IT202000011782A1 - Disposizione idraulica ibrida per veicolo da lavoro - Google Patents

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motor
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Francesco Pintore
Rosario Aliperti
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Cnh Ind Italia Spa
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Description

DESCRIZIONE
del brevetto per invenzione industriale dal titolo: ?DISPOSIZIONE IDRAULICA IBRIDA PER VEICOLO DA LAVORO?
CAMPO TECNICO
La presente invenzione riguarda una disposizione idraulica ibrida, in particolare una disposizione idraulica ibrida per veicolo da lavoro quale un veicolo con apparecchiatura agricola o edile.
BACKGROUND DELL?INVENZIONE
I veicoli da lavoro quali i veicoli agricoli o i veicoli con apparecchiatura edile usano un fluido sotto pressione, ad esempio, olio per far funzionare una pluralit? di elementi dei veicoli, quali trasmissione, sterzo, freni e valvole ausiliarie.
A tal fine, una fonte di tale fluido sotto pressione ? generata da almeno una pompa configurata per alimentare il fluido in un circuito di distribuzione e configurato per distribuire il fluido sotto pressione tra gli elementi summenzionati in funzione del loro carico idraulico.
Tale circuito di distribuzione pu? comprendere una cosiddetta valvola di priorit?, ossia una valvola configurata per suddividere il flusso di olio pressurizzato tra i differenti elementi del veicolo e l?almeno una pompa ? di solito supportata dal motore del veicolo.
La figura 1 descrive una disposizione idraulica nota 1? configurata per generare olio sotto pressione per soddisfare le necessit? idrauliche del veicolo da lavoro.
In particolare, tale disposizione idraulica 1? comprende sostanzialmente un modulo di pompa di rilevamento di carico 2? ed un modulo di priorit? 3?. Il modulo di priorit? 3? ? collegato a livello di fluido al modulo di pompa 2? per suddividere il flusso di olio nei differenti elementi del veicolo da lavoro in base ai segnali di rilevamento di carico, come noto nella tecnica.
Il modulo di pompa 2? ? collegato meccanicamente ad un motore a combustione interna (non mostrato) del veicolo da lavoro, ad esempio tramite un albero 4?. Solitamente, il modulo di pompa 2? comprende almeno una pompa, in particolare due pompe 5?, 6? sostenute dallo stesso albero 4? azionato dal motore a combustione interna del veicolo da lavoro.
Le due pompe 5?, 6? sono pompe a cilindrata variabile controllate preferibilmente per variare l?angolo dei loro piatti oscillanti (swashplate) per modificare il loro flusso in base al segnale di rilevamento di carico fornito dalle valvole di compensazione 7?, 8?, come di per s? noto.
Tuttavia, come sempre noto, tali pompe 5?, 6? sono configurate per avviare il loro funzionamento a un livello di pressione diverso tra loro. In particolare, la prima pompa 5? deve essere sostenuta dall?albero 4 iniziando cos? a far scorrere l?olio verso il modulo di valvola di priorit? 3? prima della seconda pompa 6?.
Di conseguenza, ? chiaro che la seconda pompa 6? rappresenti un carico passivo per il motore a combustione interna, mentre non in funzione, in quanto tale seconda pompa 6? ? sempre sostenuta dall?albero 4? forzando in questo modo il motore a combustione interna a fornire una coppia all?albero 4? maggiore della coppia che sar? sufficiente per far funzionare soltanto la singola pompa 5?.
Inoltre, secondo la configurazione di cui sopra, ? chiaro che se il flusso di olio pressurizzato che pu? essere fornito alla valvola di priorit? ? collegato direttamente alla potenza fornita dal motore a combustione interna.
Pertanto, se il veicolo ? fermo o a bassa velocit?, ossia il motore a combustione interna ? mantenuto a bassa velocit?, la quantit? di olio pressurizzato che pu? essere fornita dal modulo di pompa 2? ? bassa. Per aumentare la quantit? di olio pressurizzato ? pertanto necessario aumentare la potenza fornita dal motore a combustione interna aumentando in questo modo il consumo di carburante e di conseguenza i costi e l?inquinamento legati all?uso del veicolo da lavoro.
