特許 6656178 変速機の動力取り出し機構に連結された油圧トランスフォーマを備える、オフハイウェイ車用のエネルギー回収システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6656178

(24)【登録日】2020年2月6日

(45)【発行日】2020年3月4日

(54)【発明の名称】変速機の動力取り出し機構に連結された油圧トランスフォーマを備える、オフハイウェイ車用のエネルギー回収システム

(51)【国際特許分類】

   B60K 6/12 20060101AFI20200220BHJP

   F15B 21/14 20060101ALI20200220BHJP

   F15B 11/042 20060101ALI20200220BHJP

   F15B 11/16 20060101ALI20200220BHJP

   F15B 11/17 20060101ALI20200220BHJP

   F15B 11/00 20060101ALI20200220BHJP

   B60K 25/06 20060101ALI20200220BHJP

   E02F 9/22 20060101ALI20200220BHJP

   F16H 61/68 20060101ALI20200220BHJP

   F16H 61/00 20060101ALI20200220BHJP

【ＦＩ】

   B60K6/12

   F15B21/14 B

   F15B11/042

   F15B11/16 B

   F15B11/17

   F15B11/00 E

   B60K25/06

   E02F9/22 K

   F16H61/68

   F16H61/00

【請求項の数】18

【全頁数】24

(21)【出願番号】特願2016-572685(P2016-572685)

(86)(22)【出願日】2015年6月10日

(65)【公表番号】特表2017-524588(P2017-524588A)

(43)【公表日】2017年8月31日

(86)【国際出願番号】US2015035010

(87)【国際公開番号】WO2015191661

(87)【国際公開日】20151217

【審査請求日】2018年6月11日

(31)【優先権主張番号】62/010,446

(32)【優先日】2014年6月10日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】390033020

【氏名又は名称】イートン コーポレーション

【氏名又は名称原語表記】ＥＡＴＯＮ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ

(74)【代理人】

【識別番号】110001999

【氏名又は名称】特許業務法人はなぶさ特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】ダンツル，パー ウィリアム

(72)【発明者】

【氏名】ラノウ，ミヒャエル ベルン

(72)【発明者】

【氏名】ワン，メン

(72)【発明者】

【氏名】ラリッシュ，チャド アンソニー

【審査官】 米澤 篤

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−１４４６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５９−９１２３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平４−３２１８０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／００６１５８７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００３−２２２１０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平７−３０４３４８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｋ ６／１２

Ｂ６０Ｋ ２５／０６

Ｅ０２Ｆ ９／２２

Ｆ１５Ｂ １１／００

Ｆ１５Ｂ １１／０４２

Ｆ１５Ｂ １１／１６

Ｆ１５Ｂ １１／１７

Ｆ１５Ｂ ２１／１４

Ｆ１６Ｈ ６１／００

Ｆ１６Ｈ ６１／６８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

移動作業機用の油圧システムであって、
原動機と、
該原動機と回転可能に連結される変速機を含むドライブトレインと、
前記変速機と選択的に接続可能な動力取り出し機構と、
前記原動機により動力供給され、アクチュエータを駆動するための第１のバルブシステムを有する第１の油圧回路を含む基本油圧システムと、
前記動力取り出し機構と機械的に回転可能に連結される油圧トランスフォーマ、前記アクチュエータと流体的に接続されるアキュムレータ、及び、前記アクチュエータと前記油圧トランスフォーマと前記アキュムレータとに流体的に直接連結される第２のバルブシステムを含む第２の油圧回路と、
前記アクチュエータにより作動される作業器具と、
前記第１のバルブシステム及び前記第２のバルブシステムを制御する制御部と、を含み、
前記油圧トランスフォーマは、シャフトにより接続された第１のポンプモータ及び第２のポンプモータを含み、前記シャフトは、前記動力取り出し機構と回転可能に連結されており、
前記アクチュエータは、前記第１の油圧回路及び前記第２の油圧回路に対して、同時に油圧的に連結可能であり、前記油圧トランスフォーマの前記第１のポンプモータ及び前記第２のポンプモータは、前記アクチュエータと流体的に接続されており、
前記制御部は、前記第１の油圧回路が前記第２の油圧回路から独立して前記アクチュエータの動きを制御する第１の制御状態と、前記第２の油圧回路が前記第１の油圧回路から独立して前記アクチュエータの動きを制御する第２の制御状態と、前記第１の油圧回路及び前記第２の油圧回路が協働して前記アクチュエータの動きを制御する第３の制御状態とに、前記アクチュエータへの作動油の流れを選択的に制御するように適合していることを特徴とする油圧システム。

【請求項2】

前記変速機は、自動変速式マニュアル・トランスミッション（ＡＭＴ）であることを特徴とする請求項１記載の油圧システム。

【請求項3】

更に、前記変速機と前記動力取り出し機構とを、回転可能に選択的に連結するように適合されたクラッチを含むことを特徴とする請求項１記載の油圧システム。

【請求項4】

更に、第３の油圧回路を含み、
前記第２の油圧回路は、前記油圧トランスフォーマの第１回転群と油圧的に接続され、前記第３の油圧回路は、前記油圧トランスフォーマの第２回転群と油圧的に接続されることを特徴とする請求項１記載の油圧システム。

【請求項5】

更に、前記アクチュエータを選択的に作動させるように適合され、第１の弁位置フィードバックを提供する、前記第１の油圧回路の方向制御弁と、
前記アクチュエータを選択的に作動させるように適合され、第２の弁位置フィードバックを提供する、前記第２の油圧回路のモード弁と、を含み、
前記制御部は、前記第１の弁位置フィードバック及び前記第２の弁位置フィードバックを使用して、前記アクチュエータの作動を調整するように適合されていることを特徴とする請求項１記載の油圧システム。

【請求項6】

作業機のアクチュエータへ油圧動力を供給する方法であって、
電子制御ユニットで、運転者の入力から運転者入力信号を受信すること、
前記運転者入力信号を処理して、前記アクチュエータの所要の速度及び／又は所要の動力を判定すること、
前記電子制御ユニットで、アクチュエータ圧力についてのアクチュエータ圧力信号を受信すること、
前記アクチュエータの前記所要の速度及び／又は前記所要の動力の夫々を満たす、アクチュエータ流量要求及び／又はアクチュエータ圧力要求を算出すること、
前記アクチュエータ流量要求の第１部分を、基本油圧回路へ割り当てること、
前記アクチュエータ流量要求の第２部分を、前記作業機の動力取り出し機構と機械的に回転可能に連結された油圧トランスフォーマのポンプモータを含む第２の油圧回路へ割り当てること、及び、
第１の弁の第１弁位置と、第２の弁の第２弁位置とを制御し、それによって、前記アクチュエータ流量要求の前記第１部分及び前記第２部分の割り当てに従って、流量の分配を実行すること、を含み、
前記基本油圧回路が前記第２の油圧回路から独立して前記アクチュエータの動きを制御する第１の制御状態と、前記第２の油圧回路が前記基本油圧回路から独立して前記アクチュエータの動きを制御する第２の制御状態と、前記基本油圧回路及び前記第２の油圧回路が協働して前記アクチュエータの動きを制御する第３の制御状態とに、前記アクチュエータへの作動油の流れが選択的に制御可能になるように、前記第１弁位置及び前記第２弁位置を制御することができることを特徴とする方法。

【請求項7】

前記アクチュエータ流量要求の算出は、前記運転者入力信号をマッピングすることを含むことを特徴とする請求項６記載の方法。

【請求項8】

更に、前記電子制御ユニットで、アキュムレータ圧力信号を受信すること、及び、
前記アキュムレータ圧力信号に基づいて、斜板の角度を設定すること、を含むことを特徴とする請求項６記載の方法。

【請求項9】

前記アクチュエータ流量要求の前記第１部分が、ゼロであることを特徴とする請求項６記載の方法。

【請求項10】

前記アクチュエータ流量要求の前記第２部分が、ゼロであることを特徴とする請求項６記載の方法。

【請求項11】

前記第１弁位置の制御は、前記第１の弁のスプール位置を計測すること、及び、計測した前記スプール位置をフィードバックループへフィードバックすること、を含むことを特徴とする請求項６記載の方法。

【請求項12】

作業機のアクチュエータからエネルギーを回収する方法であって、
電子制御ユニットで、運転者の入力から運転者入力信号を受信すること、
前記運転者入力信号を処理して、前記アクチュエータの所要の速度を判定すること、
前記電子制御ユニットで、アクチュエータ圧力についてのアクチュエータ圧力信号を受信すること、
前記アクチュエータの前記所要の速度を満たす、アクチュエータ流量要求を算出すること、
前記アクチュエータ流量要求の第１部分を、基本油圧回路へ割り当てること、
前記アクチュエータ流量要求の第２部分を、前記作業機の動力取り出し機構と機械的に回転可能に連結された油圧トランスフォーマのポンプモータを含む第２の油圧回路へ割り当てること、及び、
第１の弁の第１弁位置と、第２の弁の第２弁位置とを制御し、それによって、前記アクチュエータ流量要求の前記第１部分及び前記第２部分の割り当てに従って、流量の分配を実行すること、を含み、
前記基本油圧回路が前記第２の油圧回路から独立して前記アクチュエータの動きを制御する第１の制御状態と、前記第２の油圧回路が前記基本油圧回路から独立して前記アクチュエータの動きを制御する第２の制御状態と、前記基本油圧回路及び前記第２の油圧回路が協働して前記アクチュエータの動きを制御する第３の制御状態とに、前記アクチュエータへの作動油の流れが選択的に制御可能になるように、前記第１弁位置及び前記第２弁位置を制御することができることを特徴とする方法。

【請求項13】

前記アクチュエータ流量要求の前記第１部分が、ゼロであることを特徴とする請求項１２記載の方法。

【請求項14】

前記アクチュエータ流量要求の前記第２部分が、ゼロであることを特徴とする請求項１２記載の方法。

【請求項15】

前記第１弁位置の制御は、前記第１の弁のスプール位置を計測すること、及び、計測した前記スプール位置をフィードバックループへフィードバックすること、を含むことを特徴とする請求項１２記載の方法。

