレータアセンブリは、少なくとも１つの高圧アキュムレータおよび少なくとも１つの低圧アキュムレータを備える。好ましくは、高圧アキュムレータの静液圧は、静液圧ポンプ、第１の静液圧ユニットおよび第２の静液圧ユニットを含む液圧回路内の作動圧力の圧力範囲内に保持されることが好ましい。通常、高圧アキュムレータの静液圧は少なくとも１００バールである。追加的または代替的に、高圧アキュムレータの静液圧は、最大５００バールであってよい。低圧アキュムレータの静液圧は通常、閉じられた液圧回路の戻りラインの静液圧に保持される。低圧アキュムレータの静液圧は、少なくとも３０バールであってよい。追加的または代替的に、低圧アキュムレータの静液圧は、最大３０バールであってよい。
【００２４】
デュアル駆動ドライブラインはまた、アキュムレータアセンブリを、静液圧ポンプ、第１の静液圧ユニットおよび第２の静液圧ユニットのうちの少なくとも１つまたはそれらのうちの各々に選択的に流体的接続するための少なくとも１つのアキュムレータ弁を備えてよい。上記アキュムレータ弁は、少なくとも３つの制御位置を有してよい。アキュムレータアセンブリ、アキュムレータ弁および液圧回路を接続する流体ラインは、アキュムレータ弁が第２の制御位置にあるとき、アキュムレータアセンブリは静液圧ポンプ、第１の静液圧ユニットおよび第２の静液圧ユニットから流体的切断され、アキュムレータ弁が第１または第３の制御位置にあるとき、静液圧アキュムレータは、静液圧ポンプ、第１の静液圧ユニットおよび第２の静液圧ユニットと平行に流体連通するように配置されてよい。
【００２５】
例えば、第１の制御位置にあるアキュムレータ弁は、高圧アキュムレータを静液圧ポンプ、第１の静液圧ユニットおよび第２の静液圧ユニットの第１の流体ポートに流体的接続し、低圧アキュムレータを静液圧ポンプ、第１の静液圧ユニットおよび第２の静液圧ユニットの第２の流体ポートに流体的接続するアキュムレータ弁を含んでよい。第３の制御位置にあるアキュムレータ弁は、高圧アキュムレータを静液圧ポンプ、第１の静液圧ユニットおよび第２の静液圧ユニットの第２の流体ポートに流体的接続し、低圧アキュムレータを静液圧ポンプ、第１の静液圧ユニットおよび第２の静液圧ユニットの第１の流体ポートに流体的接続するアキュムレータ弁を含んでよい。
【００２６】
提案されたデュアル駆動ドライブラインのさらなる実施形態において、制御ユニットは、例えば制御アルゴリズムによる少なくとも１つのセンサ信号に基づき、少なくとも１つの制御デバイスを制御するように適合されている。
【００２７】
制御デバイスは、静液圧ポンプの液圧変位を制御するためのアクチュエータと、第１の静液圧ユニットの液圧変位を制御するためのアクチュエータと、第２の静液圧ユニットの液圧変位を制御するためのアクチュエータと、静液圧ポンプを第１の静液圧ユニットおよび／または第２の静液圧ユニットに選択的に流体的接続するための少なくとも１つの流体制御弁と、液圧アキュムレータアセンブリを静液圧ポンプ、第１の静液圧ユニットおよび第２の静液圧ユニットのうちの少なくとも１つまたはそれらのうちの各々に選択的に流体的接続するアキュムレータ弁と、第１の静液圧ユニットを第１の車軸に選択的に駆動的係合させるための第１のクラッチデバイスと、第２の静液圧ユニットを第２の車軸に選択的に駆動的係合させるための第２のクラッチデバイスと、２比機能を持つ第１の機械的ギアボックスと、第２の静液圧ユニットを第２の車軸に選択的に駆動的係合させるための２比機能を持つ第２の機械的ギアボックスと、のうちの少なくとも１つまたはそれらのうちの各々を含んでよい。
【００２８】
センサ信号は、静液圧ポンプの液圧変位と、第１の静液圧ユニットの液圧変位と、第２の静液圧ユニットの液圧変位と、動力源の出力シャフトの回転速度と、第１の車軸の回転速度と、第２の車軸の回転速度と、高圧アキュムレータの静液圧と、低圧アキュムレータの静液圧と、少なくとも１つの車両用タイヤの空気圧と、のうちの少なくとも１つまたはそれらのうちの各々を示してよい。
【００２９】