Pertanto, si sente la necessit? di fornire una disposizione idraulica configurata per ridurre il consumo di carburante e i costi del veicolo da lavoro.
Uno scopo della presente invenzione ? soddisfare le necessit? summenzionate in modo economico e ottimizzato.
RIEPILOGO DELL?INVENZIONE
Lo scopo summenzionato ? raggiunto da una disposizione idraulica ibrida e da un veicolo da lavoro come rivendicato nelle rivendicazioni indipendenti allegate.
Forme di realizzazione preferite dell?invenzione sono realizzate secondo le rivendicazioni dipendenti o correlate alle summenzionate rivendicazioni indipendenti.
BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI
Per una migliore comprensione della presente invenzione, nella parte che segue ? descritta una forma di realizzazione preferita, a titolo di esempio non limitativo, facendo riferimento ai disegni allegati in cui:
? la figura 1 ? uno schema idraulico di una disposizione idraulica per un veicolo da lavoro come noto nella tecnica anteriore;
? la figura 2 ? uno schema idraulico di una disposizione idraulica ibrida per un veicolo da lavoro secondo la presente invenzione; e
? le figure da 3 a 5 sono schemi idraulici della disposizione idraulica ibrida di figura 2 rappresentanti ciascuno una differente condizione operativa.
DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL?INVENZIONE
La figura 2 mostra una disposizione idraulica ibrida 1 per un veicolo da lavoro (non mostrato) configurato per usare la potenza fornita da un motore 2 di tale veicolo da lavoro per fornire olio pressurizzato a differenti elementi del veicolo da lavoro quale un modulo di valvola di priorit? 3.
In particolare, il motore 2 ? vantaggiosamente un motore a combustione interna e il modulo di valvola di priorit? 3 ? configurato per suddividere il flusso di olio pressurizzato tra i differenti moduli di potenza idraulica (ad esempio sterzo, freni, moduli ausiliari di potenza) del veicolo e non descritti nella presente domanda per brevit?.
In dettaglio, la disposizione idraulica 1 comprende un modulo idro-meccanico 4 e un modulo ibrido 5 ciascuno accoppiato meccanicamente separatamente al motore 2 ed entrambi collegati insieme a livello di fluido al modulo di valvola di priorit? 3 come descritto in dettaglio nel seguito.
In particolare, il modulo idro-meccanico 4 comprende una pompa con cilindrata variabile 6 ed un modulo compensatore 7 configurato per variare la pressione del flusso pompato da tale pompa con cilindrata variabile 6.
Quest?ultima ? accoppiata meccanicamente al motore 2, ad esempio attraverso un albero dedicato 8.
La pompa con cilindrata variabile 6 comprende un ingresso 6a collegato a livello di fluido ad una fonte di olio 9 ed un'uscita 6b collegata livello di fluido al modulo di valvola di priorit? 3 tramite un condotto 11. La pompa con cilindrata variabile 6 ? configurata per aumentare la pressione dell?olio aspirato ad un valore preimpostato tra l?ingresso 6a e l?uscita 6b.
Come di per s? noto e pertanto non descritto in dettaglio, il modulo compensatore 7 comprende mezzi di valvola 12 configurati per regolare il flusso di un segnale idraulico 13 spillato dal condotto 11 a valle della pompa 6.
Tale segnale idraulico 13 viene usato per controllare un pistone di controllo di piatto oscillante 14 configurato per variare l?angolo dei piatti oscillanti della pompa 6 tra un valore minimo e uno massimo.
Pi? in particolare, la forma di realizzazione descritta comprende due valvole proporzionali 12?, 12? come mezzi di valvola 12. La quantit? di olio inviato al pistone di controllo di piatto oscillante 14, ossia configurata per variare la pressione di flusso fornita dalla pompa 6 ? regolata muovendo le valvole 12?, 12?, ad esempio variando la rigidezza dei mezzi elastici 15 configurati per mantenere le valvole 12?, 12? in una prima posizione impostata.
Inoltre, si evidenzia che le valvole 12?, 12? sono collegate livello di fluido allo scarico 16 e che il pistone di controllo di piatto oscillante 14 ? esso stesso collegato sia alle valvole 12?, 12? sia allo scarico 16.