【請求項16】

作業機を推進させるためにアクチュエータへ油圧動力を供給する方法であって、
電子制御ユニットで、運転者の入力から運転者入力信号を受信すること、
前記運転者入力信号を処理して、前記作業機の所要の速度を判定すること、
前記電子制御ユニットで、第１のポンプモータについての第１ポンプモータ圧力信号を受信すること、
前記作業機の前記所要の速度を満たす動力要求を算出すること、
前記動力要求の第１部分を、内燃機関により動力供給されるポンプを含む第１の油圧回路へ割り当てること、
前記動力要求の第２部分を、前記作業機の動力取り出し機構と機械的に回転可能に連結された油圧トランスフォーマを含む第２の油圧回路へ割り当てること、及び、
前記第１の油圧回路に関連した第１の弁の第１弁位置と、前記第２の油圧回路に関連した第２の弁の第２弁位置とを制御し、それによって、前記動力要求の前記第１部分及び前記第２部分の割り当てに従って、流量の分配を実行すること、を含み、
前記第１の油圧回路が前記第２の油圧回路から独立して前記アクチュエータの動きを制御する第１の制御状態と、前記第２の油圧回路が前記第１の油圧回路から独立して前記アクチュエータの動きを制御する第２の制御状態と、前記第１の油圧回路及び前記第２の油圧回路が協働して前記アクチュエータの動きを制御する第３の制御状態とに、前記アクチュエータへの作動油の流れが選択的に制御可能になるように、前記第１弁位置及び前記第２弁位置を制御することができることを特徴とする方法。

【請求項17】

前記動力要求の前記第１部分が、ゼロであることを特徴とする請求項１６記載の方法。

【請求項18】

前記動力要求の前記第２部分が、ゼロであることを特徴とする請求項１６記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本出願は、２０１５年６月１０日にＰＣＴ国際特許出願として出願されたものであり、又、その全ての開示内容が参照によって本願に組み込まれる、２０１４年６月１０日に出願された米国特許出願番号第６２／０１０，４４６号の優先権を主張するものである。

【背景技術】

【0002】

ハイブリッド油圧システムは、オフハイウェイ機（例えばオフハイウェイ車）について、燃費の経済性を改善するように、又、エミッションを低減するように開発されてきた。そのようなハイブリッド油圧システムは、通常、原動機からの過剰なエネルギーを蓄える、及び／又は、アクチュエータがオーバーランニング状態のときにアクチュエータからのエネルギーを蓄えることが可能な、エネルギー格納装置を含んでいる。更に、エネルギー格納装置は、アクチュエータへエネルギーを供給することができ、その結果、原動機からのエネルギーの使用を回避する。アクチュエータは、作業器具を作動及び／又は駆動するために使用される、油圧シリンダ及び／又はポンプ／モータを含んでいてよい。又、アクチュエータは、移動作業機を推進させるために使用される、駆動ポンプ／モータを含んでいてもよい。更に、アクチュエータは、移動作業機を操向するために使用される、１つ以上の油圧シリンダ及び／又はポンプ／モータを含んでいてもよい。エネルギー格納装置は、油圧アキュムレータを含んでいてよい。

【発明の概要】

【0003】

本発明の１つの形態は、移動作業機（例えばオフハイウェイ車）用の油圧回路構造に関するものであり、油圧ハイブリッドシステムを提供する。油圧ハイブリッドシステムは、移動作業機の、燃費の経済性の改善、エミッションの低減、及び／又は、生産性の改善が可能である。油圧ハイブリッドシステムは、当技術分野で周知の比較可能な電気ハイブリッドシステムよりも安価である。又、油圧ハイブリッドシステムは、ホイールローダ及び／又はバックホウローダでの使用に適合していてもよい。

【0004】

本発明の別の形態は、油圧トランスフォーマと、流量制御弁・サブシステムと、高圧の油圧アキュムレータとの組み合わせに関するものである。油圧トランスフォーマは、拡張された圧力範囲で、エネルギーが供給及び／又は回収されるようにすることができ、そして、油圧アキュムレータは、エネルギーの格納と解放との双方が可能である。ある実施形態において、油圧回路構造は、重力に補助されてリフト及び／又はチルトシリンダが下方へ移動する際に、リフト及び／又はチルトシリンダからエネルギーを回収する。又、ある実施形態では、移動作業機のパワートレインから、ブレーキエネルギーを回収することができる。エネルギーは、油圧アキュムレータ内に格納され、後に、生産性を向上させる、燃費の経済性を向上させる、或いはそれらの双方を実現する、様々な機能のために使用することができる。生産性が向上されるとき、格納されたエネルギーは、原動機を補足するように使用することができ、その結果、作業回路の様々な務めの速さを増大させることによって、サイクルタイムを減少するように、第２の動力供給源として機能する。又、格納されたエネルギーは、移動作業機のパワートレインの加速を強めるように使用することができる。油圧回路構造が燃費の経済性を向上させる実施形態では、エンジン出力の要求を一定にするように、エネルギーの格納及び解放の双方を行うことができる。エンジン出力の要求を一定にすることで、燃費の経済性に関して、エンジンを最適な設定で運転することができる（例えば、燃費の経済性に最適化された、エンジンの回転速度及びエンジンのトルク出力で）。

【0005】

油圧トランスフォーマは、エンジンの均しを直接的に行うことができる。負荷サイクルの、平均動力要求が低い一部の間、トランスフォーマの第１のポンプモータは、ポンプとして作動してもよく、それによってアキュムレータを蓄圧する。油圧回路は、アキュムレータの蓄圧中に開かれるアキュムレータ分離弁を含み、更に、アキュムレータの蓄圧中に閉じられるアキュムレータ・ブリード弁を含んでいる。負荷サイクルの、平均動力が高い一部の間、トランスフォーマの第１のポンプモータをモータとして使用することで、アキュムレータに格納されたエネルギーを、動力取り出し機構のシャフト（すなわちＰＴＯシャフト）に対して、直接的に供給することができる。ＰＴＯシャフトに対するエネルギーの送受により、原動機は、原動機の作動範囲のうち、最も効率が良い領域で作動することができる。直接的なエンジンの均しは、エンジンの小型化を可能にし、それにより、油圧システムのコストの少なくとも一部を回収することができる。更に、エンジンの小型化は、種々の排気規制及び／又は効率規制（例えばＴｉｅｒ４規制）を守るようにして、委託者ブランド名製造（すなわちＯＥＭ）を可能にする。

【0006】

実用的な作動性能を達成するために、正確な流量の割り当てを要求してもよい。正確な流量の割り当ては、移動作業機の作動を円滑にさせ、及び／又は、移動作業機の運転者の期待へ応えるものとなる。運転者の期待は、従来の移動作業機の運転中に運転者が経験したことに基づいていてよい。正確な流量の割り当てを達成するために、油圧回路構造の方向制御弁及び／又はモード弁からの、位置フィードバックを実行してもよい。位置フィードバックは、線形可変差動変圧器（すなわちＬＶＤＴｓ）により提供してもよい。ある実施形態において、ＬＶＤＴｓは、方向制御弁及び／又はモード弁へ組み入れられて統合されていてもよい。又、ある実施形態では、従来の方向制御弁に対してＬＶＤＴｓが付加されていてもよい。又、ある実施形態では、ハイブリッドシステム・電子制御ユニット（すなわちＥＣＵ）が、方向制御弁へ提供される制御パイロット圧力（control pilot pressure）を調整することにより、方向制御弁の位置を直接的に制御する。

【0007】

油圧システム構造は、油圧システム構造の流量要求の一部又は全てを満たすように、アキュムレータ内に格納されたエネルギーを供給可能であると、ハイブリッドシステムの制御部により算出された場合に、主ポンプ或いは複数の主ポンプをデストロークする権限を含んでいてもよい。その通信の形態は、移動作業機の基本油圧システムの構造に依存する。ある従来の移動作業機は、主ポンプ又は複数の主ポンプに対するパイロット圧力を含んでいる。又、より最近のある従来の移動作業機は、電子制御の主ポンプへ送信される、アナログ或いはデジタルの電気信号を使用することがある。この信号は、負荷感知圧力の計測、超過流量圧力の計測、及び／又は、使用圧力（service pressure）（例えば、チルトシリンダ及び／又はリフトシリンダの使用圧力）を利用して計算することができる。種々の圧力の計測値は、コントローラエリアネットワーク・バス（すなわちＣＡＮバス）を介して、ハイブリッドシステム・ＥＣＵへ伝達することができる。

【0008】

ある実施形態において、トランスフォーマとチルト設備とリフト設備との間の流量制御は、弁サブシステムの電子制御ユニットによって制御される。適切な位置フィードバックと流量制御機能とを有する、そのような弁システムの１つは、オハイオ州クリーブランドのイートン コーポレーションにより販売されているＺＴＳ１６サブシステムである。弁サブシステムは、位置フィードバック及び流量制御機能を備えた、一対のパイロット作動式比例弁を含んでいてよい。弁サブシステムは、チルト設備及びリフト設備の双方に対して同時に流れを供給することを可能にし、或いは、チルト設備及びリフト設備の双方から同時に流れを回収することを可能にし、或いは、チルト設備又はリフト設備の一方から流れを供給又は回収することを可能にする。又、弁サブシステムは、モード弁として機能してもよい。弁サブシステムは、それらの弁の位置を決定してもよい。更に、チルト設備及びリフト設備の方向制御弁の位置を決定してもよい。それにより、等流量のオリフィス面積が算出され、運転者からの要求流量に等しい総計になるように、異なる流路の間で流れを分けることができる。

【0009】

運転者からの要求流量は、移動作業機がどのように構成されているのかに応じて、油圧パイロット圧力或いは電気信号の何れか一方により作動される、ジョイスティック信号によって評価してもよい。要求流量は、ジョイスティック指令とシステム圧力との双方に基づいて、油圧システム・ＥＣＵによって算出される。ジョイスティック指令及びシステム圧力からの要求流量を解決するために、オペレーティングマップを利用してもよい。オペレーティングマップは、油圧システム・ＥＣＵのメモリに格納されたルックアップテーブルであってもよい。流れの経路決定は、流量の追跡、トルクの追跡、及びエネルギー回収に基づいて、対象の関数（objective function）を使用してエネルギーの回収を最も効率的にする、制御アルゴリズムによって算出することができる。