提案されたデュアル駆動ドライブラインは通常、センサ信号（複数可）を検出するための少なくとも１つのセンサを含む。センサは、１または複数の液圧変位センサ、１または複数の（回転）速度センサ、１または複数のトルクセンサ、１または複数の静液圧センサおよび／または１または複数の空気圧センサを含んでよい。制御ユニットは、少なくとも１つの制御デバイスを電子的に制御するように適合されてよい。例えば、制御デバイスは、制御ユニットからの電子信号を介して、制御されてよい。制御ユニットは、上記センサ信号のうちの少なくとも１つまたはそれらのうちの各々に基づいて、各制御デバイスを制御するように適合されてよい。制御ユニットは、複数の制御デバイスを独立して制御するように適合されてよい。静液圧ポンプ、第１の静液圧ユニットおよび第２の静液圧ユニットの液圧変位を変動するためのアクチュエータを制御することには、それぞれのアクチュエータの液圧変位を、例えば制御アルゴリズムを用いて、制御ユニットによって判断された変位値に調整することが含まれてよい。液圧変位を制御することには、変位を上げ、変位を下げ、変位を一定に保持することが含まれてよい。少なくとも１つの流体制御弁を制御することには、流体制御弁をそれぞれの制御状態のうちの１つに切り替えることが含まれてよい。アキュムレータ弁を制御することには、アキュムレータ弁をその複数の制御位置のうちの１つに切り替えることが含まれてよい。
【００３０】
追加的または代替的に、制御ユニットは、車両の操作者によって供給される入力信号に基づいて、少なくとも１つの制御デバイスを制御するように構成されてよい。例えば、入力信号は、車両のアクセルペダルを使用して供給されてよく、異なるペダル位置が異なる入力信号に関連付けられる。
【００３１】
また、デュアル駆動ドライブラインを備える車両が提案される。通常、車両はオフハイウェイ車両である。例えば、車両は、トラクタまたはハーベスタ等の農業用車両であってよい。代替的に、車両はホイールローダ、ダンパー、クローラ、ホイールエクスカベータ、テレハンドラ、バックホーローダ等であってよい。  本発明の特定の実施形態が図面中に示され、以下の詳細な説明において記載されている。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】従来技術で知られるデュアル駆動ドライブラインを特徴とする車両を示す。ドライブラインは、動力源と、静液圧ポンプと、第１の静液圧モータと、第２の静液圧モータと、第１の車両軸と、第２の車両軸と、を備え、第１の車両軸および第２の車両軸は、加算ギアボックスと、駆動シャフトと、ベベルセットと、を介して静液圧モータに駆動的係合する。
【図２】本発明によるデュアル駆動ドライブラインの第１の実施形態を特徴とする車両を示す。ドライブラインは、対応する流体制御弁を介して、第１の静液圧ユニットと第２の静液圧ユニットとに流体連通する静液圧ポンプを含み、ドライブラインはさらに制御ユニットを含む。
【図３】図２の流体制御弁の詳細図を示す。
【図４】図２および図３のデュアル駆動ドライブラインを特徴とする車両を示す。ドライブラインは、アキュムレータ弁を介して、静液圧ポンプおよび静液圧ユニットと流体連通する液圧アキュムレータアセンブリを追加で含む。
【図５】図４のドライブラインのアキュムレータ弁の詳細図を示す。
【図６】図４および図５のデュアル駆動ドライブラインを特徴とする車両を示す。ドライブラインは、ギア比を変動させるための機械的ギアボックスを追加で含む。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
図１は、従来技術で知られるデュアル駆動ドライブライン２００を備える車両１００を概略的に示す。ドライブライン２００は、静液圧ポンプ４と駆動的係合する内燃エンジン（ＩＣＥ）３を含む。静液圧ポンプ４は、第１の静液圧ユニット５ａおよび第２の静液圧ユニット５ｂと平行に流体連通する。通常、静液圧ユニット５ａ、５ｂはそれぞれ静液圧モータとして構成される。静液圧モータ５ａ、５ｂの出力トルクは、加算ギアボックス６で選択的に合計されてよく、加算ギアボックス６の出力シャフト７に伝達されてよい。つまり、現在の駆動条件に応じて、静液圧ユニット５ａ、５ｂのうちの一方または両方が出力シャフト７に駆動的係合してよい。出力シャフト７からのトルクは、フロントホイール１２ａのセットおよびリアホイール１２ｂのセットに、駆動シャフト８ａ、８ｂ、ベベルセット９ａ、９ｂ、差動装置１０ａ、１０ｂ、第１の（フロント）車軸１１ａおよび第２の（リア）車軸１１ｂを介して伝達される。本発明は、向上された効率性および柔軟性を備えた改善されたデュアル駆動ドライブラインをもたらすことを目的とする。
【００３４】
