KR101643977B1 - 하이브리드 차량 구동 시스템과 방법 및 공회전 감소 시스템과 방법 - Google Patents

하이브리드 차량 구동 시스템과 방법 및 공회전 감소 시스템과 방법 Download PDF

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KR101643977B1
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조셉 티 다룸
매튜 제이 잘무즈
다니엘 에프 마이어스
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오다인 시스템즈 엘엘씨
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Abstract

일 실시예는 제1 프라임 무버, 제1 프라임 무버 구동 트랜스미션, 재충전가능 에너지원, 및 PTO를 포함하는 차량을 위한 하이브리드 차량 구동 시스템에 관한 것이다. 상기 하이브리드 차량 구동 시스템은 상기 PTO와 직접적 또는 간접적으로 기계적 연결을 하는 유압 모터, 및 상기 유압 모터와 직접적 또는 간접적으로 기계적 연결을 하는 전기 모터를 더 포함한다. 상기 전기 모터는 동력을 상기 프라임 무버 구동 트랜스미션에 공급하고, 상기 PTO를 통하여 상기 프라임 무버 구동 트랜스미션으로부터 동력을 수용할 수 있다. 상기 유압 모터는 상기 프라임 무버 구동 트랜스미션에 동력을 공급하고, 상기 PTO를 통하여 프라임 무버 구동 트랜스미션으로부터 동력을 수용할 수 있다.

Description

하이브리드 차량 구동 시스템과 방법 및 공회전 감소 시스템과 방법{HYBRID VEHICLE DRIVE SYSTEM AND METHOD AND IDLE REDUCTION SYSTEM AND METHOD}
본 출원은 전체적으로 참조로 본 명세서에 포함되는 2008년 5월 30일에 출원된 미국 출원 제12/130888호, 전체적으로 참조로 본 명세서에 포함되는 2007년 10월 12일에 출원된 미국 가출원 제60/979755호, 및 전체적으로 참조로 본 명세서에 포함되는 2007년 12월 17일에 출원된 미국 가출원 제61/014406호의 이익 및 우선권을 주장한다.
본 개시는 차량 구동 시스템(vehicle drive systems)에 관한 것이다. 더욱 상세하게, 본 개시는 전기 및 유압 컴포넌트(electric and hydraulic component)를 채용한 하이브리드 차량 구동 시스템에 관한 것이다.
하이브리드 차량 구동 시스템은 일반적으로 트랜스미션(transmission)에 대하여 상이한 배열(configurations)로 정렬된 적어도 2종의 프라임 무버(prime movers)를 채용한다. 공지된 배열의 하나는 소위 "직병렬식(Series-parallel)" 하이브리드에서 발견된다. "직병렬식" 하이브리드는 다수의 프라임 무버가 드라이브 샤프트(drive shaft)를 단독으로, 또는 서로 결합하여 작동시킬 수 있도록 정렬된다.
하나의 공지의 하이브리드 차량 구동 시스템에서, 제1 및 제2 프라임 무버(예를 들어, 내연기관(internal combustion engine) 및 전기 모터/발전기(electric motor/generator)는 병렬 배열(parallel configuration)로 정렬되고, 트랜스미션을 통하여 드라이브 샤프트 및 동력 인출 장치(PTO) 샤프트(shaft)에 동력을 공급하는데 이용된다. PTO 샤프트는 일반적으로 보조 시스템(auxiliary systems), 액세서리(accessories), 또는 다른 기계부품(예를 들어, 펌프(pumps), 믹서(mixers), 바렐(barrels), 윈치(winches), 블로워(blowers) 등)을 구동시키는데 이용된다. 이러한 시스템의 하나의 제한은 제2 프라임 무버가 전형적으로 제1 프라임 무버와 트랜스미션 사이에 배치되어, 기존의 드라이브 트레인 컴포넌트(drive train componenet)의 위치를 바꿀 필요가 있다는 것이다.
다른 공지의 하이브리드 차량 구동 시스템에서, 제1 프라임 무버(예를 들어, 내연기관)는 트랜스미션을 통하여 PTO를 구동시킨다. 제2 프라임 무버(예를 들어, 전기 모터/발전기)는 PTO에 직접적으로 결합되었다(coupled). 이러한 시스템의 하나의 제한은 전기 모터가 PTO를 통하여 드라이브 샤프트에 동력을 공급하도록 하는 동안, 차량 탑재 유압 컴포넌트 및 장치((vehicle mounted hydraulic component 및 equipment)의 작동을 위하여 유압 펌프(hydraulic pump)에 동력을 공급하지 않는다는 것이다. 이 시스템은 제2 프라임 무버로 유압 모터/펌프를 이용하지 않는다. 이 시스템은 유압 모터/펌프가 내연기관에 의하여 또는 전기 모터/발전기에 의하여 구동되도록 하지 않고, 또한 유압 모터/펌프 및 전기 모터/발전기가 내연기관에 의하여 동시에 구동되도록 하지 않는다. 이 시스템은 드라이브 샤프트에 동력을 동시에 공급하기 위하여 유압 모터/펌프 및 전기 모터/발전기를 이용하지 않는다.
클래스 4(Class 4)보다 큰 대형 트럭에 이용되는 하이브리드 시스템은 전형적으로 2개의 기본적인 설계 배열(design configurations) - 직렬 설계(series design) 또는 병렬 설계(parallel design)를 이용한다. 직렬 설계 배열(Series design configurations)은 배터리 팩(battery pack) 및 전기 모터 모두에 전력(electricity)을 공급하기 위하여 전형적으로 내연기관(열기관(heat engine)) 또는 연료전지(fuel cell)를 이용한다. 전기장치 직렬 설계(electric series design)에서, 내연기관 또는 연료전지(하이브리드 동력 유니트)과 휠(wheels) 사이의 직접적인 기계적 동력 연결(mechanical power connection)은 없다. 직렬 설계 하이브리드(series design hybrid)는 최적 성능을 가능케하는 엔진-구동(engine-driven) 발전기를 포함하는 비-공회전 시스템(no-idle system)을 갖고, 트랜스미션(일부 모델에서)이 없고, 엔진 및 다른 컴포넌트 탑재를 위한 다양한 옵션을 제공하는 이점을 종종 갖는다. 그러나, 직렬 설계 하이브리드는 일반적으로 더 크고 무거운 배터리를 포함하며; 배터리 전하를 유지하기 위하여 엔진에 대한 더 큰 요구를 갖고 있으며; 다중 에너지 변환(multiple energy conversions)에 기인하는 비효율성(inefficiencies)을 포함한다. 병렬 설계 배열(Parallel design configurations)은 휠을 구동시키기 위한 전기 또는 유압 모터(electric 또는 hydraulic motor)에 더하여, 내연기관 또는 연료전지(하이브리드 동력 유니트)와 휠 사이에 직접적 기계적 연결을 갖는다. 병렬 설계 하이브리드는 엔진 및 전기 모터의 동시 이용에 기인하여 동력이 증가되며, 가속 동력(acceleration power)의 저하를 방지하면서 향상된 열소비율(fuel economy)을 갖는 더 작은 엔진을 가지며, 내연기관이 드라이브샤프트(driveshaft)에 직접적으로 결합될 때 최소한의 동력 저하 또는 변환을 갖는 이점을 갖는다. 그러나, 병렬 설계 하이브리드는 전형적으로 비-공회전 시스템이 결여되고, 특정 환경 하에서 최적화되지 않은 엔진 작동(예를 들어, 낮은 rpm 또는 높은 동하중(transient loads))을 가질 수 있다. 클래스 4 이상의 트럭에 존재하는 시스템은 전형적으로 직렬 시스템과 병렬 시스템의 이점을 결합하는 시스템을 갖지 않았다.
따라서, 드라이브 샤프트가 적어도 3종의 컴포넌트(components)로부터 전력을 수용하도록 하는 하이브리드 차량 구동 시스템 및 하이브리드 차량 구동 시스템의 작동 방법에 대한 요구가 존재한다. 비사용 컴포넌트의 디스인게이지(disengaging)에 의한 마찰(friction) 및 마모(wear) 방지를 가능케하는 하이브리드 차량 구동 시스템에 대한 요구가 또한 존재한다. 적어도 2종의 재충전가능 에너지원(rechargeable energy sources)에 에너지를 저장하기 위하여 회생 제동(regenerative braking)을 이용하는 하이브리드 차량 구동 시스템에 대한 요구가 또한 존재한다. 또한, PTO-계 하이브리드 시스템에 대한 요구가 여전히 존재한다. 또한, 차량(vehicle)의 유압 시스템 이용에 대하여 최적화된 하이브리드 시스템에 대한 요구가 여전히 존재한다.
엔진 공회전 감소 시스템(engine idle reduction systems) 및 방법에 대한 요구도 존재한다. 하이브리드 차량 구동 시스템의 작동을 위하여 요구되는 정교한 파워 트레인 제어 시스템(power train control system) 및 동력 관리 시스템(power management systems)은 비용 및 복잡성을 부가할 수 있다. 따라서, 장치가 하나의 펌프에 의하여 작동되도록 하는 공회전 감소 시스템에 대한 요구가 존재한다. 3종의 소스(차량 엔진, 외부 파워 그리드(external power grid), APU)로부터 빠른 재충전을 가능케하는 시스템에 대한 요구가 존재한다. 장치 동력 요구량이 전기 모터 구동 펌프(electric moter driven pump) 만의 출력을 초과하는 기간 동안 동시에 2개의 소스(차량 엔진 및 전기 모터)로부터 장치(equipmemt)에 동력을 공급할 수 있는 시스템에 대한 요구가 있다.
시스템이 가장 유리한 소정 작동 요구조건에 따라 직렬 또는 병렬 배열의 어느 하나를 이용하여 작동할 수 있는 직렬/병렬 설계에 대한 요구가 여전히 존재한다.