【0010】

動力取り出し機構の出力シャフトを、原動機や原動機に連結された変速機から分離するために、クラッチを使用することができる。クラッチを分離することにより、エネルギー回収システムが使用されていないときの、油圧トランスフォーマの使用による機械的損失を取り除くことができる。クラッチは、油圧システム・電子制御ユニットにより命令される。油圧システム・ＥＣＵは、移動作業機の構成に応じて、電子信号又は油圧信号を送信する。変速機は、自動変速式マニュアル・トランスミッション（ＡＭＴ）であってもよい。このようなＡＭＴは、オハイオ州クリーブランドのイートン コーポレーションにより販売されている。

【0011】

ＡＭＴは、パワートレインの制御が、油圧システムにより取り出し及び返送される動力を把握（account for）できるようにすることが可能である。ＡＭＴは、クラッチを組み入れていてもよい。ＡＭＴは、単純化された変速機の制御を提供することができる。更に、ＡＭＴは、油圧トランスフォーマからの動力の第２の供給源を許容して、原動機の動力要求を事実上負荷軽減することにより、移動作業機の燃費の経済性の可能性を増大させることができる。従来のホイールローダでは、従来のトルクコンバータが、原動機を事実上負荷軽減するように動力の第２の供給源を許容していない。ＡＭＴは、原動機が、単純及び制御可能な方法で、油圧トランスフォーマにより負荷軽減及び負荷を付与されるようにすることができる。

【0012】

通常の開状態の２位置２方向弁は、アキュムレータから抜き取りをする（bleed down）ように使用することができる。ブリードダウン弁は、油圧システム・ＥＣＵによって制御することができる。油圧ブリードダウン弁は、移動作業機が運転停止されるとき、及び／又は、特定の緊急の動力損失状況が発生した場合に、アキュムレータを放圧させることによって、安全な保守サービスを提供することができる。

【0013】

通常の閉状態の２位置２方向弁は、アキュムレータを分離するように使用することができる。アキュムレータを分離することにより、アキュムレータ内にエネルギーが格納されているときに、アキュムレータからの漏れを防止することができる。アキュムレータ分離弁は、アキュムレータへ又はアキュムレータからの流れが要求されるあらゆる時間に開状態にされる。アキュムレータ分離弁が閉じられるときは、リリーフ弁が第１のポンプモータを跨いでの圧力を制限する。

【0014】

本発明の他の形態は、油圧システム構造をライドコントロール・モードへ設定することを含んでいる。ライドコントロール・モード弁を付加してもよく、油圧回路構造で、従来のライドコントロール・システムの機能を達成してもよい。油圧回路構造が実質的な高圧アキュムレータを既に含む場合、ライドコントロール・モードのための別個のアキュムレータは不要である。ライドコントロール・モードは、従来のライドコントロール・アキュムレータの追加費用無しで付加することができ、代わりに油圧システムの油圧アキュムレータを共用する。油圧システムの油圧アキュムレータが、通常のライドコントロール・アキュムレータより大きい場合、ライドコントロール・システムの性能を、従来のライドコントロール・システムよりも改善することができる。更に、第１のポンプモータは、蓄積された圧力を調整するように使用することができる。蓄積された圧力の調整により、ライドコントロールのために能動的な制動（active damping）を達成することができる。そのような能動的に制動された（actively dampened）ライドコントロールは、ライドコントロールの性能を著しく改善することができる。

【0015】

本発明の更に別の形態は、油圧システムのモード弁によって、チルトシリンダ及び／又はリフトシリンダへ又はそれらからの、流れの大部分を提供することに関するものである。特に、油圧システムは、油圧アキュムレータ及び油圧トランスフォーマを含む、エネルギー回収システムを含んでいる。方向制御弁が完全に閉じられることにより、チルト油圧シリンダ及び／又はリフト油圧シリンダのロッド側からタンクへの、油圧流路が封じられる。ハイブリッドシステムの油圧システムのモード弁は、方向制御弁を通る流路に代わる流路を提供するように使用できる。ある実施形態では、従来の２位置２方向弁が利用可能である。別の実施形態では、３位置３方向弁を使用してもよい。それらの弁は、チルトシリンダ及び／又はリフトシリンダのロッド側へ接続される。ある実施形態では、従来の２位置２方向弁がリフトシリンダのロッド側へ接続され、３方向３位置弁がチルトシリンダのロッド側へ接続される。別の実施形態では、同様の２方向２位置弁及び／又は３方向３位置弁を、チルトシリンダ及び／又はリフトシリンダとの、別の組み合わせ方で使用してもよい。２方向弁及び／又は３方向弁が、チルトシリンダ及び／又はリフトシリンダのロッド側をタンクへ接続するように使用される場合、方向制御弁により提供されるロッド〜タンクの機能性と同じ機能性を、２方向及び／又は３方向弁によっても提供することができる。

【0016】

３方向３位置弁によって、チルト設備及び／又はリフト設備の圧力供給部（supply）に対する接続を構成することができる。ロッド側をリフト及び／又はチルト供給部へ接続し、更に、チルト及び／又はリフト供給部を油圧シリンダのヘッド側へ接続することにより、油圧シリンダは、ロッド面積と等しい効果的なピストン面積を備える、高速作動型の１方向シリンダへと変換される。この構成は、最小量の流れを利用してシリンダを迅速に伸ばすことができる。更に、この構成は、油圧シリンダの伸張に費やされるエネルギーを少なくすることができ、それによって、燃費の経済性をより改善することができる。

【0017】

本発明の更に別の形態は、監視制御アルゴリズムによる、油圧システムのハイブリッドシステム機能性の整合に関するものである。ある実施形態において、監視制御アルゴリズムは、油圧システム・ＥＣＵに存在している。監視制御アルゴリズムは、監視制御部によって実行され、様々なハイブリッド機能の計画が、移動作業機によって現在実行されている特定の負荷サイクルに適合するように、予測的な動力管理と最適な制御アルゴリズムとを使用する。ハイブリッドシステム・ＥＣＵは、負荷のどのクラスが実行されているかを判定するために、負荷サイクル識別アルゴリズムを含んでいる。これにより、ハイブリッドシステム・ＥＣＵは、負荷サイクルのクラスに応じて、制御モチーフ（control motifs）一式から選択する。ある実施形態では、作業機の運転者が、性能モード（performance mode）を選択することによって、負荷サイクルの分類に影響を与えることがある。特に、「ハイパワー」モードは、制御モチーフ一式を最大の生産性へ適合させることができる。「エコノミープラス」モードは、基本の「エコノミー」モードの平均経済性を維持しながら、燃費の経済性の改善に焦点を合わせたものである。リアルタイムに負荷サイクルへ適合することにより、及び、作業機の運転者が性能モードを選択することを可能にすることにより、ハイブリッドシステムは、その制御モチーフを、あらゆる作業状況にとって最適になるように、自動的に適合させることができる。

【0018】

ある実施形態では、ハイブリッドシステムの状態を正確に表すために、監視制御部によって計測値一式を利用してもよい。エンジン速度、アクセルペダルの状態、ブレーキペダルの状態、及び、前進−ニュートラル−後退ギヤが示すもの（index）を含む不確定要素は、自動車のコミュニケーション・バス（例えば、自動車のＣＡＮバス、ＣＡＮ Ｊ１９３９バス等）から直接的に読み取ることができる。

【0019】

様々な追加の形態が、続く明細書の中で説明されている。それらの形態は、個々の特徴及び特徴の組み合わせに関連している。前述した概略的な説明と、以下に詳述する説明との双方が、模範的かつ説明的なものに過ぎず、本明細書に開示された実施形態が基づく幅広い概念を制限するものではないことは、理解されることになる。

【0020】

断り書きのない限り、種々の図を通して同様の参照符号が同様の部位を示している、以下の図面を参照しながら、非限定的及び非包括的な実施形態が説明されている。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明の基礎概念に従う実施例としての特徴を有する油圧システムの回路図である。

【0022】

【図2】図１の回路図の部分的な拡大図である。

【0023】

【図3】本発明の基礎概念に従い、図１の油圧システムが完全に或いは部分的に実装された、ホイールローダの斜視図である。

【0024】

【図4】図３のホイールローダの側面図である。

【0025】

【図5】本発明の基礎概念に従い、図１の油圧システムが完全に或いは部分的に実装された、別のホイールローダの斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

図面を参照しながら様々な実施形態を詳細に説明しており、それらの図面では、夫々の図を通して、同様の参照符号が、同様の部位、同様の機構、及び／又は、同様の構成要素を示している。様々な実施形態を参照することは、本明細書に添付されたクレームの範囲を限定するものではない。加えて、本明細書で説明されているあらゆる実施例は、限定することを意図したものではなく、添付のクレームに関して考え得る多くの実施形態の幾つかを、単に説明するものである。

【0027】

本発明は、概して、移動作業機で使用する油圧回路構造に関するものである。本発明の基礎概念に従う油圧回路構造は、推進回路、操向回路、及び／又は、作業回路を含んでいる。典型的な最新の移動作業機では、特定の重要な制御回路（例えば操向回路）に油圧的に動力を提供するように、優先権が与えられる。

【0028】

本発明の基礎概念に従う油圧システム１０は、移動作業機８００、８００’に搭載することができる。図３及び図４に示された実施形態では、本発明の基礎概念に従い、第１のホイールローダ８００が図示されている。図５に示された実施形態では、本発明の基礎概念に従い、ホイールローダ８００’が図示されている。図３〜図５で提供される実施例は、ホイールローダ８００、８００’向けであるが、油圧システム１０は、本発明の基礎概念に従う別の移動作業機に適合していてもよい。

【0029】

図１及び図２に示されているように、油圧システム１０は、様々な構成要素、サブシステム、及び、制御ユニットを含んでいる。ある実施形態では、それらの構成要素、制御ユニット、及び、サブシステムが、図１及び図２に図示されているように同時に使用されていてもよい。又、別の実施形態では、本発明の基礎概念に従う付加的な実施形態を提供するために、特定の構成要素、サブシステム、及び／又は、制御ユニットのみが使用されていてもよい。ある実施形態は、図１及び図２に図示された油圧システムから、１つ以上の制御ユニット、構成要素、及び／又は、サブシステムを取り除いたものであってもよい。又、ある実施形態は、図１及び図２に図示された油圧システムに対して、１つ以上の付加的な制御ユニット、構成要素、及び／又は、サブシステムを追加したものであってもよい。