図２は、本発明に係るデュアル駆動ドライブライン２０１を備える、車両１０１、具体的にはホイールローダを示す。これ以降、繰り返し言及される特徴部には、同一の参照符号が付される。ドライブライン２０１は、静液圧ポンプ４と駆動的係合する動力源３、具体的にはＩＣＥを含む。静液圧ポンプ４は、当該ポンプ４の液圧変位を変動させるための可動スウォシュプレート（不図示）を備える液圧アキシャルピストンポンプである。液圧変位は、１回転あたりに移動または伝達される流体容積である。ポンプ４はさらに、スウォシュプレートを動かすことによって当該ポンプ４の液圧変位を変動させるためのアクチュエータ１３を含む。この種の可変変位式の液圧ポンプは一般的に当該技術分野で既知である。
【００３５】
ドライブライン２０１はさらに、第１の静液圧ユニット５ａおよび第２の静液圧ユニット５ｂを含む。静液圧ユニット５ａ、５ｂの各々は、それぞれの静液圧ユニット５ａ、５ｂの液圧変位を変動させるための可動スウォシュプレート（不図示）を備える可逆性液圧アキシャルピストンモータとして構成されている。静液圧ユニット５ａ、５ｂは、それぞれのスウォシュプレートを動かすことによって、それぞれのユニット５ａ、５ｂの液圧変位を変動させるための対応するアクチュエータ２１ａ、２１ｂを含む。静液圧ユニット５ａ、５ｂは対応する出力トルクを供給する出力シャフト２２ａ、２２ｂをさらに含む。静液圧ユニット５ａ、５ｂの出力シャフト２２ａ、２２ｂによって供給される出力トルクまたは出力トルクの一部は、車両１０１の複数のフロントホイール１２ａおよび／または複数のリアホイール１２ｂを駆動させるためのフロント車軸１１ａおよび／またはリア車軸１１ｂに伝達される。第１の静液圧ユニット５ａの出力シャフト２２ａは第１の車軸１１ａにのみ係合可能であり、第１の静液圧ユニット５ａの出力シャフト２２ａは第２の車軸１１ｂには係合不可能に配置されている。同様に、第２の静液圧ユニット５ｂの出力シャフト２２ｂは第２の車軸１１ｂにのみ係合し、第２の静液圧ユニット５ｂの出力シャフト２２ｂは第１の車軸１１ａには係合不可能に配置されている。
【００３６】
静液圧ユニット５ａ、５ｂは、静液圧ポンプ４と流体連通する。静液圧ポンプ４および静液圧ユニット５ａ、５ｂは、第１の流体ポート１４ａ、１５ａ、１６ａおよび第２の流体ポート１４ｂ、１５ｂ、１６ｂを有する。静液圧ポンプ４は、流体制御弁１７ａ、１７ｂを介して、静液圧ユニット５ａ、５ｂと流体連通する。静液圧ポンプ４の第１の流体ポート１４ａは、第１の流体制御弁１７ａを介して、および流体ライン１８ａ、１９ａ、１９ｂを介して、静液圧ユニット５ａ、５ｂの第１の流体ポート１５ａ、１６ａに選択的に流体的接続される。同様に、静液圧ポンプ４の第２の流体ポート１４ｂは、第２の流体制御弁１７ｂを介して、および流体ライン１８ｂ、２０ａ、２０ｂを介して、静液圧ユニット５ａ、５ｂの第２の流体ポート１５ｂ、１６ｂに選択的に流体的接続される。
【００３７】
図３は、同一の流体制御弁１７ａ、１７ｂの詳細図を示す。制御弁１７ａ、１７ｂは、三方弁／五方弁として構成されている。第１の流体制御弁１７ａは、３つの流体ポート１８ａ'、１９ａ'、１９ｂ'および５つの制御状態１７ａ．１、１７ａ．２、１７ａ．３、１７ａ．４、１７ａ．５を有する。第１の流体制御弁１７ａの第１の流体ポート１８ａ'は、流体ライン１８ａを介して、静液圧ポンプ４の第１の流体ポート１４ａに流体的接続される。第１の制御弁１７ａの第２の流体ポート１９ａ'および第３の流体ポート１９ｂ'は、流体ライン１９ａ、１９ｂをそれぞれ介して、静液圧ユニット５ａ、５ｂの第１の流体ポート１５ａ、１６ａに流体的接続される。
【００３８】
第１の制御状態１７ａ．１において、第１の流体ポート１８ａ'は、第２の流体ポート１９ａ'および第３の流体ポート１９ｂ'に流体的接続される。第２の制御状態１７ａ．２において、第１の流体ポート１８ａ'は、第２の流体ポート１９ａ'に流体的接続され且つ第３の流体ポート１９ｂ'から流体的切断される。第３の制御状態１７ａ．３において、第１の流体ポート１８ａ'は、第２の流体ポート１９ａ'から流体的切断され且つ第３の流体ポート１９ｂ'に流体的接続される。第４の制御状態１７ａ．４において、すべての流体ポート１８ａ'、１９ａ' １９ｂ'は互いから流体的切断される。第５の制御状態１７ａ．５において、第２の流体ポート１９ａ'は、第３の流体ポート１９ｂ'に流体的接続され、第１の流体ポート１８ａ'は第２の流体ポート１９ａ'および第３の流体ポート１９ｂ'の両方から流体的切断される。
【００３９】