일 실시예는 제1 프라임 무버(first prime mover), 제1 프라임 무버 구동 트랜스미션(first prime mover driven transmission), 재충전가능 에너지원, 및 PTO를 포함하는, 차량을 위한 하이브리드 차량 구동 시스템(hybrid vehicle drive system)에 관한 것이다. 상기 하이브리드 차량 구동 시스템은 상기 PTO와 직접적 또는 간접적으로 기계적 연결(mechanical communication)을 하는 유압 모터(hydraulic motor) 및 상기 유압 모터와 직접적 또는 간접적으로 기계적 연결을 하는 전기 모터를 더 포함한다. 상기 전기 모터는 동력을 상기 프라임 무버 구동 트랜스미션에 공급하고, 상기 PTO를 통하여 상기 프라임 무버 구동 트랜스미션으로부터 동력을 수용할 수 있다. 상기 유압 모터는 상기 재충전가능 에너지원에 의하여 동력을 공급받는 상기 전기 모터로부터 동력을 수용할 수 있다.
다른 실시예는 제1 프라임 무버, 제1 프라임 무버 구동 트랜스미션, 재충전가능 에너지원, 및 PTO를 포함하는, 차량을 위한 하이브리드 차량 구동 시스템에 관한 것이다. 상기 하이브리드 차량 구동 시스템은 상기 PTO와 직접적 또는 간접적으로 기계적 연결을 하는 유압 모터, 및 상기 유압 모터와 직접적 또는 간접적으로 기계적 연결을 하는 전기 모터를 더 포함한다. 상기 전기 모터는 동력을 상기 프라임 무버 구동 트랜스미션에 공급하고, 상기 PTO를 통하여 상기 프라임 무버 구동 트랜스미션으로부터 동력을 수용할 수 있다. 상기 유압 모터는 동력을 상기 프라임 무버 구동 트랜스미션에 공급하고, 상기 PTO를 통하여 상기 프라임 무버 구동 트랜스미션으로부터 동력을 수용할 수 있다.
다른 실시예는 제1 프라임 무버 및 상기 제1 프라임 무버에 의하여 구동되는 제1 트랜스미션과 함께 이용되는 하이브리드 차량 구동 시스템에 관한 것이다. 상기 시스템은 재충전가능 에너지원에 결합된 제2 프라임 무버, 컴포넌트(component), 및 상기 제2 프라임 무버에 결합되도록 구성된 액세서리( accessory)를 포함한다. 상기 제1 프라임 무버는 제2 프라임 무버를 작동시키기 위하여, 상기 트랜스미션 및 컴포넌트를 통하여 동력을 공급하도록 구성되며, 상기 제2 프라임 무버는 동력을 상기 컴포넌트를 통하여 상기 드라이브 샤프트에 공급하도록 구성된다. 상기 액세서리는 상기 제2 프라임 무버의 작동을 통하여 작동하도록 구성된다.
또 다른 실시예는 임의의 형태의 하이브리드 차량에 이용되는 유압 시스템(hydraulic system)에 관한 것이다. 상기 차량은 제1 프라임 무버, 제1 프라임 프라임 무버 구동 트랜스미션, 제2 프라임 무버, 컴포넌트, 및 제1 재충전가능 에너지원을 포함한다. 상기 제1 프라임 무버는 동력을 상기 트랜스미션 및 상기 컴포넌트를 통하여 상기 제2 프라임 무버에 공급할 수 있다. 상기 제2 프라임 무버는 동력을 상기 컴포넌트를 통하여 상기 차량의 드라이브 샤프트에 공급할 수 있다. 상기 제1 재충전가능 에너지원은 제2 프라임 무버를 작동시키거나, 또는 상기 제2 프라임 무버에 의하여 재충전될 수 있다. 상기 유압 시스템은 액세서리를 포함한다. 상기 액세서리는 상기 액세서리가 상기 제2 프라임 무버의 작동을 통하여 작동하는 방식으로 상기 제2 프라임 무버에 결합될 수 있다. 상기 액세서리는 상기 제2 프라임 무버를 작동시킬 수 있다.
또 다른 실시예는 하이브리드 차량 구동 시스템의 작동 방법에 관한 것이다. 상기 구동 시스템은 제1 프라임 무버, 제1 프라임 무버 구동 트랜스미션, 제2 프라임 무버, 제1 재충전가능 에너지원, 컴포넌트, 및 액세서리를 포함한다. 상기 제2 프라임 무버는 단독으로, 또는 상기 제1 프라임 무버와 결합하여 드라이브 샤프트의 작동을 일으킬 수 있다. 상기 제1 재충전가능 에너지원은 상기 제2 프라임 무버에 동력을 공급하거나, 또는 상기 제2 프라임 무버에 의하여 재충전될 수 있다. 상기 컴포넌트는 에너지를 트랜스미션과 제2 프라임 무버 사이에 양쪽 방향으로 전달한다. 상기 제2 프라임 무버의 작동은 상기 액세서리에 동력을 공급하고, 상기 액세서리는 상기 제2 프라임 무버를 작동시키도록 작동할 수 있다.
또 다른 실시예는 제1 프라임 무버, 제1 프라임 무버 구동 트랜스미션, 재충전가능 에너지원, 및 PTO를 포함하는, 차량을 위한 하이브리드 차량 구동 시스템에 관한 것이다. 상기 하이브리드 차량 구동 시스템은 상기 에너지원에 결합되는 제1 전기 모터, 상기 제1 전기 모터와 직접적 또는 간접적으로 기계적 연결을 하는 유압 모터, 및 상기 PTO와 직접적 또는 간접적으로 기계적 연결을 하는 제2 전기 모터를 포함한다. 상기 제2 전기 모터는 상기 PTO를 통하여 상기 프라임 무버 구동 트랜스미션으로부터 동력을 수용하고, 상기 에너지원을 충전시킬 수 있다. 상기 유압 모터는 상기 제1 전기 모터로부터 동력을 수용할 수 있다. 상기 제2 전기 모터는 제1 전기 모터보다 더 높은 정격 마력(horsepower rating)을 갖는다.
다른 예시적 실시예는 제1 프라임 무버, 제1 프라임 무버 구동 트랜스미션, 재충전가능 에너지원, 및 PTO를 포함하는, 차량을 위한 하이브리드 차량 구동 시스템에 관한 것이다. 상기 하이브리드 차량 구동 시스템은 상기 에너지원에 결합된, 제1 전기 모터 및 제2 전기 모터를 더 포함한다. 상기 제2 전기 모터는 상기 PTO와 직접적 또는 간접적으로 기계적 연결을 한다. 상기 제1 전기 모터는 상기 제1 프라임 무버와 직접적 또는 간접적으로 기계적 연결을 한다. 상기 제1 전기 모터는 추진력(propulsion)을 공급하거나, 또는 동력을 생성할 수 있으며, 상기 제2 전기 모터는 트랜스미션을 위하여 동력을 PTO에 공급하거나, 또는 회생 제동(regenerated braking)을 통하여 동력을 수용할 수 있다. 선택적인 유압 모터는 제2 전기 모터에 결합될 수 있다. 하나의 대안적 실시예에 따르면, 제1 및 제2 전기 모터의 하나는 발전기(generator)로서 작동하고, 제1 및 제2 전기 모터의 다른 하나는 모터(motor)로서 작동할 수 있다.
유압 펌프/유압 모터는 고출력(high output) 유압 펌프/유압 모터일 수 있다.
실시예들은 첨부된 도면을 참조로 기재된다:
도 1은 예시적인 실시예에 따른, 드라이브 샤프트를 위한 가능한 동력원의 경로를 나타내는 하이브리드 차량 구동 시스템의 일반적 블록 다이어그램이다.
도 2는 예시적인 실시예에 따른, 장치를 작동시키기 위하여 보조 동력 유니트, 제2 프라임 무버 및 액세서리 컴포넌트를 이용하는 하이브리드 차량 구동 시스템의 작동을 나타내는 일반적 블록 다이어그램이다.
도 3은 예시적인 실시예에 따른, 제2 재충전가능 에너지원이 부가된 하이브리드 차량 구동 시스템의 작동을 나타내는 일반적 블록 다이어그램이다.
도 4는 예시적인 실시예에 따른, 동시에 제1 재충전가능 에너지원을 충전하고, 장치를 작동시키기 위하여 동력을 공급하는 제1 프라임 무버를 이용하는 하이브리드 차량 구동 시스템의 작동을 나타내는 일반적 블록 다이어그램이다.
도 5는 예시적인 실시예에 따른, 제1 및 제2 재충전가능 에너지원을 동시에 충전하기 위하여 동력을 공급하는 제1 프라임 무버를 이용하는 하이브리드 차량 구동 시스템의 작동을 나타내는 일반적 블록 다이어그램이다.
도 6은 예시적인 실시예에 따른, 회생 제동 중의 하이브리드 차량 구동 시스템의 작동을 나타내는 일반적 블록 다이어그램이다.
도 7은 예시적인 실시예에 따른, 회생 제동 중의 제1 및 제2 재충전가능 에너지원을 동시에 충전하는 하이브리드 차량 구동 시스템의 작동을 나타내는 일반적 블록 다이어그램이다.
도 8은 예시적인 실시예에 따른, 트랜스미션으로부터의 동력 인출 장치(power take-off) 대신에 트랜스퍼 케이스(transfer case)의 이용을 나타내는 하이브리드 차량 구동 시스템의 일반적 블록 다이어그램이다.
도 9는 제2 동력 인출 장치, 제3 프라임 무버 및 제2 액세서리 컴포넌트의 이용을 나타내는 하이브리드 차량 구동 시스템의 일반적 블록 다이어그램이다.
도 10은 예시적인 실시예에 따른, 제2 동력 인출 장치 및 모터의 이용을 나타내는 하이브리드 차량 구동 시스템의 일반적 블록 다이어그램이다.
도 11은 예시적인 실시예에 따른, 제2 동력 인출 장치, 고마력 모터 및 캐패시터(capacitor)의 이용을 나타내는 하이브리드 차량 구동 시스템의 일반적 블록 다이어그램이다.
도 12는 예시적인 실시예에 따른, 제2 액세서리 컴포넌트, 고마력 모터, 및 제1 프라임 무버에 결합된 캐패시터를 나타내는 하이브리드 차량 구동 시스템의 일반적 블록 다이어그램이다.