Secondo l?invenzione, il modulo ibrido 5 comprende una pompa con cilindrata fissa 20 e un modulo motore/generatore 21 interposto a livello operativo tra il motore 2 e la pompa con cilindrata fissa 20 per usare la porta della coppia fornita dal motore 2 per mettere in funzione la pompa con cilindrata fissa 20.
In particolare, il modulo motore/generatore 21 comprende sostanzialmente un generatore 22 accoppiato meccanicamente al motore 2 ed un motore 23 accoppiato meccanicamente alla pompa 20 e accoppiato elettricamente al generatore 22.
Inoltre, il modulo motore/generatore 21 comprende un'unit? di controllo elettronica 24 collegata elettricamente sia al generatore 22 sia al motore 23 e mezzi di accumulatore 25 collegati elettricamente sia al generatore 22 sia al motore 23.
L?unit? di controllo elettronica 24 ? configurata per controllare il funzionamento del generatore 22 e del motore 23 secondo il funzionamento del veicolo da lavoro e i mezzi di accumulatore 25 sono configurati per immagazzinare l?energia elettrica fornita dal generatore 22 in modo da essere usata dal motore 23, se necessario, in aggiunta o in sostituzione all?azione del generatore 22. I mezzi di accumulatore 25 possono comprendere una batteria e/o un inverter o dispositivi equivalenti.
Il generatore 22 ? accoppiato meccanicamente all?albero 8 tramite un'unit? di trasmissione meccanica 26, preferibilmente comprendente ingranaggi 27 configurati per definire un rapporto di trasmissione tra l?albero 8 ed un albero di entrata 28 accoppiati al generatore 22. In una forma di realizzazione essenziale, tali ingranaggi 27 comprendono un primo ingranaggio 27? sostenuto dall?albero 8 configurato per cooperare con un secondo ingranaggio 27? sostenuto dall?albero di entrata 28. ? chiaro che possono essere previsti ulteriori ingranaggi al posto di quelli sopra descritti, ad esempio ingranaggi planetari.
La pompa 20 ? azionata grazie ad un albero di uscita 29 che collega la pompa 20 al motore 23. Nella forma di realizzazione descritta, tale collegamento ? un collegamento diretto, tuttavia pu? essere prevista un'unit? di trasmissione o un'unit? di disaccoppiamento tra il motore 23 e la pompa 20 per regolare nel modo pi? ottimizzato possibile la trasmissione di coppia tra il motore 23 e la pompa 20.
La pompa con cilindrata fissa 20 comprende un ingresso 20a collegato a livello di fluido ad una fonte di olio 9 ed un'uscita 20b collegata a livello di fluido al modulo di valvola di priorit? 3 tramite un condotto 31. La pompa 20 ? configurata per aumentare la pressione dell?olio aspirato ad uno preimpostato tra l?ingresso 20a e l?uscita 20b, aumentando in questo modo il flusso massimo diretto verso il modulo di valvola di priorit? 3.
Il condotto 31 ? collegato a livello di fluido al modulo di valvola di priorit? 3, preferibilmente mediante un collegamento di fluido con il condotto 11 e il circuito idraulico 1 pu? inoltre comprendere una valvola di non ritorno 32 configurata per consentire il movimento di fluido soltanto dalla pompa 20 verso il modulo di valvola di priorit? 3.
Il funzionamento del motore 23 ? controllato dall'unit? elettronica 24 che ? configurata per ricevere una pluralit? di segnali elettrici rappresentanti quantit? diverse correlate al funzionamento del veicolo da lavoro per controllare di conseguenza il motore 23.
In particolare, l?unit? di controllo elettronica 24 comprende mezzi di elaborazione configurati per elaborare i segnali elettrici per fornire un segnale di controllo adatto per gestire il funzionamento del motore 23.
Tali segnali elettrici sono generati da una pluralit? di mezzi sensore configurati per rilevare le quantit? correlate al funzionamento del veicolo da lavoro. Tali segnali elettrici possono inoltre essere segnali di ingresso rappresentativi di una condizione operativa richiesta dell?utente, ad esempio grazie ad un joystick per richiedere una particolare operazione che coinvolge l?uso di attuatori idraulici.