第２の流体制御弁１７ｂは、３つの流体ポート１８ｂ'、２０ａ'、２０ｂ'および５つの制御状態１７ｂ．１、１７ｂ．２、１７ｂ．３、１７ｂ．４、１７ｂ．５を有する。第２の流体制御弁１７ｂの第１の流体ポート１８ｂ'は、流体ライン１８ｂを介して、静液圧ポンプ４の第２の流体ポート１４ｂに流体的接続される。第２の制御弁１７ｂの第２の流体ポート２０ａ'および第３の流体ポート２０ｂ'は、流体ライン２０ａ、２０ｂをそれぞれ介して、静液圧ユニット５ａ、５ｂの第２の流体ポート１５ｂ、１６ｂに流体的接続される。第２の流体制御弁１７ｂの制御状態１７ｂ．１、１７ｂ．２、１７ｂ．３、１７ｂ．４、１７ｂ．５に関しては、構成は第１の流体制御弁１７ａに関し記載の構成と類似しており、これに準じるものとする。
【００４０】
流体制御弁１７ａ、１７ｂがそれぞれ第１の制御状態１７ａ．１、１７ｂ．１に、それぞれ第２の制御状態１７ａ．２、１７ｂ．２に、それぞれ第３の制御状態１７ａ．３、１７ｂ．３に、それぞれ第４の制御状態１７ａ．４、１７ｂ．４に、またはそれぞれ第５の制御状態１７ａ．５、１７ｂ．５に、同時になるように、流体制御弁１７ａ、１７ｂは制御されてよい。第１の構成（同時に１７ａ．１、１７ｂ．１にある）において、静液圧ユニット５ａ、５ｂは、静液圧ポンプ４と平行に流体連通している。第２の構成（同時に１７ａ．２、１７ｂ．２にある）において、静液圧ポンプ４は、第１の静液圧ユニット５ａに流体的接続され、第２の静液圧ユニット５ｂから流体的切断されている。第３の構成（同時に１７ａ．３、１７ｂ．３にある）において、静液圧ポンプ４は、第１の静液圧ユニット５ａから流体的切断され、第２の静液圧ユニット５ｂに流体的接続されている。第４の構成（同時に１７ａ．４、１７ｂ．４にある）において、静液圧ポンプ４は、第１の静液圧ユニット５ａおよび第２の静液圧ユニット５ｂから流体的切断されている。第５の構成（同時に１７ａ．５、１７ｂ．５にある）において、静液圧ポンプ４は、第１の静液圧ユニット５ａおよび第２の静液圧ユニット５ｂから流体的切断されている一方で、静液圧ユニット５ａ、５ｂの第１のポート１５ａ、１６ａおよび第２のポート１５ｂ、１６ｂはそれぞれ互いに流体的接続されている。
【００４１】
上記の流体制御弁１７ａ、１７ｂの異なる構成は、動力源３によって供給される機械的エネルギーを静液圧ユニット５ａ、５ｂ間でスプリットし、当該機械的エネルギーを静液圧ユニット５ａ、５ｂの出力シャフト２２ａ、２２ｂに伝達する異なるモードに対応する。動力源３によって供給される機械的エネルギーを静液圧ユニット５ａ、５ｂ間でスプリットし、当該機械的エネルギーを出力シャフト２２ａ、２２ｂに伝達することは、静液圧ポンプ４、第１の静液圧ユニット５ａおよび第２の静液圧ユニット５ｂのうちの少なくとも１つまたはそれらのうちの各々の液圧変位を変動させることによってさらに影響を受けてよい。
【００４２】
第１の静液圧ユニット５ａの出力シャフト２２ａは、第１のクラッチデバイス２４ａを介して、第１の車軸１１ａの第１の差動装置１０ａに選択的に駆動的係合するように適合されている。第１のクラッチデバイス２４ａは、第１の静液圧ユニット５ａの出力シャフト２２ａに固定された複数のプレートおよび第１のクラッチデバイス２４ａの出力シャフト２５ａに固定された複数の対応するプレートを含む。出力シャフト２２ａ、２５ａは、複数の対応するプレートに係合することによって互いに係止されてよい。第１のクラッチデバイス２４ａの出力シャフト２５ａは、第１の差動装置１０ａの入力ギア２３ａを介して、第１の差動装置１０ａに直接的に駆動的係合する。特に、出力シャフト２５ａは第１の差動装置１０ａの入力ギア２３ａに直接的に係合する。第１の静液圧ユニット５ａの出力シャフト２２ａと第１の差動装置１０ａとの間のトランスミッションは、駆動シャフト、機械的ギアボックス、ベベルセットを含まない。
【００４３】
出力シャフト２２ｂは、第２の差動装置１０ｂの入力ギア２３ｂを介して、第２の車軸１１ｂの第２の差動装置１０ｂに直接的に駆動的係合する。第２の静液圧ユニット５ｂの出力シャフト２２ｂと第２の差動装置１０ｂとの間のトランスミッションも、駆動シャフト、機械的ギアボックス、ベベルセットを含まない。ここで明示的に図示されない代替的な実施形態において、第２の静液圧ユニット５ｂの出力シャフト２２ｂも同様に、第２のクラッチデバイスを介して、第２の車軸１１ｂに選択的に係合し得る。
【００４４】