도 13은 예시적인 실시예에 따른, 동력 인출 장치에 결합된 액세서리, 및 상기 액세서리에 결합된 동력 인출 장치를 포함하는 하이브리드 차량 구동 시스템의 일반적 블록 다이어그램이다.
도 14는 예시적인 실시예에 따른, 액세서리와 동력 인출 장치 사이의 클러치(clutch)를 포함하는, 도 13의 시스템과 유사한 하이브리드 차량 구동 시스템의 일반적 블록 다이어그램이다.
도 15는 예시적인 실시예에 따른, 제1 프라임 무버와 트랜스미션 사이의 클러치를 포함하는, 도 13의 시스템과 유사한 하이브리드 차량 구동 시스템의 일반적 블록 다이어그램이다.
도 16은 예시적인 실시예에 따른, PTO에 결합된 제2 프라임 무버 및 트랜스퍼 케이스에 결합된 액세서리를 포함하는, 하이브리드 차량 구동 시스템의 일반적 블록 다이어그램이다.
도 17은 예시적인 실시예에 따른, 하이브리드 차량 구동 시스템의 2종의 예시적인 구성요소(elements)를 연결하는 유체 커플링(fluid coupling)의 일반적 블록 다이어그램이다.
도 18은 예시적인 실시예에 따른, 제1 및 제2 PTO에 결합된 멀티 입력/출력 드라이브를 포함하는, 하이브리드 차량 구동 시스템의 일반적 블록 다이어그램이다.
도 19는 예시적인 실시예에 따른, 유압 드라이브 컴포넌트를 포함하지 않고, 제1 프라임 무버에 결합된 2종의 PTO 각각에 결합된 전기 모터를 포함하는, 하이브리드 차량 구동 시스템의 일반적 블록 다이어그램이다.
도 20은 예시적인 실시예에 따른, 유압 펌프를 작동시키기 위하여 제3 프라임 무버로서 더 작은 전기 모터를 포함하는, 하이브리드 차량 구동 시스템의 일반적 블록 다이어그램이다.
도 21은 예시적인 실시예에 따른, 유압 드라이브 컴포넌트를 포함하지 않고, 차량 탑재(on-board) 액세서리를 작동시키기 위하여 내연기관에 결합된 전기 모터와 함께, 제1 프라임 무버에 결합된 2종의 PTO 각각에 결합된 전기 모터를 포함하는, 하이브리드 차량 구동 시스템의 일반적 블록 다이어그램이다.
도 22는 예시적인 실시예에 따른, 직렬 모드 작동(series mode operation)에서 하이브리드 차량 구동 시스템의 일반적 블록 다이어그램이다.
도 23은 예시적인 실시예에 따른, 직렬 모드 작동에서 하이브리드 차량 구동 시스템의 일반적 블록 다이어그램이다.
도 24는 예시적인 실시에에 따른, 병렬 모드(parallel mode) 작동의 하이브리드 차량 구동 시스템의 일반적 블록 다이어그램이다.
도 25는 예시적인 실시예에 따른, 주행 모드(cruising mode)에서 하이브리드 차량 구동 시스템의 일반적 블록 다이어그램이다.
도 26은 예시적인 실시예에 따른, 주행 모드에서 하이브리드 차량 구동 시스템의 일반적 블록 다이어그램이다.
도 27은 예시적인 실시예에 따른, 차량이 정지된 경우, 하이브리드 차량 구동 시스템의 일반적 블록 다이어그램이다.
도 28은 예시적인 실시예에 따른, 제1 프라임 무버가 에너지원을 재충전하는데 이용되는 경우, 하이브리드 차량 구동 시스템의 일반적 블록 다이어그램이다.
도 29는 예시적인 실시에에 따른, 제1 프라임 무버가 에너지원을 재충전하는데 이용되는 경우, 하이브리드 차량 구동 시스템의 일반적 블록 다이어그램이다.
몇몇 가능한 실시예에 따른 하이브리드 차량 구동 시스템이 제시된다. 하이브리드 차량 구동 시스템의 하나의 예시적 실시예의 하나의 특징은 드라이브 샤프트가 단독으로, 또는 제1 프라임 무버, 제2 프라임 무버, 및 액세서리와 임의로 결합되어 동력을 공급받을 수 있다는 것이다. 바람직한 실시예는 최적 에너지 저장 및 이용을 위하여, 유압 시스템(hydraulic systems)을 상기 하이브리드 차량 구동 시스템에 포함한다. 본 명세서에 사용된 용어 모터(motor)는 모터/발전기(motor/generator) 또는 모터/펌프(motor/pump)를 나타내며, 단지 모터 작동만을 수행하는 장치에 한정되지 않는 것임을 주목한다.
상기 시스템의 하나의 예시적인 실시예의 다른 특징은 트랜스미션이 움직이는 동안 인게이지되도록(engaged) 또는 디스인게이지되도록(disengaged) 구성되는 동력 인출 장치(power take-off, PTO)가 이용되는 경우, 제1 프라임 무버 이외의 임의의 불필요한 구동 시스템 컴포넌트가 드라이브 트레인(drive train)으로부터 완전히 분리될 수 있어, 드라이브 샤프트가 제1 프라임 무버에 의하여 단독으로 구동될 때, 또는 상기 시스템을 이용하는 차량이 정지되고, 제2 프라임 무버 및 액세서리가 제1 프라임 무버에 의하여 구동되지 않을 때와 같이, 상기 시스템의 상이한 부분들이 상호작동할 필요가 없는 경우 비효율성(inefficiencies) 및 마모(wear)를 감소시키는 것이다. 유사하게, 제1 프라임 무버와 트랜스미션 사이의 선택적인 클러치(clutch)는 차량 제동이 일어날 때, 시스템으로부터 제1 프라임 무버를 제거함으로써 회생 제동 중에 비효율성을 저하시키는데 이용될 수 있다.
상기 시스템의 일 예시적인 실시예의 또 다른 특징은 상기 액세서리(예를 들어, 유압 펌프(hydraulic pump), 공압 펌프(pneumatic pump), 전기 모터 등)가 단독으로, 또는 제1 프라임 무버, 제2 프라임 무버, 제동(braking)으로부터의 에너지, 또는 제2 재충전가능 에너지원(예를 들어, 배터리, 울트라 캐패시터(ultra capacitor), 유압 축압기(hydraulic accumulator) 등)에 저장된 에너지와 결합하여 동력을 공급받을 수 있다는 것이다. 제2 재충전가능 에너지원의 존재는 상기 액세서리가 유압 펌프일 때, 복잡한 펌프 제어 시스템에 대한 필요성을 없앨 수 있다. 펌프가 가변 용량 변위 펌프(variable volume displacement pump)이면, 제2 프라임 무버와 펌프 사이에 클러치가 필요없기 때문에 추가적인 간단화(simplification)가 가능하다. 다른 형태의 펌프도 이용될 수 있다. 제2 프라임 무버와 유압 펌프 사이에 클러치를 갖는 하나의 예시적인 실시예에 따르면, 펌프가 저렴한 기어 펌프(gear pump)일 수 있다.
상기 시스템의 하나의 예시적인 실시예의 또 다른 특징은 제2 프라임 무버에 연결된 제1 재충전가능 에너지원이 일 이상의 모드(mode)에서 재충전될 수 있다는 것이다. 이러한 모드는 제1 프라임 무버로부터의 동력을 이용하는 제2 프라임 무버; 회생 제동으로부터의 동력을 이용하는 제2 프라임 무버; 제2 프라임 무버를 작동시키기 위하여 제2 재충전가능 에너지원에 저장된 에너지를 이용하는 액세서리; 제1 재충전가능 에너지원에 연결된 보조 동력 유니트(auxiliary power unit); 존재하는 경우, 엔진 얼터네이터(engine alternator)(상기 얼터네이터는 주행 또는 공회전(idle) 중 추가적인 충전을 가능하도록 하기 위하여 용량을 증가시킬 수 있다); 또는 외부 파워 그리드(external power grid)에 직접적으로 전원연결되는(plugged) 외부 동력원(external power source)으로부터의 것을 포함한다. 제2 프라임 무버는 차량의 일상적 작동 전에(예를 들어, 밤 사이의 충전 후에), 차량이 정지하는 경우, 또는 다른 상황에서 제1 재충전가능 에너지원에 저장된 이 동력에 의지할 수 있다. 그러한 상황에서, 다른 이점 중에서, 제2 프라임 무버는 상기 액세서리를 작동시켜서, 에너지가 필요하기 전에 제2 재충전가능 에너지원을 선-충전(pre-charge)하거나 또는 압력을 가하여, 제2 재충전가능 에너지원이 유압 축압기인 경우 더 높은 밀도의 동력 저장(higher density power storage)을 제공한다. 더 높은 밀도 에너지 저장 장치는 낮은 분당 회전수(evolutions per minute, RPM) 작동에서 더 이용가능한 동력 및 전체적으로 낮은 질량 시스템을 제공하도록 의도된다.
다양한 추가적인 측면 및 이점은 하기 실시예의 상세한 설명으로부터 당업자에게 명백해질 것이다.
도 1 내지 20을 참조하면, 몇몇 예시적인 실시예에 따른 하이브리드 차량 구동 시스템이 나타내어진다. 이러한 실시예들의 다양한 특징들은 본 명세서에 기재된 다른 실시예에 채용될 수 있다.
도 1에 나타내어진 바와 같이, 하이브리드 차량 구동 시스템(10)의 예시적인 실시예는 임의의 형태의 차량에 채용될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 차량은 소형, 중형 또는 대형 트럭의 임의의 형태일 수 있다. 하나의 바람직한 실시에에서, 차량은 붐 트럭(boom truck)과 같은, 유압 시스템을 채용하는 트럭이다. 대안적으로, 차량은 하이브리드 시스템이 채용되는 임의의 형태의 플랫폼(platform)일 수 있다. 차량은 4×2, 4×4 또는 6×6 배열을 포함하나, 이에 제한되는 것은 아닌 광범위한 차축 배열(axle configurations)을 가질 수 있다.