In particolare, la disposizione idraulica 1 sostanzialmente comprende:
? un sensore di velocit? di motore configurato per rilevare la velocit? rotazionale (ad esempio in giri al minuto) del motore 2; e
? un sensore di pressione configurato per rilevare la pressione del fluido di olio che scorre nel modulo di valvola di priorit?, ossia sul condotto 11 a valle della giunzione con il condotto 31.
Inoltre, la disposizione idraulica 1 pu? inoltre comprendere i seguenti mezzi sensore:
? un sensore di coppia configurato per rilevare la coppia fornita da detto motore 2, ossia in corrispondenza dell?albero 8; e
? un sensore di velocit? configurato per rilevare la velocit? rotazionale dell?albero di uscita di detto motore elettrico 21, ossia sull?albero 29.
Inoltre, l?unit? di controllo elettronica 24 ? collegata elettricamente ai mezzi di accumulatore 25 per rilevare la loro soglia di carica.
Chiaramente, il collegamento elettrico dell?unit? di controllo elettronica 24 con gli elementi summenzionati pu? essere realizzato con fili o senza fili grazie ai segnali elettromagnetici.
Il funzionamento della disposizione idraulica 1 secondo l?invenzione e descritto come sopra ? il seguente.
In una prima modalit? di funzionamento, mostrata in figura 3, solo la pompa con cilindrata variabile 6 pompa fluido verso il modulo di valvola di priorit? 3. Tale condizione pu? essere rappresentativa di una condizione operativa del veicolo da lavoro 1 in cui il motore 2 fornisce sufficiente potenza per fornire l?olio grazie soltanto alla pompa con cilindrata variabile 6.
In tale modalit? di funzionamento, il motore 2 fornisce coppia all?albero 8 che inizia a ruotare portando in questo modo la pompa 6 ad aspirare l?olio dalla fonte 9 e a indirizzare quest?ultimo, pressurizzato, al modulo di priorit?. Grazie alla valvola di non ritorno 32, tale olio non pu? scorrere tramite il condotto 31 verso la pompa 20. L?angolo di piatto oscillante della pompa 6 ? regolato tramite il segnale idraulico 13, spillato a valle della pompa 6, e al modulo compensatore 7. Una porzione della coppia fornita dal motore 2 all?albero 6 ? trasferita tramite gli ingranaggi 27 all?albero di entrata 28 e quindi al generatore 22 che ricarica i mezzi di accumulatore 25.
In una seconda modalit? di funzionamento, mostrata in figura 4, entrambe le pompe 6 e 20 pompano il fluido verso il modulo di valvola di priorit? 3.
In tale modalit? di funzionamento, il motore 2 fornisce coppia all?albero 8 che inizia ruotare portando in questo modo la pompa 6 ad aspirare l?olio dalla fonte 9 e a indirizzare quest?ultimo, pressurizzato, al modulo di valvola di priorit? 3. L?angolo di piatto oscillante della pompa 6 ? regolato tramite il segnale idraulico 13, spillato a valle della pompa 6, e il modulo compensatore 7. Una porzione della coppia fornita dal motore 2 all?albero 8 ? trasferita tramite gli ingranaggi 27 all?albero di entrata 28 e quindi al generatore 22 che ricarica i mezzi di accumulatore 25. Nel frattempo, l?unit? di controllo 24 controlla il motore 23 che ha usato la potenza immagazzinata nel mezzo di accumulatore 25 per far ruotare l?albero 29 portando in questo modo la pompa 20 che aspira l?olio dalla fonte 9 e indirizzare quest?ultimo, pressurizzato, verso il modulo di valvola di priorit? 3.
Tale condizione pu? essere rappresentativa di una pluralit? di condizioni operative del veicolo da lavoro 1 come descritto in dettaglio sotto.
In una prima condizione operativa, ? richiesto un flusso di olio verso il modulo di valvola di priorit? 3 mentre il motore 2 ? al minimo.