第１の静液圧ユニット５ａの出力シャフト２２ａと、第１の車軸１１ａとの間の第１の減速比は、第２の静液圧ユニット５ｂの出力シャフト２２ｂと第２の車軸１１ｂとの間の第２の減速比と異なってよい。例えば、第１の減速比は、第２の減速比より小さくてよい。
【００４５】
デュアル駆動ドライブライン２０１は、さらに制御ユニット３０を含む。制御ユニット３０は、静液圧ポンプ４および静液圧ユニット５ａ、５ｂの液圧変位を変動させるためのアクチュエータ１３、２１ａ、２１ｂを電子的に制御するように適合されている。アクチュエータ１３、２１ａ、２１ｂを制御することには、静液圧ポンプ４および静液圧ユニット５ａ、５ｂの変位値を判断すること、および静液圧ポンプ４および静液圧ユニット５ａ、５ｂの変位を判断された変位値に調整することが含まれる。制御ユニット３０は、流体制御弁１７ａ、１７ｂを電子的に制御するようにさらに適合されている。流体制御弁１７ａ、１７ｂを制御することには、流体制御弁１７ａ、１７ｂの各々について、上記制御状態のうちの１つを判断し、流体制御弁１７ａ、１７ｂを判断された制御状態に切り替えることが含まれる。制御ユニット３０は、第１のクラッチデバイス２４ａを電子的に制御するようにさらに適合されている。第１のクラッチデバイス２４ａを制御することには、第１のクラッチデバイス２４ａの係合状態を判断し、第１のクラッチデバイス２４ａを判断された係合状態に設定することが含まれる。係合状態には、第１の係合状態および第２の係合状態が含まれ、第１の係合状態においては、第１の静液圧ユニット５ａの出力シャフト２２ａが第１の差動装置１０ａに駆動的係合し、第２の係合状態においては、第１の静液圧ユニット５ａの出力シャフト２２ａが第１の差動装置１０ａから係合解除される。
【００４６】
制御ユニット３０は、制御アルゴリズムに基づいて、アクチュエータ１３、２１ａ、２１ｂ、流体制御弁１７ａ、１７ｂおよび第１のクラッチデバイス２４ａを制御するように適合されている。制御アルゴリズムは、１または複数のセンサ信号を入力として使用する。センサ信号は、制御ユニット３０（不図示）に電気的に接続された１または複数のセンサを使用して検出される。センサ信号のうちの１つは、静液圧ポンプ４の液圧変位を示し、センサ信号のうちの１つはアクチュエータ１３を使用して検出される。別のセンサ信号は、第１の静液圧ユニット５ａの液圧変位を示し、当該別のセンサ信号はアクチュエータ２１ａを使用して検出される。別のセンサ信号は、第２の静液圧ユニット５ｂの液圧変位を示し、当該別のセンサ信号はアクチュエータ２１ａを使用して検出される。別のセンサ信号は、動力源出力シャフトの回転速度を示し、当該別のセンサ信号は回転速度センサ２６を使用して検出される。別のセンサ信号は、第１の車軸１１ａの回転速度を示し、当該別のセンサ信号は回転速度センサ２７ａを使用して検出される。別のセンサ信号は、第２の車軸の回転速度を示し、当該別のセンサ信号は回転速度センサ２７ｂを使用して検出される。他のセンサ信号は、車両用タイヤ１２ａ、１２ｂの空気圧を示し、当該他のセンサ信号は空気圧センサ２８ａ、２８ｂを使用して検出される。
【００４７】
制御アルゴリズムは、車軸１１ａ、１１ｂに伝達されるトルクを入力値としてさらに使用する。第１の車軸１１ａに伝達されるトルクは、例えば、静液圧ポンプ４の液圧変位に基づいて、第１の静液圧ユニット５ａの液圧変位に基づいて、および第１の静液圧ユニット５ａと第１の車軸１１ａとの間の第１の減速比に基づいて判断可能である。第２の車軸１１ｂに伝達されるトルクは、例えば、静液圧ポンプ４の液圧変位に基づいて、第２の静液圧ユニット５ｂの液圧変位に基づいて、および第２の静液圧ユニット５ｂと第２の車軸１１ｂとの間の第２の減速比に基づいて判断可能である。
【００４８】
故に、上記の加算ギアボックス６、駆動シャフト８ａ、８ｂおよびベベルセット９ａ、９ｂを含む図１に示される従来技術のデュアル駆動ドライブラインと比較して、本発明に係るデュアル駆動ドライブライン２０１は、静液圧ユニット５ａ、５ｂと車軸１１ａ、１１ｂとの間のはるかにより効率的なトランスミッションを特徴とする。静液圧ユニット５ａ、５ｂを車軸１１ａ、１１ｂに連結するために使用される機械的部品数が少ないので、トランスミッション全体の損失が大きく低減されている。動力源３により供給される機械的エネルギーまたは静液圧ユニット５ａ、５ｂ間の機械的エネルギーの一部をスプリットし、車軸１１ａ、１１ｂに異なる出力トルクを供給する多くの可能性により、本発明に係るデュアル駆動ドライブライン２０１は、高度な柔軟性を特徴とする。制御ユニット３０の上記機能により、本発明に係るデュアル駆動ドライブライン２０１は、多種多様の異なる駆動条件に容易に適合可能である。