하나의 바람직한 실시예에서, 차량은 국제적 4300 SBA 4×2 트럭(International 4300 SBA 4×2 truck)과 같은 트럭이다. 하나의 예시적인 실시예에서, 차량은 255 HP 및 토크(torque) 660 lbs의 출력(output)을 갖는 IHC MaxxforceDT 엔진을 포함한다. 차량은 앨리슨 3500 RDS P 자동 트랜스미션(Allison 3500 RDS P automatic transmission)을 더 포함한다. 차량은 14,000/12,460 lbs의 앞차축 총중량(front gross axle weight rating, GAWR), 19,000/12,920 lbs의 뒤차축 총중량(rear GAWR) 및 33,000/25,480의 총 차축 총중량(total GAWR)을 갖는다. 차량은 유압 붐(hydraulic boom)을 포함한다. 차량 붐은 약 54.3 피트(feet)의 작업 높이(working height), 36.0 피트의 수평 범위(horizontal reach)를 가지며, 상부 붐(upper boom)은 약 145 인치(inches)의 익스텐션(extension)을 갖는다. 하부 붐(lower boom)은 수평으로부터 약 0도에서 87도 사이를 이동할 수 있다. 상부 붐은 수평으로부터 약 -20도에서 76도 사이를 이동할 수 있다. 예시적인 실시예에 따르면, 차량은 유압 플랫폼 로테이터(hydraulic platform rotator), 유압 관절 지브 및 윈치(hydraulic articulating jib 및 winch)(예를 들어, 1000 lbs의 용량(capacity)을 갖는 것), 유압 지브 익스텐션(hydraulic jib extension), 유압 공구 아울렛(hydraulic tool outlets), 240 VAC에서 5 ㎾를 공급하는 차량 탑재 충전기(on-board power charger), 및 5,000 BTU의 용량을 갖는 전기적 에어컨(electric air conditioning)을 더 포함할 수 있다. 상기 나타내어진 동력(power), 붐(boom) 및 컴포넌트의 형태는 단지 예시일 뿐이다.
시스템(10)은 제1 프라임 무버(20)(예를 들어, 디젤 기관(diesel fueled engine)과 같은 내연기관 등), 제1 프라임 무버 구동 트랜스미션(30), 컴포넌트(40) (예를 들어, 동력 인출 장치(power take-off, PTO), 트랜스퍼 케이스(transfer case) 등), 제2 프라임 무버(50)(예를 들어, 전기 모터/발전기와 같은 모터(motor), 스루-샤프트(thru-shaft)를 갖는 유압 펌프 등), 및 액세서리(60)(예를 들어, 가변 용량 변위 펌프(variable volume displacement pump)와 같은 유압 펌프)를 포함한다. 어떤 실시예에서, 액세서리(60)는 후술하는 바와 같이 제3 프라임 무버로서 작동할 수 있다. 트랜스미션(30)은 컴포넌트(compnent)(40)에 기계적으로 결합된다(mechanically coupled). 컴포넌트(40)은 제2 프라임 무버(50)에 결합된다. 제2 프라임 무버(50)는 액세서리(60)에 결합된다. 하나의 예시적인 실시예에 따르면, 제2 프라임 무버(50)는 50 ㎾ 전기 모터이다. 발전기로서 작동할 때(도 3 및 4에 나타내어진 바와 같이), 제2 프라임 무버(50)는 연속적으로 30 ㎾를, 또는 피크 타임(peak times)에서 75 ㎾ 만큼을 생성할 수 있다. 상기 나타내어진 동력 파라미터(parameters)는 단지 예시일 뿐이다. 제2 프라임 무버(50)는 컴프레셔(compressors), 물펌프(water pump), 시멘트 믹서 드럼(cement mixer drums) 등과 같은 다양한 차량 탑재 컴포넌트(on-board component)에 동력을 공급하는데 더 이용될 수 있다.
바람직한 실시예에서, 액세서리(60)는 유압 모터로서 구현되고, PTO로서 구현되는 컴포넌트(40)에 결합된 스루 샤프트(through shaft)를 포함한다. 스루 샤프트는 전기 모터로서 구현되는 무버(50)의 샤프트에 결합된다. 다른 실시예에서, 전기 모터는 PTO 및 펌프에 결합되는 스루 샤프트를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 시스템(10)은 제1 재충전가능 에너지원(70)(예를 들어, 배터리, 배터리 뱅크(bank of batteries), 연료전지, 정전용량 전지(capacitive cell) 또는 다른 에너지 저장 장치), 보조 동력 유니트(Auxiliary Power Unit, APU)(80)(예를 들어, 대안적인 저공해 연료(예를 들어, 바이오매스(bio-mass), 천연가스(natural gas), 수소 또는 몇몇 다른 저공해 및 저 탄소배출 연료)에 의하여 연료가 공급될 수 있는 내연기관, 및 발전기, 연료전지 등), 제2 재충전가능 에너지원(90)(예를 들어, 유압 축압기(hydraulic accumulator), 울트라 캐패시터(ultra capacitor) 등), 및 차량 탑재 또는 외부 장치(onboard 또는 external equipment)(100)(예를 들어, 가공 버킷(aerial bucket)과 같은 유압적으로 작동되는 장치 등)를 포함한다. 제1 재충전가능 에너지원(70)은 제2 프라임 무버(50)에 결합되고, 제2 프라임 무버(50)의 작동을 위한 동력을 공급한다. 제1 재충전가능(예를 들어, 가압되거나(pressurized) 또는 재충전가능한(rechargeable)) 에너지원(70)은 다른 보조 컴포넌트(예를 들어, AC 모터에 제공되는 인버터(inverter), DC 시스템을 충전하기 위한 DC 대 DC 컨버터(DC-to-DC converter), 파워 그리드(power grid) 또는 다른 장치에 대한 동력 전달(power exportation)용 인버터, 모터용 컨트롤러(controllers), 충전기(charger) 등)를 포함할 수 있다. APU(80)는 제1 재충전가능 에너지원(70)에 결합되고, 제1 재충전가능 에너지원(70)에 동력을 공급한다. 하나의 예시적인 실시예에 따르면, 제2 재충전가능 에너지원(90)은 고압 부분(예를 들어, 축압기(accumulator)) 및 저압 컴포넌트(예를 들어, 저장 탱크(reservoir tank))를 갖는 유압 시스템이다.
제2 재충전가능 에너지원(90)은 액세서리(60)에 결합되고, 저장된 동력을 액세서리(60)에 공급한다. 차량 탑재 또는 외부 장치(100)는 액세서리(60) 또는 제2 재충전가능 에너지원(90)에 결합되고, 액세서리(60) 또는 제2 재충전가능 에너지원(90)의 어느 하나로부터의 동력을 이용하여 작동한다. 일 실시예에서, 차량 탑재 또는 외부 장치(100)는 제2 재충전가능 에너지원(90)을 통하여 액세서리(60)에 결합된다. 다양한 예시적 실시예에 따르면, 높은 유압 부하(hydraulic loads)가 요구되는 경우, APU(80)는 동력을 제2 재충전가능 에너지원(90) 및 제1 재충전가능 에너지원(70) 양쪽에 공급할 수 있다. APU(80) 및 제2 재충전가능 에너지원(90)은 모두 유압적으로 작동되는 장치(100)에 동력을 공급할 수 있다.
하나의 바람직한 실시예에서, 컴포넌트(40)는 트랜스미션이 클러치 메커니즘(clutch mechanism)을 통하여 움직이는 동안 인게이지하도록(engage) 또는 디스인게이지하도록(disengage) 설계된 PTO이다. PTO는 도로변(street side) 또는 차도 가장자리(curb side) PTO일 수 있다. 제1 프라임 무버(20)가 컴포넌트(40)를 통하여 연결된 임의의 컴포넌트의 최대 작동 RPM(maximum operating RPM)을 초과하는 경우, 컴포넌트(40)는 트랜스미션(30)으로부터 디스인게이지될 수 있다. 예를 들어, 제1 프라임 무버(20)가 액세서리(60)의 최대 작동 RPM을 초과하면, 컴포넌트(40)는 디스인게이지될 수 있다. 대안적으로, 컴포넌트(40)를 통하여 연결된 모든 컴포넌트는 제1 프라임 무버(20)의 RPM 범위 전체에 걸쳐 작동할 수 있고, 컴포넌트(40)는 연속적으로 인게이지될 수 있다. 바람직한 실시예에서, 컴포넌트(40)는 시스템(10)에 대한 마찰(friction) 및 마모(wear)를 감소시키기 위하여 고속 정상 주행 상태(high speed steady driving conditions) 중에 디스인게이될 수 있다.
대안적으로, 트랜스미션(30)은 컴포넌트(40)를 통합시키고, 선택적으로 제2 프라임 무버(50)를 트랜스미션(30)에 직접적으로 통합시키기 위하여 변형될 수 있다. PTO로서 구현된 컴포넌트(40)는 PTO 샤프트 익스텐션(PTO shaft extension)을 선택적으로 포함할 수 있다. PTO 샤프트 익스텐션의 예는 참조로 본 명세서에 포함되는 미국특허 제6,263,749호 및 미국특허 제6,499,548호에 기재되어 있다. 컴포넌트(40)는 트랜스미션(30)과 직접적 연결(direct connection)을 가질 수 있다.
컴포넌트(40)는 무버(20), 컴포넌트(40), 및 트랜스미션(30) 사이에 직접 결합(direct coupling)이 존재하는 방식으로 트랜스미션(30)에 접속될 수 있다. 대안적으로, 컴포넌트(40)는 인터페이스(interface)가 컴포넌트(40)를 트랜스미션의 토크 변환기(torque converter)에 직접적으로 결합하는 방식으로 트랜스미션(30)에 접속될 수 있다. 토크 변환기는 다른 속도로 회전하면서 무버(20)와 기계적 연결을 할 수 있으며, 또는 잠겨진 경우(locked up), 무버(20)와 동일한 속도로 회전할 수 있다.