Di conseguenza, il flusso che pu? essere fornito dalla pompa 6, direttamente collegata la rotazione dell?albero 8, ? ad un valore che ? proporzionale alla velocit? dell?albero 8. Dato che il motore 2 ? al minimo, la velocit? dell?albero 8 ? al minimo e pertanto il flusso che pu? essere fornito dalla pompa 6 ? al minimo, come regolato dal modulo compensatore 7. Se l?utente richiede una particolare operazione che implica l?uso di un attuatore idraulico, ad esempio tramite un joystick del veicolo da lavoro, l?unit? elettronica 24 elabora tale segnale di ingresso fornito dall?utente per determinare la quantit? di olio necessario nel modulo di valvola di priorit? 3. L?unit? elettronica 24, grazie al segnale di pressione sul condotto 11 e all?informazione della velocit? del motore, pu? stimare il flusso di olio attualmente fornito dalla pompa 6 e stimare una differenza rispetto al flusso richiesto dall?utente. Pertanto, conoscendo tale differenza di flusso di olio, l?unit? elettronica 24 controlla il motore 23 affinch? faccia ruotare l?albero di entrata 29 consentendo in questo modo alla pompa 20 di fornire un flusso di olio corrispondente a tale differenza. In questo modo, anche se il motore 2 ? al minimo, il veicolo da lavoro ? provvisto di una quantit? di olio sufficiente senza il bisogno di aumentare la velocit? del motore 2.
In una seconda condizione operativa, ? richiesto un flusso di olio verso il modulo di valvola di priorit? 3 mentre il motore 2 ? gi? alla sua velocit? massima.
Di conseguenza, il flusso che pu? essere fornito dalla pompa 6, direttamente collegata alla rotazione dell?albero 8, ? ad un valore che ? proporzionale alla velocit? dell?albero 8. Dato che il motore 2 ? alla sua velocit? massima, la velocit? del motore 8 ? al massimo e pertanto il flusso che pu? essere fornito dalla pompa 6 ? al massimo, come regolato dal modulo compensatore 7. Se l?utente richiede una particolare operazione che coinvolge l?uso di un attuatore idraulico, ad esempio tramite un joystick del veicolo da lavoro, l?unit? elettronica 24 elabora tale segnale di ingresso fornito dall?utente per determinare la quantit? di olio necessario nel modulo di valvola di priorit? 3. L?unit? elettronica 24, grazie al segnale di pressione sul condotto 11 e all?informazione sulla velocit? del motore, pu? stimare il flusso di olio attualmente fornito dalla pompa 6 e stimare una differenza rispetto al flusso richiesto dall?utente. Pertanto, conoscendo tale differenza di flusso di olio, l?unit? elettronica 24 controlla il motore 23 affinch? faccia ruotare l?albero di entrata 29 consentendo in questo modo alla pompa 20 di fornire un flusso di olio corrispondente a tale differenza. In questo modo, anche se il motore 2 ? al massimo, il veicolo da lavoro ? provvisto di un?ulteriore quantit? di olio.
In una terza condizione operativa, ? richiesto un flusso di olio verso il modulo di valvola di priorit? 3 mentre il motore 2 ? in funzione ad una velocit? intermedia.
Di conseguenza, il flusso che pu? essere fornito dalla pompa 6, direttamente collegata alla rotazione dell?albero 8, ? ad un valore che ? proporzionale alla velocit? dell?albero 8. Dato che il motore 2 ? ad una velocit? intermedia, il flusso che pu? essere fornito dalla pompa 6 ? compreso tra il suo valore minimo e il suo valore massimo, come regolato dal modulo compensatore 7. Se l?utente richiede una particolare operazione che coinvolge l?uso di un attuatore idraulico, ad esempio tramite un joystick del veicolo da lavoro, l?unit? elettronica 24 elabora tale segnale di ingresso fornito dall?utente per determinare la quantit? di olio necessario nel modulo di valvola di priorit? 3. L?unit? elettronica 24, grazie al segnale di pressione sul condotto 11 e all?informazione sulla velocit? del motore, pu? stimare il flusso di olio attualmente fornito dalla pompa 6 e stimare una differenza rispetto al flusso richiesto dall?utente. Pertanto, conoscendo tale differenza di flusso di olio, l?unit? elettronica 24 controlla il motore 23 per far ruotare l?albero di entrata 29 consentendo in questo modo alla pompa 20 di fornire un flusso di olio corrispondente a tale differenza.
In particolare, almeno due leggi di controllo del motore elettrico 23 possono essere previste. In termini matematici l?equazione di base correlata al controllo del flusso di olio ? la seguente:
QF??k?QU/?F
in cui:
? QF ? il flusso fornito dalla pompa con cilindrata fissa 20;
? QU ? il flusso necessario nel modulo di valvola di priorit? 3;
? ?F ? la velocit? della pompa con cilindrata fissa 20; ? k ? un fattore proporzionale.