【００４９】
図４は、本発明に係る別のデュアル駆動ドライブライン２０２を特徴とする、例えばトラクタ等の車両１０２を示す。デュアル駆動ドライブライン２０２は、図２および図３に示されたデュアル駆動ドライブライン２０１の特徴および上記された特徴をすべて備える。しかしながら、明確且つ簡便さのため、図４中、デュアル駆動ドライブライン２０２の特徴部のすべてには参照符号が付されていない。図２および図３のデュアル駆動ドライブライン２０１に含まれていないデュアル駆動ドライブライン２０２の特徴部についてのみ説明することとする。
【００５０】
デュアル駆動ドライブライン２０１に既に存在する特徴部に加え、デュアル駆動ドライブライン２０２は、高圧アキュムレータ４１ａおよび低圧アキュムレータ４１ｂと、液圧アキュムレータアセンブリ４０を静液圧ポンプ４と、静液圧ユニット５ａ、５ｂとに選択的に流体的接続するためのアキュムレータ弁４２と、流体ライン４３ａ、４３ｂ、４４ａ、４４ｂと、を含む液圧アキュムレータアセンブリ４０備える。高圧アキュムレータ４１ａおよび低圧アキュムレータ４１ｂは、中空ベッセルとして構成されている。高圧アキュムレータ４１ａ内の気体量は、液圧流体が高圧アキュムレータ４１ａに入るとき圧縮される。同様に、低圧アキュムレータ４１ｂ内の気体量は、液圧流体が低圧アキュムレータ４１ｂに入るとき圧縮される。通常、液圧アキュムレータアセンブリは、高圧アキュムレータ４１ａ内の静液圧が、静液圧ユニット５ａ、５ｂを含む液圧回路内の静液圧より高く、低圧アキュムレータ４１ｂ内の静液圧が、静液圧ユニット５ａ、５ｂを含む液圧回路内の静液圧より低くなるように操作される。
【００５１】
アキュムレータ弁は、図５に詳細に示されている。アキュムレータ弁４２は、４つの流体ポート４３ａ'、４３ｂ'、４４ａ'、４４ｂ'および３つの制御位置４２．１、４２．２、４２．３を有する四方弁／三方弁として構成されている。第１の流体ポート４３ａ'は、流体ライン４３ａを介して、高圧アキュムレータ４１ａに流体的接続される。第２の流体ポート４３ｂ'は、流体ライン４３ｂを介して、低圧アキュムレータ４１ｂに流体的接続される。第３の流体ポート４４ａ'は、流体ライン４４ａを介して、第１の流体制御弁１７ａの第１の流体ポート１９ａ'に、流体ライン４４ａ、１９ａを介して、第１の静液圧ユニット５ａの第１の流体ポート１５ａに、流体ライン４４ａ、１９ｂおよび第１の流体制御弁１７ａの流体ポート１９ａ'、１９ｂ'を介して、第２の静液圧ユニット５ｂの第１の流体ポート１６ａに流体的接続される。第４の流体ポート４４ｂ'は、流体ライン４４ｂを介して、第２の流体制御弁１７ｂの第１の流体ポート２０ａ'に、流体ライン４４ｂ、２０ａを介して、第１の静液圧ユニット５ａの第２の流体ポート１５ｂに、流体ライン４４ｂ、２０ｂおよび第２の流体制御弁１７ｂの流体ポート２０ａ'、２０ｂ'を介して、第２の静液圧ユニット５ｂの第２の流体ポート１６ｂに流体的接続される。
【００５２】
第１の制御位置４２．１において、第１の流体ポート４３ａ'は第３の流体ポート４４ａ'に流体的接続され且つ第２の流体ポート４３ｂ'および第４の流体ポート４４ｂ'から流体的切断される。さらに、第１の制御位置４２．ａにおいては、第２の流体ポート４３ｂ'は第４の流体ポート４４ｂ'に流体的接続され且つ第１の流体ポート４３ａ'および第３の流体ポート４４ａ'から流体的切断される。第２の制御位置４２．２において、すべての流体ポート４３ａ'、４３ｂ'、４４ａ'、４４ｂ'は互いから流体的切断される。第３の制御位置４２．３において、第１の流体ポート４３ａ'は第４の流体ポート４４ｂ'に流体的接続され且つ第２の流体ポート４３ｂ'および第３の流体ポート４４ａ'から流体的切断される。さらに、第３の制御位置４２．３において、第２の流体ポート４３ｂ'は第３の流体ポート４４ａ'に流体的接続され且つ第１の流体ポート４３ａ'および第４の流体ポート４４ｂ'から流体的切断される。
【００５３】