【0030】

本発明の基礎概念に従う油圧システム１０は、移動作業機８００、８００’に対し、油圧ハイブリッドシステムを提供する。油圧システム１０は、ポート５２を備えるアキュムレータ５０を含み、アキュムレータ５０は、加圧された油圧液がポート５２へ強制的に送り込まれるときに、エネルギーを受容する。又、アキュムレータ５０は、ポート５２から油圧液を放出することができ、それによって油圧システム１０へエネルギーを供給する。更に、移動作業機８００、８００’は、原動機９０を含んでいる。図示のように、原動機９０は、ディーゼルエンジン、定容サイクル機関、ガスタービンエンジン等の、内燃機関であってもよい。又、図示のように、原動機９０は、移動作業機８００、８００’に対して供給される、実質的に全エネルギーを提供することができる。アキュムレータ５０は、移動作業機８００、８００’の様々なアクチュエータから特定のエネルギーを回収し、更に、減速時の移動作業機８００、８００’からエネルギーを回収することができる。それによって、アキュムレータ５０は、慣性エネルギーを、アキュムレータ５０内へ蓄圧される位置エネルギーへ変換することができる。更に、油圧システム１０は、移動作業機８００、８００’の様々な配置から生じる位置エネルギーを、アキュムレータ５０内へ蓄圧される位置エネルギーへ変換することができる。移動作業機８００、８００’のそのような位置エネルギーは、重力により作用され、移動作業機８００、８００’によって運搬される負荷を含むことができる。移動作業機８００、８００’は、それ自体が高い位置（例えば丘の頂上）にあってもよい。重力が、移動作業機８００、８００’の負荷へ作用すること、或いは、移動作業機８００、８００’自体へ作用することを許容することで、負荷の及び／又は移動作業機８００、８００’の位置エネルギーを、アキュムレータ５０内の位置エネルギーへ変換することができる。

【0031】

油圧システム１０は、アキュムレータ５０内に蓄圧された位置エネルギーを放出することができる。アキュムレータ５０内に蓄圧された位置エネルギーの放出によって、油圧システム１０は、移動作業機８００、８００’の様々なアクチュエータを駆動することができ、移動作業機８００、８００’のドライブトレインを駆動し、それによって移動作業機８００、８００’を動かすことができ、原動機９０を始動させることができ（例えば、油圧始動モータに動力供給して）、移動作業機８００、８００’をより高い位置へ上昇させることができ、移動作業機８００、８００’により運搬される負荷をより高い位置へ上昇させること等ができる。

【0032】

ある実施形態において、油圧システム１０は、移動作業機８００、８００’用のライドコントロール・システムを提供することができる。特に、移動作業機８００、８００’の負荷を運ぶ様々なアクチュエータは、移動作業機８００、８００’が、起伏のある地形を通過する際、及び／又は、別の動負荷に遭う際に、緩衝されることがある。油圧システム及びライドコントロール・システムの双方は、油圧システム１０内への油圧エネルギーの蓄圧及び放出に、同じアキュムレータ５０を使用することができる。

【0033】

ここで、図３及び図４を参照すると、移動作業機８００の実施例が詳細に示されている。特に、移動作業機８００は、原動機９０によって動力供給される。原動機９０は、油圧システム１０に対して動力供給し、それによって移動作業機８００のドライブトレイン８９０を推進させる。図１に示されているように、原動機９０は、変速機１００に接続されている。図示の実施形態では、変速機１００が、自動変速式マニュアル・トランスミッション（すなわちＡＭＴ）である。別の実施形態では、変速機１００が、従来の複数の変速機のうちの１つであってもよい。そのような従来の変速機には、静油圧変速機、トルクコンバータを備えた自動変速機、或いは、原動機９０と変速機の入力軸との間にクラッチを備えた従来のシフト式変速機が含まれる。

【0034】

図示の実施形態において、変速機１００は、後方のドライブトレイン８９２に対する第１の入出力シャフト１０２と、前方のドライブトレイン８９４に対する第２の入出力シャフト１０４とを含んでいる。別の実施形態では、変速機１００が、単一の入出力シャフトによって、移動作業機のドライブトレインに接続されていてもよい。

【0035】

運転者は、トランスミッション・セレクタ１０６を使用して、移動作業機８００の方向を制御することができる。特に、前進形態、後退形態、ニュートラル形態、及び／又は、駐車形態が、トランスミッション・セレクタ１０６によって選択される。ある実施形態では、トランスミッション・セレクタ１０６が、変速機１００の様々なギヤ比を選択するために使用されてもよい。又、ある実施形態では、トランスミッション・セレクタ１０６が、１つ以上の入出力シャフト１０２、１０４を選択解除するために使用されてもよく、それによってドライブトレイン８９２、８９４の一方が選択解除される。

【0036】

図１に示されているように、原動機９０は、基本油圧システム２７０に対しても動力供給する。図示のように、基本油圧システム２７０は、電子制御ユニット２７２（すなわちＥＣＵ）を含んでいる。更に、基本油圧システム２７０は、電子制御ユニット２７２により使用されるメモリ２７４を含んでいる。ある実施形態では、基本油圧システム２７０に、（複数の）優先制御油圧回路（例えば操向回路）が含まれている。

【0037】

基本油圧システム２７０は、移動作業機８００、８００’の第１の油圧アクチュエータ８３０、８３０’、及び／又は、移動作業機８００、８００’の第２の油圧アクチュエータ８６０、８６０’に対して、動力を提供する。ある実施形態において、第１のアクチュエータ８３０、８３０’及び第２の油圧アクチュエータ８６０、８６０’は、（複数の）優先制御油圧回路から除外されており、その代わりに、基本油圧システム２７０内の非優先回路として動力供給される。図示の実施形態では、第１の油圧シリンダ８３０、８３０’がリフトシリンダであり、第２の油圧シリンダ８６０、８６０’がチルトシリンダである。又、図示の実施形態において、リフトシリンダ８３０、８３０’は、共に平行に結合される一対の油圧シリンダを含み、チルトシリンダ８６０、８６０’は、単一の油圧シリンダである。別の実施形態では、油圧シリンダ８３０、８３０’、８６０、８６０’が、複数の油圧シリンダ、及び／又は、単一の油圧シリンダを含んでいてもよい。図示の実施形態において、リフトシリンダ８３０、８３０’は、ブームを動かすことで、高位置と低位置との間でバケット８２６、８２６’を移動させるために利用され、それによってバケット８２６、８２６’の高さが変えられる。又、図示の実施形態において、チルトシリンダ８６０、８６０’は、バケット８２６、８２６’を傾けるために利用される。リフトシリンダ８３０、８３０’、チルトシリンダ８６０、８６０’、及び、ドライブトレイン８９０は、運転者によって同時に使用されるとき、バケット８２６、８２６’を、様々な掘削形態、運搬形態、及び、投入形態に配置するように使用される。それによって、ホイールローダ８００、８００’は、部材の移動、及び／又は、他の有用な機能を提供するように使用される。

【0038】

図１に示されているように、原動機９０、基本油圧システム２７０、及び／又は、変速機１００は、ハイブリッドシステム・電子制御ユニット２５０によって制御することができる。特に、油圧システム・電子制御ユニット２５０は、センサ入力２５２を受信し、アクチュエータ出力２６２を提供することができる。図示のように、センサ入力２５２及びアクチュエータ出力２６２は、特定のセンサ及び／又は特定のアクチュエータ制御器に対して、直接接続することができる。更に、ハイブリッドシステム・電子制御ユニット２５０は、信号線２５６を介して、原動機からの入力及び出力を受ける。同様に、油圧システム・電子制御ユニット２５０は、信号線２５４を介して、変速機１００に対して、入力信号及び出力信号を送信及び受信することができる。加えて、油圧システム・電子制御ユニット２５０は、信号線２５８を介して、基本油圧システム２７０に対して、入力信号及び出力信号を送信及び／又は受信することができる。又、ハイブリッドシステム・電子制御ユニット２５０は、実行可能プログラム、システム情報、及び／又は、様々なシステム状態の情報を、メモリ２６０へ格納することができる。図１に示されているように、ハイブリッドシステム・電子制御ユニット２５０は、移動作業機８００、８００’のコントローラエリアネットワーク・バス２６４（すなわちＣＡＮバス）を介して、通信することができる。ある実施形態では、ハイブリッドシステム・電子制御ユニット２５０が、別のコントローラエリアネットワーク・バス２６６を介して通信してもよい。実施例の形態では、コントローラエリアネットワーク・バス２６６が、流量制御弁・サブシステム１５０へ、及び又は、流量制御弁・サブシステム１５０から、情報を伝える。更に、油圧システム・電子制御ユニット２５０は、アクセル制御インタフェース２９６及び／又はブレーキ制御インタフェース２９８に対して、信号を受信及び／又は信号を送信する。基本油圧システム・電子制御ユニット２７２と、ハイブリッドシステム・電子制御ユニット２５０とは、協働して、アクセル２９６及びブレーキ２９８からの信号を含む様々な信号を受信することができる。別の様々な信号には、負荷感知圧力信号２８０、非優先回路Ｐ＿ＥＦ圧力信号２８２、タンク圧力信号２８４、ジョイスティック・リフト信号２７６（すなわちリフト信号）、ジョイスティック・チルト信号２７８（すなわちチルト信号）、及び／又は、その他の信号が含まれていてよい。図１に示されているように、ハイブリッドシステム・電子制御ユニット２５０は、原動機９０、基本油圧システム２７０、及び／又は、変速機１００への、監視制御機能を有している。他の実施形態では、別の構造が利用されていてもよい。

【0039】

図１に示されているように、油圧システム１０は、油圧トランスフォーマ２０を含んでいる。油圧トランスフォーマ２０は、第１回転群２２と第２回転群３２とを含んでいる。図示の実施形態では、第１回転群２２が第１のポンプモータ、第２回転群３２が第２のポンプモータである。第１及び第２回転群２２、３２は、シャフト３０によって、共に回転可能に接続されている。第１回転群２２は、第１ポート２４、第２ポート２６、及び、可変斜板２８を含んでいる。同様に、第２回転群３２は、第１ポート３４、第２ポート３６、及び、可変斜板３８を含んでいる。ある実施形態では、可変斜板２８、３８が、オーバーセンターへ移動してもよい。又、ある実施形態では、可変斜板２８及び３８の一方或いは双方が、夫々、変位センサ２９、３９（例えばＬＶＤＴ）を備えていてもよい。