Secondo una prima legge di controllo, la coppia fornita dal motore 23 ? ottimizzata per ridurre al minimo il carico impartito sul motore 2 dalla pompa 20, ossia per massimizzare l?efficienza della pompa 20.
Secondo una seconda legge di controllo, la coppia fornita dal motore 23 ? ottimizzata per consentire il funzionamento del motore 2 alla sua condizione di efficienza massima, nonostante l?efficienza della pompa 20.
Secondo una terza legge di controllo, la coppia fornita dal motore 23 ? ottimizzata per raggiungere un punto che massimizza l?efficienza sia della pompa 20 sia del motore 2.
In una terza modalit? di funzionamento, mostrata in figura 5, soltanto la pompa 20 pompa fluido verso il modulo di valvola di priorit? 3. Tale condizione pu? essere rappresentativa di una condizione operativa del veicolo da lavoro 1 in cui il flusso di olio richiesto ? minimo e in cui potrebbe valer la pena non usare/attivare il motore 2.
In tale modalit? di funzionamento, il motore 2 ? scollegato per fornire coppia all?albero 8 o disattivo e l?unit? di controllo 24 controlla il motore 23 che ha usato la potenza immagazzinata nei mezzi di accumulatore 25 per far ruotare l?albero 29 guidando in questo modo la pompa 20 che aspira l?olio dalla fonte 9 e indirizzare quest?ultimo, pressurizzato, verso il modulo di valvola di priorit? 3.
Secondo quanto sopra, la presente invenzione ? relativa anche ad un metodo per fornire un flusso di olio pressurizzato ad un modulo di valvola di priorit? 3 di un veicolo da lavoro grazie alla disposizione idraulica 1 di cui sopra comprendente le seguenti fasi:
? rilevare la pressione del fluido fornito nel modulo di valvola di priorit? 3;
? rilevare la velocit? del motore 2, ossia la velocit? dell?albero 8;
? stimare il flusso fornito dalla pompa con cilindrata variabile 6;
? ricevere una richiesta di flusso da parte dell'utente necessario nel modulo di valvola di modulo di priorit? 3;
? calcolare la differenza di flusso necessario nel modulo di valvola di modulo di priorit? 3 rispetto al flusso stimato fornito dalla pompa con cilindrata variabile 6; ? controllare il motore elettrico 23 per azionare la pompa con cilindrata fissa 20 per fornire tale differenza di flusso al modulo di valvola di modulo di priorit? 3.
In particolare, la fase di controllare il motore elettrico 23 pu? comprendere una fase di ottimizzazione, preferibilmente una riduzione al minimo del carico per via della pompa con cilindrata fissa 20, ossia la massimizzazione della sua efficienza e/o una massimizzazione dell?efficienza del motore 2.
Le fasi summenzionate del metodo possono essere eseguite grazie ad un programma informatico memorizzato nell?unit? di controllo elettronica 24.
In vista di quanto precede, i vantaggi della disposizione idraulica 1 secondo l?invenzione sono evidenti.
In primo luogo, il flusso di olio pressurizzato che pu? essere fornito nel modulo di priorit? 3 non ? pi? strettamente collegato alla velocit? del motore 2. Infatti, come sopra dimostrato, una pluralit? di modalit? differenti di controllo del motore elettrico 23 consente di ottenere indipendentemente una differente condizione di flusso di olio nel modulo di valvola di priorit? 3 rispetto alla condizione del motore 2.
Inoltre, ? possibile fornire un maggiore flusso di olio nel modulo di valvola di priorit? 3 senza il bisogno di aumentare la dimensione del motore 2 o, nella condizione al minimo, senza il bisogno di aumentare la sua velocit?.
Inoltre, ? possibile ottimizzare l?uso del motore 2 e/o della pompa fissa 20 riducendo in questo modo il consumo del veicolo.
Inoltre ? evidente che la dipendenza dal carico, ossia l?architettura di rilevamento di carico standard, ? sempre garantita dalla pompa con cilindrata variabile 6, quando usata.