アキュムレータ弁４２が第２の制御位置４２．２にあるとき、液圧アキュムレータアセンブリ４０は静液圧ポンプ４および静液圧ユニット５ａ、５ｂから流体的切断され、アキュムレータ弁４２が第１の制御位置４２．１にあるとき、アキュムレータ弁４２は高圧アキュムレータ４１ａを静液圧ユニット５ａ、５ｂの第１の流体ポート１５ａ、１６ａに流体的接続し且つ低圧アキュムレータ４１ｂを静液圧ユニット５ａ、５ｂの第２の流体ポート１５ｂ、１６ｂに流体的接続し、アキュムレータ弁４２が第３の制御位置４２．３にあるとき、アキュムレータ弁４２は高圧アキュムレータ４１ａを静液圧ユニット５ａ、５ｂの第２の流体ポート１５ｂ、１６ｂに流体的接続し且つ低圧アキュムレータ４１ｂを静液圧ユニット５ａ、５ｂの第１の流体ポート１５ａ、１５ｂに流体的接続するように、静液圧アキュムレータ４０と、アキュムレータ弁４２と、静液圧ユニット５ａ、５ｂと、流体ライン４３ａ、４３ｂ、４４ａ、４４ｂとは接続されている。同時に、アキュムレータ弁４２の第３の流体ポート４４ａ'は、第１の流体制御弁１７ａを介して、静液圧ポンプ４の第１の流体ポート１４ａに流体的接続されてよく、アキュムレータ弁４２の第４の流体ポート４４ｂ'は、第２の流体制御弁１７ｂを介して、静液圧ポンプ４の第２の流体ポート１４ｂに流体的接続されてよい。
【００５４】
制御ユニット３０は、アキュムレータ弁４２を制御するように適合されている。アキュムレータ弁４２を制御することには、アキュムレータ弁４２の制御位置４２．１、４２．２、４２．３のうちの１つを判断し、アキュムレータ弁４２を判断された制御位置に切り替えることが含まれる。制御ユニット３０は、上記の制御アルゴリズムに基づいてアキュムレータ弁を制御するように適合されている。アキュムレータ弁４２の制御時、制御アルゴリズムは、上記のセンサ信号および入力変数を入力として使用してよい。
【００５５】
アキュムレータ弁４２の制御位置、第１の流体制御弁１７ａおよび第２の流体制御弁１７ｂの制御状態、アキュムレータ４１ａ、４１ｂ内の静液圧、および静液圧ユニット５ａ、５ｂを含む液圧回路内の静液圧のうちの少なくとも１つまたは全部に応じて、液圧アキュムレータアセンブリ４０内に貯蔵された静液圧エネルギーは静液圧ユニット５ａ、５ｂに伝達されてよく、液圧アキュムレータアセンブリをディスチャージすることによって、機械的エネルギーに変換されてよい。液圧アキュムレータアセンブリ４０をディスチャージすることには通常、高圧アキュムレータ４１ａ内の静液圧を下げること、および低圧アキュムレータ４１ｂ内の静液圧を上げることが含まれる。例えば、高出力トルクが第１の車軸１１ａおよび／または第２の車軸１１ｂで必要とされるとき、アキュムレータアセンブリ４０内に貯蔵された静液圧エネルギーがアキュムレータアセンブリ４０から、第１の静液圧ユニット５ａ、５ｂのうちの一方または両方へと移すように、制御ユニット３０は、アキュムレータ弁４２を制御するように適合されてよい。この目的のために、制御ユニット３０はアキュムレータ弁４２を第１の制御位置４２．１に切り替えてよい。
【００５６】
逆に、静液圧ポンプ４および／または静液圧ユニット５ａ、５ｂによって供給される機械的エネルギーは、静液圧エネルギーに変換されてよく、当該静液圧エネルギーは、アキュムレータ４１ａ、４１ｂ内に貯蔵されてよく、これによってアキュムレータ４１ａ、４１ｂをチャージする。アキュムレータ４１ａ、４１ｂをチャージすることには通常、高圧アキュムレータ４１ａ内の静液圧を上げること、および低圧アキュムレータ４１ｂ内の静液圧を下げることが含まれる。アキュムレータアセンブリ４０をチャージすべく、制御ユニット３０は、アキュムレータ弁４２を、例えば車両１０２が減速中であるときの第３の制御位置４２．３に切り替えるように適合されてよい。この場合、可逆性静液圧ユニット５ａ、５ｂは、低圧アキュムレータ４１ｂから圧液を引き込み、高圧アキュムレータ４１ａへと送り込むポンプとして使用され、これによってアキュムレータ４１ａ、４１ｂ間の圧力勾配を上げる。
【００５７】