클러치 메커니즘은 컴포넌트(40)를 적절하게 인게이지 또는 디스인게이지하기 위하여 채용될 수 있다. 다른 바람직한 실시예에서, 컴포넌트(40)는 핫 시프트 PTO(hot shift PTO)와 같은 내부 클러치 팩(internal clutch pack)을 갖는 PTO이다. 핫 시프트 PTO는 종종 자동 트랜스미션을 갖는, PTO의 빈번한 인게이지먼트(engagement)가 요구되는 경우 이용될 수 있다. 일 실시예에서, 제2 프라임 무버(50)는 컴포넌트(40)의 인게이지먼트(engagement) 이전에, 제1 프라임 무버(20)와 동일한 RPM에서 작동할 수 있다. 이는 컴포넌트(40)이 출력 속도(output speed)에 대한 입력 속도(input speed)의 1:1 비율을 갖는 경우, 클러치 메커니즘에 대한 마모를 감소시키기 위하여 의도된다. 컴포넌트(40)에 대하여 다른 비율이 이용되는 경우, 클러치 메커니즘에 대한 마모를 감소시키기 위하여 입력 및 출력 속도를 상기 컴포넌트의 비율에 맞추는 것을 보증하기 위해 인게이지먼트 이전에, 제1 프라임 무버(20) 또는 제2 프라임 무버(50)의 RPM이 상응하게 조정될 수 있다.
컴포넌트(40)가 인게이지되는 동안, 제2 프라임 무버(50)는 동력을 트랜스미션(30)을 통하여 드라이브 샤프트(32)에 공급하기 위하여 작동할 수 있다.
도 1에서, 제1 프라임 무버(20)는 동력을 트랜스미션(30)을 통하여 드라이브 샤프트(32)에 공급한다. 제2 프라임 무버(50)는 컴포넌트(40) 및 트랜스미션(30)을 통하여 추가적인(additional) 또는 대체적인(alternative) 동력을 드라이브 샤프트(32)에 공급한다. 드라이브 샤프트(32)는 차량에 전방 및 후방 운동량(forward and backward momentum)을 제공하기 위하여 동력을 2 이상의 휠(33)에 공급한다. 예를 들어, 제2 프라임 무버(50)는 드라이브 샤프트(32)에 동력의 단일 근원을 선택적으로 제공할 수 있다. 대안적으로, 제2 프라임 무버(50)는 차량 가속(acceleration) 중에 드라이브 샤프트(32)에 추가적인 동력을 공급할 수 있다. 동력을 드라이브 샤프트(32)에 제공할 때, 제2 프라임 무버(50)는 제1 재충전가능 에너지원(70)으로부터의 동력을 이용하여 작동할 수 있다. 시스템(10)의 다양한 예시적 실시예에 따르면, 제1 재충전가능 에너지원(70)은 제2 프라임 무버(50), APU(80) 또는 다른 적합한 소스(예를 들어, 차량 얼터네이터(alternator), 파워 그리드(power grid) 등)에 의하여 충전되거나 또는 동력을 공급받을 수 있다.
차량이 단계를 올리며 주행할 때(driving up a grade), 또는 다른 상황에서, 선택적인 APU(80)는 제1 재충전가능 에너지원(70)을 작동시키는데 이용될 수 있다. 이러한 이용은 특히 차량의 동력 요구량이 제1 프라임 무버(20), 제1 재충전가능 에너지원(70), 및 제2 재충전가능 에너지원(90)으로부터 이용가능한 동력을 초과하는 경우, 차량 성능을 향상시키기 위하여 의도된다. APU(80)의 존재는 더 작은 제1 프라임 무버(20)를 가능케하기 위하여 의도된다. 일 실시예에서, APU(80)는 제1 프라임 무버(20)보다 공해배출(emission)이 적은 형태이다. APU(80)는 시스템(10)을 이용하는 차량이 다양한 공회전 방지(anti-idle) 및 공해배출 규정을 만족할 수 있도록 하기 위하여 의도된다.
일 실시예에서, 시스템(10)은 저장된 에너지가 특정량까지 감소되는 경우, 제1 재충전가능 에너지원(70)을 충전하기 위하여 컴포넌트(40) 또는 액세서리(60)를 통하여 APU(80) 또는 제1 프라임 무버(20)를 자동적으로 인게이지하도록 구성된다. 저장된 에너지의 허용가능한 감소(reduction)는 사용자 선택가능 스위치(user selectable switch)에 기초하여 결정될 수 있다. 상기 스위치는 외부 파워 그리드로부터 제1 재충전가능 에너지원(70)을 재충전하는 방법을 특정한다.
일 실시예에서, 사용자는 220-240 V 재충전(recharging), 110-120V 재충전, 및 재충전에 이용될 수 있는 외부 동력원 없음으로부터 선택할 수 있다. 다양한 전압에 있어서, 특정 시간 기간에 걸쳐(예를 들어, 하룻밤동안 외부 파워 그리드에 연결되는 경우) 보충될 수 있는 동력의 양이 산출될 것이다. 그러한 동력 이용량 이상으로, 제1 프라임 무버(20) 또는 APU(80)는 제1 재충전가능 에너지원(70)을 충전하거나, 또는 제1 재충전가능 에너지원(70)에 동력을 공급하기 위하여 인게이지된다. 외부 동력원이 이용가능하지 않으면, 제1 프라임 무버(20) 또는 APU(80)는 공회전(idle) 시간을 최소화하기 위하여 산출된 규칙적 한정 기간(regular finite periods) 동안 자동적으로 인게이지될 수 있다. 일 실시예에서, APU(80) 및/또는 선택적인 제1 재충전가능 에너지원(70)은 외부 파워 그리드(200)에 동력을 공급할 수 있으며, 이는 차량 대 그리드 동력 공유(vehicle to grid (V2G) power sharing)로도 알려져 있다. 이는 저-공해 동력을 생성하고, 및/또는 그리드 상의 피크 부하(peak load) 중에 추가적인 그리드 동력(grid power)을 생성해야 하는 필요성을 감소시키기 위하여 의도된다.
다른 실시예에서, 사용자는 2종의 세팅(setting), 그리드를 이용한 충전을 선택하기 위한 하나의 세팅, 및 외부 파워 그리드를 이용하지 않는 충전을 선택하기 위한 다른 하나의 세팅 사이에서 선택할 수 있다. 컨트롤러(controller)는 배터리의 충전 상태를 모니터하고, 각각의 세팅에 대하여 상이하게 재충전을 제어할 것이다. 파워 그리드로부터 외부 충전 없음이 선택되면, 시스템(10)은 제1 재충전가능 에너지원(70)(배터리)의 충전 상태를 문턱값(threshold)(예로 30%)까지 떨어뜨리게 한 후, 제1 프라임 무버(20) 또는 APU(80)가 시동이 걸려야 하는 주파수(frequency)를 최소화하기 위하여, 컨트롤러는 제1 프라임 무버(20) 또는 선택적인 APU(80)의 어느 하나를 인게이지하여 배터리를 소정 수준(예로 80%)으로 충전시킬 것이다. 또는 공회전 시간을 최소화하기 위하여, 방전(discharge) 또는 재충전의 다른 수준이 선택될 수 있다. 시스템(10)은 배터리를 길들이는 것(condition)을 돕기 위하여 가끔 배터리를 전하의 100%로 재충전할 수 있다. 사용자 선택가능 스위치 표시된(user selectable switch indicated) 시스템(100)이 외부 파워 그리드로부터 충전되는 경우, 컨트롤러는 제1 재충전가능 에너지원의 충전 상태를 문턱값(예로 30%)까지 떨어뜨리게 한 후, 컨트롤러는 제1 프라임 무버(20) 또는 선택적인 APU(80)를 인게이지하여, 더 낮은(예로 50%) 소정 수준으로 배터리를 충전시킬 것이다. 더 낮은 수준(lower level)은 차량이 외부 파워 그리드에 연결되거나 또는 외부 파워 그리드에 의하여 충전될 수 있는 경우, 프라임 무버(70) 또는 선택적인 APU(80)의 연료 소비를 감소시키며, 외부 파워 그리드가 제1 재충전가능 에너지원(70)의 더 많은 양을 재충전하도록 한다.
외부 파워 그리드(200)는, 제1 프라임 무버(20)로 제1 재충전가능 에너지원(70)를 재충전하는 것에 비하여 더 깨끗하고, 더 낮은 비용의 동력으로 제1 재충전가능 에너지원(70)가 재충전되도록 한다. 외부 파워 그리드로부터의 동력은 디젤 연료를 이용하여 내연기관으로부터 공급된 동력 비용의 일부로 공급될 수 있다. 하나의 예시적인 실시예에 따르면, 제1 재충전가능 에너지원(70)은 약 8시간 이하 동안 외부 파워 그리드(200)로부터 재충전될 수 있다.
일 실시예에서, 제2 재충전가능 에너지원(90)이 이용되고, 동력을 액세서리(60)에 공급한다. 추가적인 또는 대체적인 동력이 액세서리(60)에 의하여 드라이브 샤프트(32)로 공급될 수 있다. 예를 들어, 제2 재충전가능 에너지원(90)이 방전될 때까지, 액세서리(60)는 동력을 드라이브 샤프트(32)에 공급할 수 있다. 대안으로, 액세서리(60)는 차량 가속 중에 추가적인 동력을 드라이브 샤프트(32)에 공급할 수 있다. 액세서리(60)는 제2 프라임 무버(50), 컴포넌트(40), 및 트랜스미션(30)을 통하여 동력을 드라이브 샤프트(32)에 공급한다. 제2 프라임 무버(50) 및 액세서리(60)에 의하여 드라이브 샤프트(32)에 공급되는 동력의 결합은 저장된 에너지를 가장 잘 이용하게 하고, 전체 시스템 질량을 감소시키는 더 작은 제1 프라임 무버(20)의 이용을 가능케하기 위하여 의도된다. 다른 실시예에서, 액세서리(60)는 제2 프라임 무버(50)로부터, 또는 컴포넌트를 통하여 제1 프라임 무버(20)로부터 동력을 수용하고, 드라이브 샤프트(32)에 동력을 공급하지 않는다. 액세서리(60)는 장치(100)를 직접적으로 작동시킬 수 있다. 일 실시예에서, 장치(100)로부터의 에너지는 에너지원(90) 또는 액세서리(60)에서 회복될 수 있다. 예를 들어, 붐을 내리는 경우, 동력은 붐으로부터 유압 시스템으로 공급될 수 있다.