【0040】

更に、第１回転群２２及び第２回転群３２は、シャフト４０へ回転可能に接続されている。シャフト４０は、入出力シャフトとして図示されており、又、動力取り出し機構（すなわちＰＴＯ）８０へ接続されている。動力取り出し機構８０は、クラッチ８４へ接続されるシャフト８２を含んでいる。クラッチ８４が連結されるとき、動力取り出し機構８０、及びそれによってシャフト４０は、変速機１００へ回転可能に接続される。又、クラッチ８４が離されるとき、動力取り出し機構８０、及びそれによって変速機１００は、互いに回転可能に接続されなくなる。それによって、油圧トランスフォーマ２０は、変速機１００、更には原動機９０に対して回転可能に接続される。

【0041】

その結果、動力取り出し機構８０は、変速機１００に対して油圧トランスフォーマ２０を選択的に接続する。それにより、エネルギーは、油圧トランスフォーマ２０へ伝達され、変速機１００から伝達される。又、それによって、エネルギーが、油圧アキュムレータ５０及びドライブトレイン８９０から伝えられる。又、それによって、アキュムレータ５０は、慣性エネルギー及び位置エネルギーを、移動作業機８００、８００’から収集し、そのエネルギーを、アキュムレータ５０内の位置エネルギーとして蓄圧する。更に、油圧システム１０は、アキュムレータ５０からの位置エネルギーをドライブトレイン８９０へ伝達し、それによって移動作業機８００、８００’を推進させることができる。

【0042】

原動機９０は、油圧トランスフォーマ２０を介して、アキュムレータ５０へエネルギーを供給することができる。特に、原動機９０は、変速機１００及び動力取り出し機構８０を介して、トランスフォーマ２０へ接続することができる。それにより、第１回転群２２は、油圧タンク５００から油圧アキュムレータ５０へ油圧液を送ることができ、アキュムレータ５０内の油圧液の圧力を高めることができる。

【0043】

更に、エネルギーは、変速機１００と、リフトシリンダ８３０、８３０’及び／又はチルトシリンダ８６０、８６０’との間で、移すことができる。特に、第２回転群３２は、流量制御弁・サブシステム１５０を介して、リフトシリンダ８３０、８３０’及び／又はチルトシリンダ８６０、８６０’に対して、回転可能に接続することができる。その結果、油圧トランスフォーマ２０は、慣性エネルギー及び／又は位置エネルギーを、移動作業機８００、８００’と、移動作業機８００、８００’のバケット８２６、８２６’及びブーム８２４、８２４’とへ、及びそれらから、移すことができる。

【0044】

又、油圧システム１０は、アキュムレータ５０と、リフトシリンダ８３０、８３０’及び／又はチルトシリンダ８６０、８６０’との間で、エネルギーを移すことができる。特に、アキュムレータ５０からのエネルギーは、ブーム８２４、８２４’及びバケット８２６、８２６’の上昇に利用することができ、更に、ブーム８２４、８２４’及びバケット８２６、８２６’の位置エネルギーは、油圧アキュムレータ５０へ送ることができる（例えば、ブーム８２４、８２４’及びバケット８２６、８２６’に重力が作用し、リフトシリンダ８３０、８３０’が、図５に示されているように、オーバーランニング方向８４７へ移動するとき）。

【0045】

図１に示されているように、油圧システム１０は、第１の方向制御弁（すなわちＤＣＶ）１１０及び第２の方向制御弁１３０を含んでいる。図示のように、方向制御弁１１０は、リフトシリンダ８３０、８３０’を作動させるために用いられ、又、方向制御弁１３０は、チルトシリンダ８６０、８６０’を作動させるために用いられる。基本油圧システム２７０は、加圧された油圧液を、非優先回路Ｐ＿ＥＦの高圧側を介して方向制御弁１１０、１３０へ供給することができ、そして、方向制御弁１１０、１３０は、それに応じて、加圧された油圧液を、油圧シリンダ８３０、８３０’、８６０、８６０’に対して送ることができる。本発明の基礎概念に従い、方向制御弁１１０、１３０は、油圧トランスフォーマ２０が連結された（例えば、ＰＴＯのクラッチ８４が連結された）状態で、アクチュエータ８３０、８３０’、８６０、８６０’を作動させることができ、更に、油圧トランスフォーマ２０が離された状態（例えば、ＰＴＯのクラッチ８４が離された状態）でも、アクチュエータ８３０、８３０’、８６０、８６０’を作動させることができる。油圧シリンダ８３０、８３０’、８６０、８６０’は、基本油圧システム２７０の非優先回路Ｐ＿ＥＦと、油圧トランスフォーマ２０との双方によって、同時に、動力が供給されてもよい（例えば、ＰＴＯのクラッチ８４が連結されているとき）。非優先回路Ｐ＿ＥＦと、油圧トランスフォーマ２０とは、アクチュエータ８３０、８３０’、８６０、８６０’への加圧された油圧液の供給を、分担することができる。油圧システム・電子制御ユニット２５０は、この供給の分担作業を調整することができる（例えば、油圧の整合、流量の配分等）。

【0046】

第１の方向制御弁１１０は、第１ポート１１２、第２ポート１１４、第３ポート１１６、及び、第４ポート１１８を含んでいる。方向制御弁１１０内のスプールは、スプール位置に応じて、ポート１１２、１１４、１１６、１１８の間の接続及び／又は非接続を設定する。特に、第１の配置１２２は、ポート１１２、１１４、１１６、１１８の各々を遮断する。第２の配置１２４は、第１ポート１１２と第３ポート１１６とを接続し、更に、第２ポート１１４と第４ポート１１８とを接続する。第３の配置１２６は、第１ポート１１２と第４ポート１１８とを接続し、更に、第２ポート１１４と第３ポート１１６とを接続する。ある実施形態では、スプールが位置を変えることができ、それにより、スプールの位置に応じて、様々なポートが同時に付加的な油圧的抵抗と接続される。又、第１の方向制御弁１１０は、スプールに接続された位置センサ１２０を含んでいる。図示の実施形態では、位置センサ１２０が線形可変差動変圧器（すなわちＬＶＤＴ）である。位置センサ１２０からの出力は、ハイブリッドシステム・電子制御ユニット２５０、及び／又は、基本油圧システム２７０へ送信される。

【0047】

第２の方向制御弁１３０は、第１ポート１３２、第２ポート１３４、第３ポート１３６、及び、第４ポート１３８を含んでいる。方向制御弁１３０内のスプールは、スプール位置に応じて、ポート１３２、１３４、１３６、１３８の間の接続及び／又は非接続を設定する。特に、第１の配置１４２は、ポート１３２、１３４、１３６、１３８の各々を遮断する。第２の配置１４４は、第１ポート１３２と第３ポート１３６とを接続し、更に、第２ポート１３４と第４ポート１３８とを接続する。第３の配置１４６は、第１ポート１３２と第４ポート１３８とを接続し、更に、第２ポート１３４と第３ポート１３６とを接続する。ある実施形態では、スプールが位置を変えることができ、それにより、スプールの位置に応じて、様々なポートが同時に付加的な油圧的抵抗と接続される。又、第２の方向制御弁１３０は、スプールに接続された位置センサ１４０を含んでいる。図示の実施形態では、位置センサ１４０が線形可変差動変圧器（すなわちＬＶＤＴ）である。位置センサ１４０からの出力は、ハイブリッドシステム・電子制御ユニット２５０、及び／又は、基本油圧システム２７０へ送信される。

【0048】

図１に示されているように、アキュムレータ・ブリード弁６４は、アキュムレータ５０のポート５２へ接続されている。アキュムレータ・ブリード弁６４は、第１ポート６６と第２ポート６８とを有している。又、アキュムレータ・ブリード弁６４は、第１の配置７０と第２の配置７２とを含んでいる。第１の配置７０では、アキュムレータ・ブリード弁６４のスプールが、第１ポート６６を第２ポート６８へ接続する。第２の配置７２では、第１ポート６６と第２ポート６８とが遮断される。油圧システム１０がハイブリッド油圧システムとして構成されるとき、アキュムレータ・ブリード弁６４は、通常、第２の配置７２に位置する。とりわけ、アキュムレータ・ブリード弁６４は、様々な理由のために、アキュムレータ５０を放圧するように用いられる。例えば、油圧システム１０の整備の際には、油圧アキュムレータ５０の圧力を解放することが求められる。又、移動作業機８００、８００’が運転停止されるときは、油圧アキュムレータ５０の圧力を解放することが望ましい。更に、油圧アキュムレータ５０の内部圧力を解放することが望ましい、別の通常状態及び異常状態があるかもしれず、すると、アキュムレータ・ブリード弁６４は、第１の配置７０に設定され、それによって油圧アキュムレータ５０をタンク５００へ放圧させる。

【0049】

油圧システム１０は、アキュムレータ分離弁５４を含んでいる。図示のように、アキュムレータ分離弁５４は、第１ポート５６と第２ポート５８とを有している。又、アキュムレータ分離弁５４は、第１の配置６０と第２の配置６２とを含んでいる。第１の配置６０では、第１ポート５６と第２ポート５８とが遮断される。第２の配置６２では、第１ポート５６が第２ポート５８と接続される。アキュムレータ分離弁５４を第１の配置６０に位置させることにより、アキュムレータ５０は、油圧システム１０の他の構成要素から、効率的に分離される。油圧システム１０がハイブリッドモードで運転されるとき、アキュムレータ分離弁５４は、通常、第２の配置６２で運用される。又、油圧システム１０がパッシブ・ライドコントロール・システム（passive ride control system）として運転されるとき、アキュムレータ分離弁５４は、第１の配置６０に設定され、それによって、アキュムレータ５０を油圧トランスフォーマ２０から分離する。しかしながら、ライドコントロール弁３３０は、油圧アキュムレータ５０とリフトシリンダ８３０、８３０’とを接続してもよい。又、油圧システム１０がアクティブ・ライドコントロール・システム（active ride control system）として運転されるとき、アキュムレータ分離弁５４は、第２の配置６２に設定され、それによって、アキュムレータ５０を油圧トランスフォーマ２０へ流体的に接続する。更に、ライドコントロール弁３３０は、油圧アキュムレータ５０とリフトシリンダ８３０、８３０’とを接続してもよい。