アキュムレータ弁４２の３つの制御位置４２．１、４２．２、４２．３の各々が、流体制御弁１７ａ、１７ｂのそれぞれの５つの制御状態である１７ａ．１と１７ｂ．１、１７ａ．２と１７ｂ．２、１７ａ．３と１７ｂ．３、１７ａ．４と１７ｂ．４、１７ａ．５と１７ｂ．５の各々と組み合わされ得るように、制御ユニット３０は、アキュムレータ弁４２および流体制御弁１７ａ、１７ｂを制御するように適合されてよい。このようにして、静液圧ポンプ４および／またはアキュムレータアセンブリ４０は、第１の静液圧ユニット５ａおよび／または第２の静液圧ユニット５ｂを駆動するために使用されてよい。同様に、静液圧ポンプおよび静液圧ユニット５ａ、５ｂのうちの少なくとも１つまたは全部が使用され、液圧アキュムレータアセンブリ４０をチャージしてよい。弁４２、１７ａ、１７ｂおよびそれらの静液圧ポンプ４と、静液圧ユニット５ａ、５ｂと、アキュムレータアセンブリ４０との接続に関する詳細な説明から、当業者は特定の駆動モード／チャージモードに対応する弁構成を容易に想起できる。例えば、静液圧ポンプ４およびアキュムレータアセンブリ４０を使用して、静液圧ユニット５ａ、５ｂの両方を駆動すべく、制御ユニット３０はアキュムレータ弁４２を第１の制御位置４２．１に切り替え、同時に流体制御弁１７ａ、１７ｂを第１の制御状態１７ａ．１、１７ｂ．１に切り替えるといった具合である。
【００５８】
図６は、本発明に係る別のデュアル駆動ドライブライン２０３を特徴とする、例えばダンパー等の車両１０３を示す。デュアル駆動ドライブライン２０３において、デュアル駆動ドライブライン２０２に係る第１のクラッチデバイス２４ａは、２比機能を備える第１の機械的ギアボックス５０に置き換えられている。あるいは、デュアル駆動ドライブライン２０３は、図４および図５に示されたデュアル駆動ドライブライン２０２の特徴および上記された特徴をすべて備える。しかしながら、明確且つ簡便さのため、図６中、デュアル駆動ドライブライン２０３の特徴部のすべてには参照符号が付されていない。図４および図５のデュアル駆動ドライブライン２０２に含まれていないデュアル駆動ドライブライン２０３の特徴部についてのみ説明することとする。
【００５９】
図６中、第１の静液圧ユニット５ａは、第１の機械的ギアボックス５０を介して、第１の車軸１１ａに駆動的係合し、第１の機械的ギアボックスの出力シャフト５１は、入力ギア２３ａを介して、第１の車軸１１ａの第１の差動装置１０ａに直接的に駆動的係合する。機械的ギアボックス５０は、第１の静液圧ユニット５ａの出力シャフト２２ａを第１のギア比および第２のギア比に従い、第１の差動装置１０ａに係合させるように構成されてよい。車両１０３が低速度、例えば、第１の（低）閾値速度未満で駆動しているとき、および第１の車軸１１ａで高トルク、例えば、第２の（高）閾値トルクを超えるトルクが必要とされるときに、機械的ギアボックス５０の第１のギア比は使用されてよい。車両１０３が中速度、例えば、第１の（低）閾値速度を超え且つ第２の（高）閾値速度未満（第２の閾値速度は第１の閾値速度より高い）で駆動しているとき、および第１の車軸１１ａで中トルク、例えば、第２の（高）閾値トルク未満で且つ第１の（低）閾値トルクを超えるトルクが必要とされるときに、機械的ギアボックス５０の第２のギア比は使用されてよい。機械的ギアボックス５０は、さらにニュートラルギアを含んでよい。機械的ギアボックス５０がニュートラルギアにあるとき、第１の静液圧ユニット５ａおよび第１の車軸１１ａは係合解除、すなわち車両１０３は第２の静液圧ユニット５ｂおよび第２の車軸１１ｂのみを使用して駆動している。車両１０３が高速度、例えば、第２の（高）閾値速度を超えて駆動しているとき、および低トルクのみが必要とされるときに、機械的ギアボックス５０のニュートラルギアは使用されてよい。ここに明示的に図示されていない代替的な実施形態においては、第２の静液圧ユニット５ｂは同様に、２比機能を備える対応する第２の機械的ギアボックスを介して、第２の車軸１１ｂに駆動的係合してよい。
【００６０】
制御ユニット３０は、機械的ギアボックス５０を制御するように適合されている。機械的ギアボックス５０を制御することには、機械的ギアボックス５０の当該ギア比（すなわち、第１の比、第２の比およびニュートラル）のうちの１つを判断すること、機械的ギアボックス５０の判断されたギア比を使用して、第１の静液圧ユニット５ａを第１の差動装置１０ａに係合させることが含まれる。制御ユニット３０は、上記の制御アルゴリズムに基づいて、機械的ギアボックス５０を制御するように適合されている。機械的ギアボックス５０の制御時、制御アルゴリズムは上記のセンサ信号および入力変数を入力として使用してよい。
【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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【国際調査報告】
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