하나의 예시적 실시예에서, 선택적인 클러치는 제1 프라임 무버(50)와 액세서리(60) 사이, 또는 컴포넌트(40)와 제2 프라임 무버(50) 사이에 결합될 수 있다. 차량이 정지하는 경우, 클러치는 디스인게이지되어, 컴포넌트(40)를 불필요하게 구동하지 않고, 제2 프라임 무버(50)가 액세서리(60)를 회전시키게 된다.
다양한 컨트롤 시스템이 시스템(10)에서 다양한 컴포넌트(클러치, 모터, 트랜스미션 등)를 제어하기 위하여 이용될 수 있다. 전자 컨트롤 시스템, 기계적 컨트롤 시스템, 및 유압 컨트롤 시스템이 이용될 수 있다. 또한, 컨트롤러는 액세서리 또는 다른 장치를 작동시키기 위한 요구를 나타내기 위하여 제공될 수 있다. 일 실시예에서, 참조로 본 명세서에 포함된 미국특허 제7,104,920호의 컨트롤러와 유사한 컨트롤러가 이용될 수 있다. 바람직하게, 컨트롤러는 붐 어플리케이션(boom applications) 또는 기기의 전도도(conductivity)가 중요한 다른 어플리케이션을 위하여 공압(pneumatics)(예를 들어, 공기), 무선 채널 또는 광섬유(fiber optics)(예를 들어, 빛)에 의하여 통신을 하도록 변형된다.
컨트롤 시스템은 요구되는, 또는 저장되어야 하는 동력의 양을 결정하고, 지시하기 위하여 다양한 입력 기준(input criteria)을 이용할 수 있고, 입력 기준은 오퍼레이터 브레이크 및 가속 페달(operator brake and acceleration pedals), 액세서리 요구(accessory requirements), 저장 용량(storage capacity), 토크 요구(torque requirements), 유압 압력(hydraulic pressure), 차량 속도(vehicle speed) 등을 입력할 수 있다.
컨트롤 시스템은 제2 프라임 무버(50) 및 액세서리(60)의 토크 및 동력 출력을 제어할 수 있어, 컴포넌트(40), 제2 프라임 무버(50) 및 액세서리(60)가 각 아이템의 허용가능한 토크와 동력 제한 내에서 작동되게 하고, 제2 프라임 무버(50) 및 액세서리(60)의 합계(sum)가 컴포넌트(40)를 초과하지 않으며, 또는 트랜스미션 동력 인출 구동 기어 정격(transmission power takeoff drive gear rating)의 용량과 같은 트랜스미션(30)의 용량을 초과하지 않으며, 또는 자동 트랜스미션 상의 트랜스미션 최대 터빈 토크의 용량을 초과하지 않는다. 선택적으로, 터빈 토크 제한이 초과되지 않거나, 또는 자동 트랜스미션(automatic transmission) 또는 오토시프트 매뉴얼 트랜스미션(autoshift manual transmission), 또는 매뉴얼 트랜스미션(manual transmission) 내의 컴포넌트의 다른 내부 정격 토크(internal torque ratings)가 초과되지 않는 것을 확실하게 하기 위하여, 컨트롤러는 다른 프라임 무버 또는 액세서리로부터의 것과 함께, 토크 변환기에 의한 멀티플리케이션(multiplication) 후에, 프라임 무버로부터의 추가적인 입력 토크(input toque), 또는 프라임 무버의 입력 토크를 모니터하고, 제어할 수 있다. 제2 프라임 무버(50) 및 액세서리(60)의 토크 및 동력 출력은 드라이버(driver)로부터, 및/또는 파워 트레인 컨트롤 시스템(power train control system)으로부터의 입력을 이용하여 제어될 수 있다. 2종의 컴포넌트가 다른 실시예에 기재된 바와 같이 이용되는 경우, 제2 및 제3 프라임 무버 및 선택적인 액세서리 또는 액세서리의 토크 및 동력 출력은 2종의 동력 인출장치를 갖는 트랜스미션 동력 인출 드라이브 기어 정격(transmission power takeoff drive gear rating)이 초과되지 않도록, 또는 자동 트랜스미션 상의 트랜스미션 최대 터빈 토크(transmission maximum turbine torque)의 용량(capacity), 또는 오토시프트 매뉴얼, 또는 매뉴얼 트랜스미션과 같은 다른 종류의 트랜스미션 내의 내부 컴포넌트의 다른 정격 토크(toque rating)가 초과되지 않도록 제어될 수 있다.
다른 예시적인 실시예에 따르면, 컨트롤 시스템은 다른 목적(예를 들어, 컴포넌트(40)를 트랜스미션(30)에 결합하고; 제1 재충전가능 에너지원(70) 및 제2 재충전가능 에너지원(90)의 충전 상태(charge status)를 모니터링하고; 다양한 컴포넌트(예를 들어, 프라임 무버, 재충전가능 에너지원, 전자장치(electronics) 등)의 열적 상태를 모니터링 및 관리하고; 제1 재충전가능 에너지원(70) 및 제2 재충전가능 에너지원(90)에 에너지를 보충하고, 및/또는 동력을 장치(100)에 공급하기 위하여, 제1 프라임 무버(20), 제2 프라임 무버(50) 및 액세서리(60)을 작동시키고; 필요에 따라 APU(80)를 작동시키고; 또는 다른 기능을 제어하는 것)을 위하여 이용될 수 있다. 작동 효율(operating efficiency), 재충전가능 에너지원의 상태, 및 특정 오퍼레이터 컨트롤과 같은, 시스템의 상태에 대한 정보는 운전자(driver)에게 디스플레이되거나, 또는 운전자에 의하여 접속될 수 있다.
도 2를 참조하면, 시스템(10)의 예시적인 작동이 나타내어진다. 컴포넌트(40)는 트랜스미션(30)으로부터 디스인게이지된다. APU(80)는 필요한 경우 제1 재충전가능 에너지원(70)을 충전하거나, 제1 재충전가능 에너지원(70)에 동력을 공급한다. APU(80)는 내연기관에 의하여 동력을 공급받는 발전기를 포함할 수 있다. 발전기는 동력 변환기(power converter), AC/DC 동력 인버터(power inverter) 또는 다른 충전 시스템(charging system)을 통하여 제1 재충전가능 에너지원(70)에 연결될 수 있다. 제1 재충전가능 에너지원(70)은 동력을 제2 프라임 무버(50)에 공급한다. 제2 프라임 무버(50)의 작동은 액세서리(60)를 작동시킨다. 액세서리(60)는 동력을 차량 탑재 또는 외부 장치(100)에 공급한다. 차량이 정지되고, 제1 프라임 무버(20)가 꺼진 경우(turned off)(예를 들어, 공회전(idle) 감소 시스템에서), 제1 재충전가능 에너지원(70) 및/또는 APU(80)는 시스템(10)을 위한 모든 동력을 공급할 수 있다. 제2 프라임 무버(50)가 드라이브 샤프트(32)에 연결되지 않고, 대신에 동력을 액세서리(60)에 공급하는 경우(예를 들어, 공회전 감소 시스템에서), 시스템(10)은 단순화된 컨트롤 및 동력 관리 시스템을 포함할 수 있다.
다른 예시적인 실시예에 따르면, 컴포넌트(40)는 기계적으로 결합될 수 있고, 제1 프라임 무버(20)는 트랜스미션(30) 및 컴포넌트(40)를 통하여 제2 프라임 무버(50)에 동력을 공급하기 위하여 주기적으로(periodically) 작동할 수 있다. 제2 프라임 무버(50)는 제1 재충전가능 에너지원(70)을 재충전하고, 및/또는 액세서리(60)에 동력을 공급한다. 액세서리(60)는 제2 재충전가능 에너지원(90)을 재충전하거나, 또는 다른 장치를 작동시킨다.
다른 예시적인 실시예에 따르면, 시스템(10)은 HVAC, 컴퓨터, 엔터테인먼트 시스템(entertainment systems), 및 엔진을 연속적으로 공회전시킬 필요가 없는 장치와 같은 차량 부하(vehicle loads)에 동력을 공급할 수 있는, 공회전 감소 시스템으로서 구성된다. 따라서, 시스템(10)은 유압 장치(가공 버킷(aerial buckets), 유압적으로 작동되는 컴프레서(hydraulically powered compressors) 등)의 작동을 위하여 유압 펌프(예를 들어, 액세서리(60))를 작동시키는 전기 모터(예를 들어, 프라임 무버(50))를 포함한다. 대안적으로, 전기 모터는 컴프레서에 직접적으로 동력을 공급할 수 있다. 전기 모터는 유압 흐름(hydraulic flow)에 대한 요구, 또는 제1 재충전가능 에너지원(70) 내의 에너지를 아끼기 위하여 다른 기계적으로 결합된 장치를 작동시킬 필요가 있는 경우에만 작동하도록 구성될 수 있다. 전기 모터는 광섬유를 통하여 전송된 신호, 또는 다른 수단을 통하여 전송된 신호를 수용하는 컨트롤러에 의하여 활성화될 수 있다.
일 실시예에서, 무버(50)가 펌프 또는 다른 기계적으로 결합된 장치(100)를 작동시키기 위하여 이용되는 경우, 무버(20)는 컴포넌트(40)와 인게이지되지 않는다. 컴포넌트(40)(PTO)가 인게이지되지 않는 동안, PTO는 낮은 저항(resistance)으로 회전하기 위하여, 샤프트가 PTO 또는 PTO 내의 컴포넌트와 결합될 수 있도록 변형된다. PTO는 인게이지되지 않은 경우, PTO의 작동을 정상적으로 제한하는 특징을 갖도록 선택될 수 있으며, 이러한 특징은 전기 모터가 유압 펌프를 작동시키기 위하여 이용되는 경우에는 불가능할 수 있다. 이러한 개념은 하기 도 3 및 4를 참조로 후술되는 하이브리드 시스템의 "작동 모드(operaing mode)"에 대하여 적용된다. 이러한 형태의 공회전 감소는 차량이 정지하고 있는 경우 이용될 수 있다.
배터리(예를 들어, 재충전가능 에너지원(70))는 모터에 에너지를 공급한다. 배터리가 고갈된 후, 외부 파워 그리드가 배터리를 재충전하기 위하여 이용된다.