? chiaro che alla disposizione idraulica 1 descritta possono essere apportate modifiche che non si estendono oltre l?ambito di protezione definito dalle rivendicazioni.
Per esempio, le pompe 6, 20 possono essere di qualsiasi dimensione, tipologia e in numero maggiore. Una considerazione simile pu? essere applicata al modulo compensatore 7, al modulo di trasmissione 26 o al modulo motore/generatore 21.
Inoltre, una legge di controllo diversa pu? applicare relazioni matematiche diverse per controllare il motore elettrico 23.

Claims (15)

RIVENDICAZIONI
1. Disposizione idraulica ibrida (1) per fornire un flusso di olio pressurizzato ad un modulo di priorit? (3) di un veicolo da lavoro configurato per dividere detto olio pressurizzato tra una pluralit? di moduli di lavoro idraulici di detto veicolo da lavoro,
detta disposizione idraulica ibrida (1) comprendendo un modulo idro-meccanico (4) ed un modulo ibrido (5), detto modulo idro-meccanico (4) e detto modulo ibrido (5) essendo ciascuno separatamente accoppiato meccanicamente ad un motore (2) di detto veicolo da lavoro ed entrambi collegati insieme a livello di fluido a detto modulo di priorit? (3), detto modulo idro-meccanico (4) comprendendo una pompa con cilindrata variabile (6) configurata per aspirare il fluido da una fonte (9), pressurizzare tale fluido e inviare quest?ultimo a detto modulo di priorit? (3) ed un modulo compensatore (7) configurato per variare la cilindrata di detta pompa (6);
detto modulo ibrido (5) comprendendo una pompa con cilindrata fissa (20), un motore elettrico (23) e un generatore (22),
detta pompa con cilindrata fissa (20) essendo sostenuta da detto motore elettrico (20) per aspirare il fluido da detta fonte (9), pressurizzare tale fluido e inviare quest?ultimo a detto modulo di priorit? (3),
detto generatore (22) essendo accoppiato meccanicamente a detto motore (2) e accoppiato elettricamente a detto motore elettrico (23),
detto generatore (22) essendo configurato per trasformare l?energia meccanica assorbita da detto motore (2) in energia elettrica configurata per essere usata da detto motore elettrico (23),
detto motore elettrico (23) essendo controllato indipendentemente rispetto al funzionamento di detto motore (2).
2. Disposizione idraulica ibrida secondo la rivendicazione 1, in cui detta pompa con cilindrata variabile (6) ? collegata meccanicamente a detto motore (2) tramite un albero (8), detto generatore (22) essendo accoppiato meccanicamente a detto albero (8) tramite un'unit? di trasmissione meccanica (26).
3. Disposizione idraulica ibrida secondo la rivendicazione 2, in cui detta unit? di trasmissione meccanica (26) comprende ingranaggi (27).
4. Disposizione idraulica ibrida secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 3, in cui detto modulo ibrido (5) comprende mezzi di accumulatore (25) interposti elettricamente tra detto generatore (22) e detto motore elettrico (23), detti mezzi di accumulatore (25) essendo configurati per immagazzinare energia elettrica prodotta da detto generatore (22) in modo che possa essere usata da detto motore elettrico (23).
5. Disposizione idraulica ibrida secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 4, in cui detto modulo ibrido (5) comprende mezzi di accumulatore (25) interposti elettricamente tra detto generatore (22) e detto motore elettrico (23), detti mezzi di accumulatore (25) essendo configurati per immagazzinare energia elettrica prodotta da detto generatore (22) in modo che possa essere usata da detto motore elettrico (23).
6. Disposizione idraulica ibrida secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 5, in cui detto modulo ibrido (5) comprende un'unit? di controllo elettronica (24) interposta elettricamente tra detto generatore (22) e detto motore elettrico (23),
detta disposizione idraulica ibrida comprendendo una pluralit? di mezzi sensore configurati per rilevare quantit? correlate al funzionamento di detto veicolo da lavoro, detta unit? elettronica (24) essendo collegata elettricamente a detti mezzi sensore e comprendendo mezzi di elaborazione per elaborare dette quantit? rilevate da detti mezzi sensore per controllare il funzionamento di detto motore elettrico (23).