【0050】

ライドコントロール弁３３０は、第１ポート３３２と第２ポート３３４とを含んでいる。又、ライドコントロール弁３３０は、第１の配置３３６と第２の配置３３８とを含んでいる。ライドコントロール弁３３０が第１の配置３３６にあるとき、第１ポート３３２と第２ポート３３４とが接続される。又、ライドコントロール弁３３０が第２の配置３３８にあるとき、第１ポート３３２と第２ポート３３４とが遮断される。更に、ライドコントロール弁３３０が第１の配置３３６にあるとき、油圧システム１０は、ライドコントロールを作業機８００、８００’へ提供する。特に、アキュムレータ５０は、リフトシリンダ８３０、８３０’と油圧液を動的に交換することができる。移動作業機８００、８００’が動的条件に遭遇しているとき、油圧アキュムレータ５０は、リフトシリンダ８３０、８３０’に対して、エネルギーを吸収及び放出することができる。それにより、リフトシリンダ８３０、８３０’は、エネルギーを吸収するばね質量緩衝システム（spring-mass-damper system）として利用されることができる。ある実施形態において、アキュムレータ分離弁５４は、第２の配置６２へ設定され、それによって、油圧トランスフォーマ２０の第１回転群２２をアキュムレータ５０へ接続する。ハイブリッドシステム・電子制御ユニット２５０、及び／又は、基本油圧システム・電子制御ユニット２７２は、移動作業機８００、８００’の様々な動的条件を監視してもよい。又、ハイブリッドシステム・電子制御ユニット２５０、及び／又は、基本油圧システム・ＥＣＵ２７２は、第１回転群２２の可変斜板２８を動的に調整することができ、それにより、第１回転群２２、アキュムレータ５０、及びリフトシリンダ８３０、８３０’と共に、能動的かつ動的にライドコントロールを提供するように、応答信号を送信する。

【0051】

図１及び図２に示されているように、油圧システム１０は、流量制御弁・サブシステム１５０を含んでいる。ある実施形態及びあるモードでは、流量制御弁・サブシステム１５０が、方向制御弁１１０及び／又は１３０から独立して、リフトシリンダ８３０、８３０’及び／又はチルトシリンダ８６０、８６０’を動作させてもよい。又、別の実施形態及び／又は別のモードでは、流量制御弁・サブシステム１５０が、第１及び／又は第２の方向制御弁１００、１３０と協働して、リフトシリンダ８３０、８３０’及び／又はチルトシリンダ８６０、８６０’を動作させてもよい。

【0052】

ここで、図２を参照すると、流量制御弁・サブシステム１５０が詳細に示されている。図示のように、流量制御弁・サブシステム１５０は、タンク５００へ油圧液を戻すために利用できる、戻りライン５０２への接続を含んでいる。図示のように、流量制御弁・サブシステム１５０は、油圧液のパイロット圧力（pilot hydraulic fluid pressure）の供給源５４０に接続された、ライン５２６への接続を含んでいてもよい。更に、図示のように、流量制御弁・サブシステム１５０は、チルトシリンダ８６０、８６０’へ接続された、ライン５３０への接続を含んでいてもよい。又、図示のように、流量制御弁・サブシステム１５０は、リフトシリンダ８３０、８３０’へ接続された、ライン５３２への接続を含んでいてもよい。流量制御弁システム１５０は、油圧システム・電子制御ユニット２５０から信号を受信する、第１モード・パイロット弁１８０を含んでいる。更に、流量制御弁・サブシステム１５０は、ハイブリッドシステム・電子制御ユニット２５０から信号を受信する、第２モード・パイロット弁２２０を含んでいる。第１モード・パイロット弁１８０によって受信される信号は、第１モード・パイロット弁１８０が第１モード弁１６０へ油圧信号を送信することをもたらす。それにより、第１モード弁１６０は、リフトシリンダ８３０、８３０’へ及びリフトシリンダ８３０、８３０’から、油圧液を移動させる。同様に、第２モード・パイロット弁２２０によって受信される信号は、第２モード・パイロット弁２２０が第２モード弁２００へ油圧信号を送信することをもたらす。それにより、第２モード弁２００は、チルトシリンダ８６０、８６０’へ及びチルトシリンダ８６０、８６０’から、油圧液を移動させる。

【0053】

ここで、第１モード弁１６０と第１モード・パイロット弁１８０とへの接続、及び、それらの間の接続について、詳細に説明する。特に、第１モード弁１６０は、第１ポート１６２、第２ポート１６４、及び第３ポート１６６を含んでいる。又、第１モード弁１６０は、第１の配置１７２、第２の配置１７４、及び第３の配置１７６を含んでいる。第１モード弁１６０のスプールに、位置センサ１７０が接続されている。スプールが第１の配置１７２にあるとき、第１ポート１６２、第２ポート１６４、及び第３ポート１６６が遮断される。第１モード弁１６０のスプールが第２の配置１７４にあるとき、第１ポート１６２が第３ポート１６６に接続され、又、第２ポート１６４が遮断される。第１モード弁１６０のスプールが第３の配置１７６にあるとき、第２ポート１６４が第３ポート１６６に接続され、又、第１ポート１６２が遮断される。

【0054】

第１モード・パイロット弁１８０は、第１ポート１８２、第２ポート１８４、第３ポート１８６、及び第４ポート１８８を含んでいる。又、第１モード・パイロット弁１８０は、第１の配置１９２、第２の配置１９４、及び第３の配置１９６を含んでいる。第１モード・パイロット弁１８０は、アクチュエータ１９０を含んでいる。このアクチュエータは、ハイブリッドシステム・電子制御ユニット２５０から電気信号を受信し、それに応じて、第１モード・パイロット弁１８０のスプールを作動させる。特に、アクチュエータ１９０は、スプールを第１の配置１９２へ位置させ、それによって、第２ポート１８４を第３ポート１８６及び第４ポート１８８へ接続させる。第１モード・パイロット弁１８０が第１の配置１９２にあるとき、第１ポート１８２は遮断される。又、第１モード・パイロット弁１８０が第２の配置１９４にあるとき、第１ポート１８２が第３ポート１８６と接続され、第２ポート１８４が第４ポート１８８と接続される。又、第１モード・パイロット弁１８０が第３の配置１９６にあるとき、第１ポート１８２が第４ポート１８８と接続され、第２ポート１８４が第３ポート１８６と接続される。第１ポート１８２は、油圧ライン５２６へ接続され、それによってパイロット圧力の供給源５４０と接続される。第２ポート１８４は、油圧ライン５０２へ接続され、それによってタンク５００と接続される。第３ポート１８６は、第１モード弁１６０のスプールのアクチュエータと接続された、パイロットライン１５２へ接続される。特に、パイロットライン１５２が加圧される場合、第１モード弁１６０は、第２の配置１７４へと促される。第４ポート１８８は、第１モード弁１６０のアクチュエータと順に接続される、パイロットライン１５４へ接続される。特に、パイロットライン１５４が加圧される場合、第１モード弁１６０のスプールは、第３の配置１７６へと促される。第１モード弁１６０の第１ポート１６２は、ライン５２０へ接続される。更に、このライン５２０は、油圧トランスフォーマ２０の第２回転群３２と接続されている。第１モード弁１６０の第２ポート１６４は、油圧ライン５０２と接続され、それによってタンク５００へ接続される。第３ポート１６６は、ライン５３２へ接続される。更に、このライン５３２は、リフトシリンダ８３０、８３０’と接続されている。圧力変換器を備える油圧ライン５３２内の監視圧力によって、リフトシリンダの点検圧力２８６が監視されてもよい。

【0055】

ここで、第２モード弁２００と第２モード・パイロット弁２２０とへの接続、及び、それらの間の接続について、詳細に説明する。特に、第２モード弁２００は、第１ポート２０２、第２ポート２０４、及び第３ポート２０６を含んでいる。又、第２モード弁２００は、第１の配置２１２、第２の配置２１４、及び第３の配置２１６を含んでいる。第２モード弁２００のスプールに、位置センサ２１０が接続されている。スプールが第１の配置２１２にあるとき、第１ポート２０２、第２ポート２０４、及び第３ポート２０６が遮断される。第２モード弁２００のスプールが第２の配置２１４にあるとき、第１ポート２０２が第３ポート２０６に接続され、又、第２ポート２０４が遮断される。第２モード弁２００のスプールが第３の配置２１６にあるとき、第２ポート２０４が第３ポート２０６に接続され、又、第１ポート２０２が遮断される。

【0056】

第２モード・パイロット弁２２０は、第１ポート２２２、第２ポート２２４、第３ポート２２６、及び第４ポート２２８を含んでいる。又、第２モード・パイロット弁２２０は、第１の配置２３２、第２の配置２３４、及び第３の配置２３６を含んでいる。第２モード・パイロット弁２２０は、アクチュエータ２３０を含んでいる。このアクチュエータ２３０は、ハイブリッドシステム・電子制御ユニット２５０から電気信号を受信し、それに応じて、第２モード・パイロット弁２２０のスプールを作動させる。特に、アクチュエータ２３０は、スプールを第１の配置２３２へ位置させ、それによって、第２ポート２２４を第３ポート２２６及び第４ポート２２８へ接続させる。第２モード・パイロット弁２２０が第１の配置２３２へ設定されているとき、第１ポート２２２は遮断される。又、第２モード・パイロット弁２２０が第２の配置２３４へ設定されているとき、第１ポート２２２が第３ポート２２６と接続され、第２ポート２２４が第４ポート２２８と接続される。又、第２モード・パイロット弁２２０が第３の配置２３６にあるとき、第１ポート２２２が第４ポート２２８と接続され、第２ポート２２４が第３ポート２２６と接続される。第１ポート２２２は、油圧ライン５２６へ接続され、それによってパイロット圧力の供給源５４０と接続される。第２ポート２２４は、ライン５０２へ接続され、それによってタンク５００と接続される。第３ポート２２６は、第２モード弁２００のスプールのアクチュエータと接続された、パイロットライン１５６へ接続される。特に、パイロットライン１５６が加圧される場合、第２モード弁２００は、第２の配置２１４へと促される。第４ポート２２８は、第２モード弁２００のアクチュエータと順に接続される、パイロットライン１５８へ接続される。特に、パイロットライン１５８が加圧される場合、第２モード弁２００のスプールは、第３の配置２１６へと促される。第２モード弁２００の第１ポート２０２は、ライン５２０へ接続される。更に、このライン５２０は、油圧トランスフォーマ２０の第２回転群３２と接続されている。第２モード弁２００の第２ポート２０４は、油圧ライン５０２と接続され、それによってタンク５００へ接続される。第３ポート２０６は、ライン５３０へ接続される。更に、このライン５３０は、チルトシリンダ８６０、８６０’と接続されている。圧力変換器を備える油圧ライン５３０内の監視圧力によって、チルトシリンダの点検圧力２８８が監視されてもよい。