재충전가능 에너지 저장(reserve)이 충분히 큰 경우, 모터(무버(50))는 연속적으로 작동할 수 있어, 요구에 따라 모터를 켜고 끄기 위한 컨트롤러에 대한 필요성을 제거할 수 있다. 그러한 시스템은 가변 용량 변위 펌프에 결합되어, 유압 흐름에 대한 요구가 낮은 경우 흐름을 감소시켜, 재충전가능 에너지원으로부터의 동력 소비를 낮출 수 있다. 연속적 작동(continuous operation)의 이러한 동일한 방법이 하이브리드 시스템 구성(configurations)에 대하여도 이용될 수 있다.
배터리 시스템에 따라, 배터리는 충전 중에 열적으로 보정될 수 있다. 열적 보정(thermal correction)은 배터리의 온도가 특정 문턱값을 초과하는 경우 필요할 수 있다. 열을 감소시키기 위하여 냉각재(coolant)가 순환되거나, 또는 열을 소멸시키기 위하여 가능한 전동 환기 시스템에 의하여, 배터리 케이스가 찬 공기로 환기될 수 있도록, 차량 외부의 또는 차량 내부의 냉각 시스템(cooling system)이 이용될 수 있다. 제2 펌프는 PTO에 연결될 수 있다(도 9에 나타내어진 바와 같음). 제1 프라임 무버(20)는, 컴포넌트(40)를 트랜스미션에 인게이지하고, 제1 재충전가능 에너지원 배터리(first rechargeable energy source batteries)를 재충전하기 위하여 발전기로서 제2 프라임 무버(50)를 작동시킴으로써, 시동이 걸리고(started), 재충전에 이용될 수 있다. 모터 구동 유압 펌프를 작동시키기에 에너지가 불충분한 경우, 차량 엔진의 시동이 걸리고, PTO는 인게이지되고, 제2 펌프는 장치를 작동시키는데 이용된다. 또한, 제2 펌프는 유압 동력 요구가 유압 펌프에 결합된 모터의 동력 출력을 초과하는 경우 이용될 수 있다. 대안적으로, 프라임 무버(50)는 제1 액세서리(유압 펌프)를 직접적으로 작동시킬 수 있고, 제2 프라임 무버는 발전기로서 작동하기 않도록 만들어질 수 있다. 제2 프라임 무버를 발전기로서 작동하지 않도록 하는 것은 시스템 복잡성을 감소시키고, 비용을 절감할 수 있다.
다른 실시예에서, 제1 재충전가능 에너지원(70)은 "호텔 부하(hotel loads)"(예를 들어, HVAC, 조명(lighting), 라디오(radio), 다양한 전자장치(various electronic) 등)와 같은 차량의 전자 시스템(electrical systems)에 동력을 공급한다. 또 다른 실시예에서, 제1 재충전가능 에너지원(70)은 차량의 메인 크랭크 배터리(main crank battery)를 충전한다. 메인 크랭크 배터리는 시스템(10)으로부터 분리될 수 있다. 제1 재충전가능 에너지원(70)은 파워 스티어링(power steering), 브레이크(brakes), 및 제1 프라임 무버(20)에 의하여 작동되는 다른 시스템과 같은 추가적인 차량 시스템을 작동시키기 위하여, 특정 기간 동안 100% 전기 추진(electric propulsion)을 이용하는 다른 구성으로 이용될 수 있다.
또 다른 실시예에서, 제2 프라임 무버(50)는 동력을 직접적으로, 또는 추가적인 재충전가능 에너지원 및 관련 인버터를 통하여, 외부 장치(external devices)에 공급한다. 외부 장치를 작동시키기 위하여 제2 프라임 무버(50)를 이용하는 것은 추가적인 제1 프라임 무버(20) 작동 발전기에 대한 필요성을 줄이기 위하여 의도된다.
또 다른 실시예에서, 복잡한(sophisticated) 컨트롤 시스템(예를 들어, 광섬유를 이용하는 펌프 컨트롤 시스템 등)이 액세서리(60)의 작동을 제어하기 위하여 이용될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 액세서리(60)는 가변 용량 변위 펌프이다. 액세서리(60)는 요구가 있는 경우 흐름을 제공하면서, 연속적으로 작동할 수 있다. 요구가 없는 경우, 액세서리(60)는 시스템 내에 추가적인 마찰 또는 저항을 거의 또는 전혀 제공하지 않는다.
도 3을 참조하면, 시스템(10)의 다른 예시적인 작동이 나타내어진다. 제1 재충전가능 에너지원(70) 및/또는 APU(80)는 차량이 정지하고 있고, 제1 프라임 무버(20)가 꺼진 경우(예를 들어, 공회전 감소 시스템에서), 시스템(10)에 동력을 공급할 수 있다. 예를 들어, 도 3에 나타내어진 바와 같이, 에너지원(70)은 액세서리(60)를 작동시킬 수 있다. 일 실시예에서, 제2 재충전가능 에너지원(90)이 이용된다. 액세서리(60)는 나타내어진 바와 같이 제2 재충전가능 에너지원(90)에 에너지를 저장한다. 제2 재충전가능 에너지원(90)(예를 들어, 유압 축압기)에 저장된 에너지가 소정 수준으로 감소되는 경우, 액세서리(60)(예를 들어, 유압 펌프)를 작동시키기 위하여 제2 프라임 무버(50)가 인게이지된다. 제2 재충전가능 에너지원(90)의 이용은 액세서리(60)의 작동 시간을 감소시키기 위하여 의도된다. 액세서리(60)는 단지 제2 재충전가능 에너지원(90)에 에너지를 유지시키기 위하여 작동할 필요가 있다. 차량 탑재 또는 외부 장치(100)(예를 들어, 임의의 유압 장치)는 제2 재충전가능 에너지원(90)에 의하여 동력을 공급받는다. 일 실시예에서, 제2 재충전가능 에너지원(90)이 완전히 충전된 경우 차량 주행 중에, 제2 프라임 무버(50)로부터 액세서리(60)를 디스인게이지하기 위하여 클러치 메커니즘이 이용된다. 이는 제2 프라임 무버(50)가 필요하고, 액세서리(60)가 필요하지 않은 경우 시스템(10)에 대한 마찰(friction)을 감소시키기 위하여 의도된다. 제2 재충전가능 에너지원(90)은 압력 감소 밸브(pressure reducing valve)를 통하여 일정한 시스템 압력(constant system pressure)에서 장치(100)에 유압 동력(hydraulic power)을 공급할 수 있다.
대안적으로, 일정한 시스템 압력 및 흐름을 제공하기 위하여, 제2 재충전가능 에너지원(90) 및 2종의 유압 모터/펌프 유니트가 서로 결합된다. 제1 유니트(예를 들어, 유압 모터)는 제2 재충전가능 에너지원(90)으로부터 고압 흐름(high pressure flow)을 수용한다. 제1 유니트는, 낮은 압력에서 유압 동력을 장치(100)에 공급하는 제2 유니트(예를 들어, 펌프)에 결합된다. 유압 제2 재충전 유압 회로(hydraulic second rechargeable hydraulic circuit) 및 저압 유압 장치 회로(low pressure hydraulic equipment circuit)는 모두 고압 섹션 및 저압(저장기소 또는 탱크) 섹션을 갖는다. 제2 재충전가능 에너지원(축압기)로부터의 고압 흐름이 감소하거나 또는 변화함에 따라 저압 유압 장치에서 일정한 흐름을 유지하기 위하여, 컨트롤 시스템이 이용될 수 있다. 이러한 배열의 이점은 고압 축압기(high pressure accumulator)로부터의 에너지가 장치로 더 효율적으로 전달되는 것이다. 이러한 배열은 독립적인 유압 회로가 추진 시스템(propulsion system)에 대하여, 및 장치(100)에 대하여 이용되도록 할 수 있다. 독립적인 유압 회로는 각각의 회로에 이용되는 상이한 특성을 갖는 유체(fluids)를 가능케한다. 또한, 오염에 민감할 수 있는 유압 회로(예를 들어, 장치 회로)는 다른 유압 회로(예를 들어, 추진 회로)로부터 분리될 수 있다.
다른 실시예에서, 제2 재충전가능 에너지원(90)이 이용되고, 액세서리(60)는 유압 펌프이다. 제2 재충전가능 에너지원(90)은 저압 유체 저장기(low pressure fluid reservoir) 및 유압 축압기를 포함할 수 있다. 제2 재충전가능 에너지원(90)의 이용은 복잡한 펌프 컨트롤 시스템 및 관련된 광섬유에 대한 필요성을 제거하고, 대신에 더 간단한 유압 시스템(예를 들어, 폐회로 유압 시스템(closed center hydraulic system) 및 통상적인 컨트롤 시스템을 구비한 절연 가공 장치(insulated aerial device))이 이용될 수 있다. 액세서리(60)의 속도가 차량 탑재 동력원의 고갈에 기인하여 느려지면, 액세서리(60)는 제2 재충전가능 에너지원(90)의 에너지를 유지하기 위하여 더 오래 작동할 수 있다. 이는 장치(100)의 작동에 대한 어떠한 부정적 효과를 최소화하기 위하여 의도된다. 하나의 예시적인 실시예에 따르면, 제2 프라임 무버(50)는 AC 모터이고, 액세서리(60)의 출력량(output volume)에 무관하게 일반적으로 일정한 속도(constant rate)로 회전한다(예를 들어, 액세서리(60)로부터 2 이상의 상이한 수준의 흐름을 생성하기 위하여).
그러나, 일부 시나리오에서, 제2 프라임 무버(50)는 동력을 액세서리(60)에 공급할 수 있으며, 제2 프라임 무버(50)의 속도는 컨트롤러에 의하여 변화될 수 있다. 예를 들어, 제2 프라임 무버(50)의 속도는 액세서리(60)으로부터의 유체 흐름을 감소시키기 위하여 변화될 수 있다(예를 들어, 붐의 미세한 움직임을 위하여 더 낮은 유압 흐름이 바람직할 수 있는 경우 가공 장치(aerial device)의 2종의 속도 작동(two speed operation)을 위하여).