7. Disposizione idraulica ibrida secondo la rivendicazione 6, in cui detti mezzi sensore comprendono: ? un sensore di velocit? di motore configurato per rilevare la velocit? rotazionale di detto motore (2) di detto veicolo da lavoro; e
? un sensore di pressione configurato per rilevare la pressione del fluido di olio che scorre in detto modulo di priorit? (3), proveniente da dette pompe sia con cilindrata fissa sia con cilindrata variabile (20, 6).
8. Disposizione idraulica ibrida secondo la rivendicazione 7, in cui detti mezzi sensore comprendono:
? un sensore di coppia configurato per rilevare la coppia trasmessa da detto motore (2); e
? un sensore di velocit? configurato per rilevare la velocit? rotazionale fornita nell?albero di uscita di detto motore elettrico (23).
9. Disposizione idraulica ibrida secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 6 a 8 quando dipendenti dalla rivendicazione 5, in cui detta unit? elettronica (24) ? collegata elettricamente a detti mezzi di accumulatore (25) ed ? configurata per controllare il funzionamento di detto motore elettrico (23) elaborando inoltre i dati correlati a detti mezzi di accumulatore (25).
10. Disposizione idraulica ibrida secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 6 a 9, in cui detta unit? elettronica (24) controlla detto motore elettrico (23) sulla base della seguente relazione matematica
QF ?k QU/?F
in cui:
? QF ? il flusso fornito da detta pompa con cilindrata fissa (20);
? QU ? il flusso necessario per detto modulo di valvola di priorit? (3);
? ?F ? la velocit? di detta pompa con cilindrata fissa (20);
? k ? un fattore proporzionale.
detta unit? elettronica (24) controllando detto motore elettronico (23) ottimizzando l?efficienza di detta pompa con cilindrata fissa (20) e/o l?efficienza di detto motore (2).
11. Disposizione idraulica ibrida secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente una valvola di non ritorno (32) interposta a livello di fluido tra detta pompa con cilindrata fissa (20) e detto modulo di priorit? (3), detta valvola di non ritorno (32) consentendo il passaggio di fluido soltanto da detta pompa con cilindrata fissa (20) a detto modulo di priorit? (3).
12. Disposizione idraulica ibrida secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui detto modulo compensatore (7) comprende mezzi di valvola (12) interposti a livello di fluido tra un'uscita di detta pompa con cilindrata variabile (6) ed uno scarico (16) ed un pistone di controllo (14) configurato per controllare la cilindrata di detta pompa (6), detti mezzi di valvola (12) essendo collegati a livello di fluido a detto pistone di controllo (14) e per generare un segnale idraulico configurato per azionare detto pistone di controllo (14).
13. Metodo per fornire un flusso di olio pressurizzato ad un modulo di priorit? (3) di un veicolo da lavoro secondo una disposizione idraulica ibrida secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, detto metodo comprendendo le seguenti fasi:
? rilevare la pressione del fluido fornito in detto modulo di priorit? (3);
? rilevare la velocit? di detto motore (2);
? stimare il flusso fornito da detta pompa con cilindrata variabile (6) sulla base di detta velocit? di motore;
? ricevere una richiesta di flusso da parte dell?utente necessario per detto modulo di priorit? (3);
? calcolare la differenza di flusso necessario nel modulo di priorit? (3) rispetto al flusso stimato fornito dalla pompa con cilindrata variabile (6);
? controllare il motore elettrico (23) affinch? azioni detta pompa con cilindrata fissa (20) per fornire tale differenza di flusso a detto modulo di priorit? (3).
14. Metodo secondo la rivendicazione 13, in cui detto controllo di detto motore elettrico (23) ? effettuato per ottimizzare l?efficienza di detta pompa con cilindrata fissa (20) e/o l?efficienza di detto motore (2).
15. Veicolo da lavoro comprendente un motore (2), una pluralit? di moduli di lavoro idraulici ed un modulo di priorit? (3) configurato per dividere un flusso pressurizzato di fluido tra detti moduli di lavoro differenti, detto modulo di lavoro comprendente inoltre una fonte (9) di olio ed una disposizione idraulica ibrida (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti configurata per pressurizzare detto olio da detta fonte (9) a detto modulo di priorit? (3).
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