【0057】

図１に示されているように、リフトシリンダ８３０、８３０’は、第１チャンバ８４２（例えばヘッドチャンバ）へ接続された第１ポート８３２（例えばヘッド側ポート）と、第２チャンバ８４４（例えばロッド側チャンバ）へ接続された第２ポート８３４（例えばロッド側ポート）とを含んでいる。又、リフトシリンダ８３０、８３０’は、第２チャンバ８４４から第１チャンバ８４２を隔てるピストン８４６を含んでいる。ロッド８４０、８４０’が、ピストン８４６へ接続されており、第２チャンバ８４４を通って延びている。同様に、チルトシリンダ８６０、８６０’は、第１チャンバ８７２（例えばヘッドチャンバ）へ接続された第１ポート８６２（例えばヘッド側ポート）と、第２チャンバ８７４（例えばロッド側チャンバ）へ接続された第２ポート８６４（例えばロッド側ポート）とを含んでいる。又、チルトシリンダ８６０、８６０’は、第２チャンバ８７４から第１チャンバ８７２を隔てるピストン８７６を含んでいる。ロッド８７０、８７０’が、ピストン８７６へ接続されており、第２チャンバ８７４を通って延びている。

【0058】

図１に示されているように、流量制御弁・サブシステム１５０は、信号ライン２６６によって制御され、その結果、専用のコントローラエリアネットワークを介して制御される。図示の実施形態において、流量制御弁・サブシステム１５０は、型番ＺＴＳ１６で知られ、オハイオ州クリーブランドのイートン コーポレーションにより販売されているバルブである。別の実施形態では、他のバルブを使用してもよい。

【0059】

図１に示されているように、リフトシリンダ８３０、８３０’とタンク５００との間に、２方向２位置弁３００が接続されている。特に、弁３００は、第１ポート３０２と第２ポート３０４とを含んでいる。又、弁３００は、第１の配置３０６と第２の配置３０８とを含んでいる。第１の配置３０６にあるとき、２方向弁３００は、第１及び第２ポート３０２、３０４を遮断する。又、第２の配置３０８にあるとき、２方向弁３００は、第１ポート３０２と第２ポート３０４とを接続する。

【0060】

図１に示されているように、チルトシリンダ８６０、８６０’と、タンク５００或いは非優先回路Ｐ＿ＥＦの高圧側との間に、３方向３位置弁３１０が接続されている。特に、３方向３位置弁３１０は、第１ポート３１２、第２ポート３１４、及び第３ポート３１６を含んでいる。又、弁３１０は、第１の配置３１８、第２の配置３２０、及び第３の配置３２２を含んでいる。図示のように、弁３１０が第１の配置３１８にあるとき、第１ポート３１２、第２ポート３１４、及び第３ポート３１６が遮断される。第２の配置３２０では、第１ポート３１２が第２ポート３１４と接続され、第３ポート３１６が遮断される。弁３１０が第３の配置３２２にあるとき、第１ポート３１２が第３ポート３１６と接続され、第２ポート３１４が遮断される。第３ポート３１６は、ライン５０８へ接続され、それによってタンク５００と接続される。ポート３１４は、ライン５２８、５２８Ｂへ接続され、それによって非優先回路Ｐ＿ＥＦの高圧側と接続される。

【0061】

次に、図１に示されている様々な接続について、それらの接続がなされている様々な流体ラインに関連して、詳細に説明する。流体ラインは、夫々、油圧システム１０のノードとして考えることができる。油圧流体ライン５０２は、タンク５００、第１回転群２２の第２ポート２６、第２回転群３２の第２ポート３６、リリーフ弁７４の第２ポート７８、アキュムレータ・ブリード弁６４の第２ポート６８、及び、上述したような流量制御弁・サブシステム１５０内の様々なポートに対して接続される。又、油圧ライン５０４は、タンク５００へ接続される。更に、油圧ライン５０４は、方向制御弁１３０の第２ポート１３４と、方向制御弁１１０の第２ポート１１４とへ接続される。油圧ライン５０６は、タンク５００と接続され、更に、弁３００の第２ポート３０４と接続される。油圧ライン５０８は、タンク５００と、弁３１０の第３ポート３１６とに対して接続される。

【0062】

油圧ライン５２０は、第２回転群３２のポート３４と接続され、更に、上述したような流量制御弁・サブシステム１５０内の様々なポートに対して接続される。油圧ライン５２０では、圧力２９２が計測される。油圧ライン５２２は、第１回転群２２の第１ポート２４と、リリーフ弁７４の第１ポート７６と、アキュムレータ分離弁５４の第２ポート５８とに対して接続される。油圧ライン５２４は、アキュムレータ分離弁５４の第１ポート５６と、アキュムレータ５０のポート５２と、アキュムレータ・ブリード弁６４の第１ポート６６と、弁３３０の第２ポート３３４とに対して接続することができる。油圧ライン５２４では、圧力２９０が採用される。油圧ライン５２６は、パイロット圧力の供給源５４０と、上述したような流量制御弁・サブシステム１５０内の様々な接続とに対して接続することができる。

【0063】

油圧ライン５２８、５２８Ａは、非優先回路Ｐ＿ＥＦの高圧側と、逆止弁１２８と、逆止弁１４８とに対して接続することができる。逆止弁１２８は、方向制御弁１１０の第１ポート１１２に配置されている。同様に、逆止弁１４８は、方向制御弁１３０の第１ポート１３２に配置されている。逆止弁１２８は、油圧ライン５２８、５２８Ａから第１ポート１１２へ流れ込む流れを許容するが、第１ポート１１２から油圧ライン５２８、５２８Ａ内へ流出しないように、流れを維持する。逆止弁１４８は、油圧ライン５２８、５２８Ａから第１ポート１３２へ流れ込む流れを許容するが、第１ポート１３２から油圧ライン５２８、５２８Ａ内へ流出しないように、流れを維持する。油圧ライン５２８、５２８Ｂは、弁３１０の第２ポート３１４を、非優先回路Ｐ＿ＥＦの高圧側へ接続する。

【0064】

油圧ライン５３０は、方向制御弁１３０の第４ポート１３８と、チルトシリンダ８６０、８６０’の第１ポート８６２と、第２モード弁２００の第３ポート２０６とに対して接続される。油圧ライン５３２は、方向制御弁１１０の第４ポート１１８、２方向弁３３０の第１ポート３３２、リフトシリンダ８３０、８３０’のポート８３２、及び、第１モード弁１６０の第３ポート１６６に対して接続される。油圧ライン５３４は、方向制御弁１３０の第３ポート１３６、チルトシリンダ８６０、８６０’の第２ポート８６４、及び、弁３１０の第１ポート３１２に対して接続される。油圧ライン５３６は、方向制御弁１１０の第３ポート１１６、リフトシリンダ８３０、８３０’の第２ポート８３４、及び、弁３００の第１ポート３０２に対して接続される。

【0065】

続いて、図３及び図４を参照して、ホイールローダ８００の実施例の様々な特徴について、詳細に説明する。ホイールローダ８００は、オペレータ室８１８を含んでいる。リフトシリンダ８３０（例えば一対の油圧シリンダ）は、ホイールローダ８００のシャーシ８１６に対して、第１の端部で取り付けられている。図示のように、第１の端部は、油圧シリンダのヘッド側端部に相当する。それにより、油圧シリンダのシリンダハウジングとシャーシ８１６との間に、一対の第１アタッチメント８５６が構成される。又、リフトシリンダ８３０のロッド８４０と、ホイールローダ８００のブーム８２４との間には、一対の第２アタッチメント８５８が構成される。それにより、ブーム８２４を、リフトシリンダ８３０によって駆動することができる。

【0066】

図５に示されているように、リフトシリンダ８３０’（例えば一対の油圧シリンダ）は、ホイールローダ８００’のシャーシ８１６’に対して、第１の端部で取り付けられている。図示のように、第１の端部は、油圧シリンダのヘッド側端部に相当する。それにより、油圧シリンダのシリンダハウジングとシャーシ８１６’との間に、一対の第１アタッチメント８５６’が構成される。又、リフトシリンダ８３０’のロッド８４０’と、ホイールローダ８００’のブーム８２４’との間には、一対の第２アタッチメント８５８’が構成される。それにより、ブーム８２４’を、リフトシリンダ８３０’によって駆動することができる。ホイールローダ８００’は、オペレータ室８１８’を含んでいる。

【0067】

図３及び図４に示されているように、チルトシリンダ８６０は、ホイールローダ８００のシャーシ８１６に対して、第１の端部で取り付けられている。図示のように、第１の端部は、油圧シリンダ８６０のヘッド側端部に相当する。それにより、油圧シリンダ８６０のシリンダハウジングとシャーシ８１６との間に、第１アタッチメント８８６が構成される。又、チルトシリンダ８６０のロッド８７０と、ホイールローダ８００のバケット結合部８２８との間には、第２アタッチメント８８８が構成される。バケット８２６は、バケット結合部８２８によって、チルトシリンダ８６０と協働して駆動することができる。

【0068】

図５に示されているように、チルトシリンダ８６０’は、ホイールローダ８００’のシャーシ８１６’に対して、第１の端部で取り付けられている。図示のように、第１の端部は、油圧シリンダ８６０’のヘッド側端部に相当する。それにより、第１アタッチメント８８６’は、第１アタッチメント８８６と同様に、油圧シリンダ８６０’のシリンダハウジングとシャーシ８１６’との間に構成される。又、チルトシリンダ８６０’のロッド８７０’と、ホイールローダ８００’のバケット結合部８２８’との間には、第２アタッチメント８８８’が構成される。バケット８２６’は、バケット結合部８２８’によって、チルトシリンダ８６０’と協働して駆動することができる。油圧シリンダ８６０’を伸ばすと（例えば、ロッド８７０’を方向８２１へ動かすことで）、バケット８２６’が上向き方向８２５へ傾けられる。バケット結合部８２８’は、図５に示されているように、油圧シリンダ８６０’の伸張をバケット８２６’の上向き方向８２５への傾斜へと変換する、「Ｚ形材（Z-Bar）」のバケット結合部であってもよい。「Ｚ形材」のバケット結合部は、第１端部８２７ａと第２端部８２７ｂとの間で、ブーム８２４’に回転可能に取り付けられる、揺動部材８２７を含んでいる。第１端部８２７ａは、第２アタッチメント８８８’を含んでいる。第２端部８２７ｂは、バケットリンク８２９の第２端部８２９ｂにおいて、バケットリンク８２９に対して回転可能に取り付けられる。バケットリンク８２９の第１端部８２９ａは、バケット８２６’に対して回転可能に取り付けられる。油圧シリンダ８６０’は、伸張して、揺動部材８２７を方向８２３へ揺動させる。

【0069】

チルトシリンダ８６０とホイールローダ８００の実施例のバケット８２６との間の、相対的な運動は、チルトシリンダ８６０’とホイールローダ８００’の実施例のバケット８２６’との間の、相対的な運動と反対である。特に、チルトシリンダ８６０の伸張は、バケット８２６を下方向へ傾斜させる（図４参照）。

【0070】

次に、油圧システム１０の様々な分類の特徴について、本発明の基礎概念に従って説明する。

【0071】

アキュムレータ５０は、油圧トランスフォーマ２０のポンプモータ２２に接続される。アクチュエータ８３０、８３０’、８６０、８６０’から供給或いは回収される流れは、任意の圧力であってよい。アキュムレータ５０内に蓄圧された油圧液は、通常、非常に高圧である。油圧トランスフォーマ２０は、ライドコントロールが可能なときを除いて、アクチュエータ８３０、８３０’、８６０、８６０’と、アキュムレータ５０との間を分離させる。弁３３０を配置３３６へ開くことでライドコントロールが可能なとき、方向制御弁１１０が閉じられ（すなわち配置１２２にされ）、アキュムレータ５０が、リフトシリンダ８３０、８３０’のヘッド側チャンバ８４２に対して、直接的に接続される。

【0072】

アキュムレータ５０は、双方向に分離されてもよい（例えば、アキュムレータ分離弁５４、アキュムレータ・ブリード弁６４、及びライドコントロール弁３３０が閉じられるとき）。

【0073】

油圧システム１０は、駆動シャフトの計測速度と、斜板の計測変位量（例えば変位センサ２９、３９による）とを用いて、エネルギー回収システム・トランスフォーマ２０から到来する流量を推定する。それは、モード弁及び方向制御弁１１０、１３０、１６０、２００の位置フィードバックと組み合わされ、運転者からの要求流量と正確に整合される。それにより、油圧システム１０は、従来の作業機と同じ感覚になるように、作業機を維持する。推定流量を組み合わせることによって、モード弁及び方向制御弁１１０、１３０、１６０、２００の正確な開放量が実現でき、そして、システム動力（system dynamics）が健全に制御され、エネルギーの回収中及び回収したエネルギーを使用中の、アクチュエータ８３０、８３０’、８６０、８６０’によって、生産的な作業を行うことが可能となる。

【0074】

トランスフォーマ２０は、流量の制御を実現するために、比例型の計量部（proportional metering）の代わりに利用することができる。多くの場合、アクチュエータ８３０、８３０’、８６０、８６０’の動作は、ポンプモータ３２の制御斜板３８の使用により、スロットリング無しで制御される。リフト及びチルトアクチュエータ８３０、８３０’、８６０、８６０’からエネルギーが同時に供給又は回収されるとき、及び／又は、トランスフォーマ・ポンプモータ３２の流入許容量（sinking capacity）を超える流量が回収されているときに、スロットリングが行われ、そのような場合には、方向制御弁１１０、１３０及び通常のメータアウト制御を用いて、過剰な流量をタンク５００へ減らすことができる。

【0075】

油圧システム・電子制御ユニット２５０は、基本電子制御ユニット２７０とインタフェース接続されている。これは、油圧システムの付加的なエネルギー供給源が、移動作業機８００、８００’の総体的な動力管理の中に考慮することが可能なときに、基本油圧システム２７０の主ポンプをデストロークする手段を提供する。さもなければ、ある時間中に、ハイブリッドシステムが基本油圧制御と競合することがあり、又、別の時間中には、２つのエネルギー供給源が付加されることがある。本発明の基礎概念に従うと、移動作業機８００、８００’の総体的な動力の軌線が、一定になりかつ誇張されることがないように、基本油圧システム２７０の主ポンプを制御して、付加的なエネルギー供給源を考慮することが好適である。更に、これによって、効率的なエンジンの運転が可能になる。

【0076】

「スラッシュボックス」と呼ばれるトルクコンバータを備える従来のホイールローダは、ハイブリッドシステムが潜在的に提供可能などんなエネルギーの節約にも関係なく、エンジンを最大出力に維持させることがある。本発明の基礎概念に従うと、変速機１００とハイブリッドシステム・電子制御ユニット２５０との間の直接的なインタフェース、及び、トルクコンバータの自動変速式マニュアル・トランスミッションへの付加的な置き換えは、不要なエンジンの飽和を回避することとなる。

【0077】

本発明の基礎概念に従うと、タンク弁３００及び３１０にロッドが利用され、両者は、独立した計測の必要性を回避し、更に、スロットリングの損失を低減するためのものである（例えば、２極弁（binary valve）は、同じサイズの比例弁よりも損失が少ないことがある）。更に、チルトアクチュエータ８３０、８３０’の両ポート８６２及び８６４の与圧が可能になることで、低動力及び迅速な伸張という特徴が提供される。

【0078】

本発明の基礎概念に従い、トランスフォーマ２０は、連続的に回転するように設定されてもよく、それにより、流量制御の全権を有する。これは、エンジンの負荷の一定化と、特定の別のハイブリッドシステムの、トランスフォーマの断続的な回転では利用できない、別の機能性とを可能にする。

【0079】

本発明の基礎概念に従い、複数のアクチュエータ（例えば、複数のリニアアクチュエータ）をハイブリッド化（hybridized）して、共通のトランスフォーマ２０を共用してもよい。

【0080】

本発明の基礎概念に従うと、モード弁及び方向制御弁１１０、１３０、１６０、２００の双方の、明確な位置フィードバックが提供される。これは、トランスフォーマ・ポンプモータ２２、３２の回転速度及び斜板変位量を把握することと併せて、正確な流量制御、及び、従来の移動作業機と同様の感覚及び動作の作業機を維持する能力をもたらす。

【0081】

本発明の基礎概念に従い、油圧システム１０は、負荷感知式主ポンプ制御構造（load sense main pump control architecture）を組み入れてもよい。ハイブリッドシステム・ＥＣＵ２５０に対する入出力は、負荷感知構造に必要な全てのインタフェースを提供するように設定されてもよい。

【0082】

本発明の基礎概念に従い、トランスフォーマ２０は、流れの一部がトランスフォーマ２０へバイパスされるとき、移動作業機８００、８００’の全体の流量より小さいサイズであってもよい。特に、アクチュエータ８３０、８３０’、８６０、８６０’から流れが戻るときに、トランスフォーマ２０の最大容量に達した場合、方向制御弁１１０、１３０、１６０、２００を渡して、過剰な流量を送ることができる。同様に、アクチュエータ８３０、８３０’、８６０、８６０’へ流れが提供されるときに、トランスフォーマ２０の最大容量に達した場合、要求された過剰な流れは、基本油圧システム２７０によって提供することができ、方向制御弁１１０、１３０を渡して送られる。同様に、トランスフォーマ２０が変速機１００と連結可能な際、トランスフォーマ２０が移動作業機８００、８００’を減速するように作用するときに、トランスフォーマ２０の最大容量に達した場合（例えば、アクチュエータ８３０、８３０’、８６０、８６０’から戻る流れと組み合わされて）、方向制御弁１１０、１３０、１６０、２００を渡して、過剰な流量を送ることができ、及び／又は、ＰＴＯのクラッチ８４を離すことができる。ＰＴＯのクラッチ８４が離される場合は、従来型のブレーキが、移動作業機８００、８００’を完全に減速させることができる。ＰＴＯのクラッチ８４が連結される場合は、従来型のブレーキが、移動作業機８００、８００’を完全に或いは部分的に減速させることができる。同様に、トランスフォーマ２０が移動作業機８００、８００’を加速するように作用するときに、トランスフォーマ２０の最大容量に達した場合、流量は、トランスフォーマ２０を少なくとも部分的に負荷軽減するように、基本油圧システム２７０によって提供することができ、方向制御弁１１０、１３０を渡して送られる。

【0083】

トランスフォーマ２０の部分的な使用を促進すること、及び、その結果アキュムレータ５０の部分的な使用を促進することによって、油圧システム１０は、移動作業機８００、８００’の制御特性（例えば運転者の感覚）を維持しながら、より小さい容量の及び／又はより入手が容易な、トランスフォーマ２０及び／又はアキュムレータ５０の使用が可能になる。トランスフォーマ２０の部分的な使用は、それでも移動作業機８００、８００’の負荷サイクルの相当な部分をカバーすることができる。換言すれば、トランスフォーマ２０及び／又はアキュムレータ５０は、移動作業機８００、８００’のピーク容量よりも、むしろ、経済的なモデルに基づいた大きさにすることができる。これは、特に、稀に見るピーク容量の事象の負荷サイクルにおいて有益である。

【0084】

上述した様々な実施形態は、説明のためにのみ提供したものであり、本明細書に添付のクレームを限定するように解釈されるべきではない。当業者は、本明細書に説明及び記載された実施例及び適用例に従うことなく、又、本発明の真の精神及び範囲から逸脱することなく成される、様々な改造や変更を容易に理解するであろう。

【符号の説明】

【0085】

１０：油圧システム、２０：油圧トランスフォーマ、２２：第１回転群、２８：可変斜板、３２：第２回転群、３８：可変斜板、５０：アキュムレータ、８０：動力取り出し機構、８２：シャフト、８４：クラッチ、９０：原動機、１００：変速機、１１０：第１の方向制御弁、１３０：第２の方向制御弁、１６０：第１モード弁、１８０：第１モード・パイロット弁、２００：第２モード弁、２２０：第２モード・パイロット弁、２５０：電子制御ユニット、２７０：基本油圧システム、８００、８００’：移動作業機（ホイールローダ）、８３０、８３０’：第１の油圧アクチュエータ（リフトシリンダ）、８６０、８６０’：第２の油圧アクチュエータ（チルトシリンダ）、８９０：ドライブトレイン

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】