일 실시예에서, 시스템(10)은 차량이 작동 모드(operating mode)를 이용함으로써 더 적은 공해배출 및 엔진 소음으로 워크 사이트(work site)에서 작동하도록 하는 이점을 제공할 수 있다. 작동 모드에서(도 3 및 4에 나타내어진 바와 같이), 제1 프라임 무버(20)(예를 들어, 디젤 연료공급 엔진 등과 같은 내연기관)는 꺼지고(turned off), 컴포넌트(40)(PTO)은 트랜스미션(30)으로부터 디스인게이지되고, 디스인게이지된 경우 컴포넌트(40)는 적은 저항으로 자유롭게 회전할 수 있으며, 제1 재충전가능 에너지원(70) 및 제2 재충전가능 에너지원(90)으로부터의 동력은 차량 탑재 또는 외부 장치(100), 및 "호텔 부하(hotel loads)"(예를 들어, HVAC, 조명, 라디오, 다양한 전자장치 등)와 같은 차량의 전자 시스템을 작동시키기 위하여 이용된다. 다른 예시적인 실시예에 따르면, 제2 재충전가능 에너지원(90)은 선택적일 수 있고, 제1 재충전가능 에너지원(70)은 장치(100)에 동력을 직접적으로 공급할 수 있다. 하나의 예시적인 실시예에 따르면, 제1 재충전가능 에너지원(70)은 약 35 ㎾h의 용량을 갖고, 차량을 종일 또는 정상적 작동(예를 들어 8 시간) 동안 작동시키기 위한 충분한 동력을 공급하도록 구성된다.
도 4를 참조하면, 시스템(10)의 또 다른 예시적인 작동이 나타내어진다. APU(80)이 연료가 떨어진 경우, APU(80)이 이용되지 않는 경우 또는 APU(80)이 존재하지 않는 경우, 제1 재충전가능 에너지원(70)은 시스템의 다른 컴포넌트에 의하여 재충전될 수 있다(다른 방법에 더하여). 제1 프라임 무버(20) 및 제2 프라임 무버(50)는 동일한 속도로 작동하고, 동기화(synchronized)되는 것이 바람직하다(예를 들어, 컴포넌트(40)를 통한 입력 및 출력 기계적 연결이 1:1 비율이다). 대안적으로, 제1 프라임 무버(20)는 제2 프라임 무버(50)와 다른 속도로, 예를 들어 기어비(gear ratio)를 통하여 작동될 수 있다. 예를 들어, 무버(50)는 무버(20)보다 더 높은 속도로 작동할 수 있으며, 컴포넌트(40)는 무버(50)를 무버(20)의 속도의 배수에서 구동시키기 위하여 다양한 기어비를 가질 수 있다. 컴포넌트(40)는 트랜스미션(30)에 인게이지되는 것이 바람직하며, 1 이상의 기어비를 가질 수 있다. 제1 프라임 무버(20)는 트랜스미션(30) 및 컴포넌트(40)를 통하여 제2 프라임 무버(50)에 동력을 공급한다. 컴포넌트(40)에서 클러치의 마모를 최소화하기 위하여, 제1 프라임 무버(20) 및 제2 프라임 무버(50) 사이의 비가 1:1이 아닌 경우, 제2 프라임 무버(50) 속도, 또는 제1 프라임 무버(20)의 속도에 대한 조정이 이루어진다. 제2 프라임 무버(50)의 작동은 저장된 에너지의 소정 수준까지 제1 재충전가능 에너지원(70)을 재충전한다. 이러한 제1 재충전가능 에너지원(70)의 재충전 방법은 외부 그리드 파워를 이용하지 않고 계 내에서 연속적인 시스템 작동을 가능케하기 위하여 의도된다. 이러한 방법은 제1 재충전가능 에너지원(70)의 재충전 중에 장치(100)의 연속적인 작동을 가능케하기 위하여 또한 의도된다.
제1 재충전가능 에너지원(70)을 충전하는 동안, 제2 프라임 무버(50)는 동시에 액세서리(60)를 작동시킨다. 액세서리(60)는 동력을 차량 탑재 또는 외부 장치(100)에 공급한다. 제1 재충전가능 에너지원(70)이 재충전된 후에, 컴포넌트(40)는 트랜스미션(30)으로부터 디스인게이지된다. 액세서리(60)의 작동은 도 2에 나타내어진 바와 같이 제1 프라임 무버(20)의 이용 없이 계속될 수 있다. 대안적으로, 컴포넌트(40)가 인게이지되면, 액세서리(60)의 작동은 프라임 무버(20)에 의하여 부분적으로 또는 완전히 계속될 수 있다. 이는 예를 들어, 액세서리(60)에 동력을 제공하는 다른 컴포넌트의 하나가 고장인 경우, 유용할 수 있다. 이는 액세서리(60)로부터의 동력 요구가 제2 프라임 무버(50)로부터 이용가능한 동력을 초과하는 경우에도 유용할 수 있다. 하나의 예시적인 실시예에 따르면, 제1 프라임 무버(20)는 보충 동력 또는 동력 전부를 장치(100)(예를 들어, 채굴 작동 중에 더 높은 유압 흐름을 필요로 할 수 있는 디거 데릭(digger derrick))에 공급한다. 고 동력 요구(high power requirement)의 간헐적인 기간 동안 장치(100)에 보충 동력을 공급하기 위하여 제1 프라임 무버(20)를 이용하면, 시스템(10)이 장치 작동의 대부분에 대하여 충분한 동력을 공급할 수 있는 더 작은 제2 프라임 무버(50)를 포함하도록 하게 한다. 컨트롤 시스템은 제2 프라임 무버(50)에 의하여 공급되는 것 이상의 추가적인 동력이 요구되는 것을 나타내는 신호를 장치로부터 수용할 수 있다. 이러한 신호는 오퍼레이터에 의하여, 기능의 활성화에 의하여(예를 들어, 오거 릴리스(auger release) 등), 소정 문턱값 이상의 회로 또는 컴포넌트에서의 요구에 의하여, 또는 다른 수단에 의하여 유발될 수 있다.
도 5를 참조하면, 시스템(10)의 또 다른 작동이 나타내어진다. 제2 재충전가능 에너지원(90)이 이용된다. 액세서리(60)는 동력을 제2 재충전가능 에너지원(90)에 공급한다. 일 실시예에서, 차량 탑재 또는 외부 장치(100)(예를 들어, 유압 실린더, 밸브, 붐 등)는 제2 재충전가능 에너지원(90)에 결합되고, 제2 재충전가능 에너지원(90)에 의하여 동력을 공급받을 수 있다. 외부 장치(100)는 제2 재충전가능 에너지원(90)을 이용하지 않고 액세서리(60)에 의하여 직접적으로 작동될 수 있다. 이러한 제1 재충전가능 에너지원(70) 및 제2 재충전가능 에너지원(90)의 재충전 방법은 외부 그리드 파워를 이용하지 않고 계 내에서 연속적인 시스템 작동을 가능케하기 위하여 의도된다. 이 방법은 또한 제1 재충전가능 에너지원(70) 및 제2 재충전가능 에너지원(90)을 재충전하는 동안 장치(100)의 연속적인 작동을 가능케하기 위하여 의도된다.
도 6을 참조하면, 시스템(10)의 또 다른 예시적 작동이 나타내어진다. 일 실시예에서, 클러치 또는 다른 메커니즘이 차량 제동(braking) 중에 제1 프라임 무버(20)를 트랜스미션(30)으로부터 디스인게이지하는데 이용된다. 이는 차량 제동으로부터 이용가능한 재생 에너지(regenerative energy)를 최대화하기 위하여 의도된다. 차량의 전방 운동량(forward momentum)은 동력을 휠(33)로부터 트랜스미션(30)으로 공급한다. 트랜스미션(30)은 RPM을 증가시키고, 제2 프라임 무버(50)로 전달된 에너지의 양을 증가시키기 위하여 낮은 기어(lower gear)로 낮춰질 수 있다. 제2 프라임 무버(50)는 제1 재충전가능 에너지원(70)을 충전하고, 회생 제동 원칙에 따라 차량의 속도를 늦추는 것을 돕기 위하여 작동할 수 있다. 제1 프라임 무버(20)를 트랜스미션(30)으로부터 디스인게이하면, 제동 중에 제1 프라임 무버(20)로 다시 전달되는 에너지의 양을 감소시키고, 엔진 제동에 대한 필요성을 감소시킨다. 하이브리드 컴포넌트를 위한 컨트롤 시스템은 샤시 잠김 방지 브레이크 시스템(chassis anti-lock brake system, ABS) 작동을 모니터링할 수 있다. 샤시 잠김 방지 브레이크 시스템이 낮은 정지 마찰력(traction) 또는 미끄러운 길 상태에 기인할 수 있는, 가능한 휠 잠김(wheel lock-up)을 감지하고, 활성화되면, 하이브리드 회생 제동은 하이브리드 컨트롤 시스템에 의하여 중단된다. 회생 제동 시스템은 ABS가 활성화되자마자 불능으로 될 수 있고, ABS가 활성화되는 동안에 꺼진 상태로 유지될 수 있고, 또는 대안적으로 회생 제동은 ABS가 더 이상 활성화되지 않은 후의 시간 동안 꺼진 상태로 유지될 수 있으며, 또는 회생 제동이 현재 점화 사이클(current ignition cycle) 중에 낮은 마찰, 마끄러운 길 상태에서 차량 핸들링에 불리하게 영향을 미칠 수 있는 가능성을 제거하기 위하여, 회생 제동은 점화 사이클의 잔류 부분(remainder) 동안 꺼진 상태로 유지될 수 있다. 다음 점화 사이클에서, 회생 제동은 재활성화될 수 있다.
도 7을 참조하면, 시스템(10)의 또 다른 예시적 작동이 나타내어진다. 제2 재충전가능 에너지원(90)이 이용된다. 전술한 바와 같이, 차량 제동 중에, 제1 재충전가능 에너지원(70)은 제2 프라임 무버(50)의 작동을 통하여 충전된다. 액세서리(60)는 차량의 속도를 더 늦추고, 제2 재충전가능 에너지원(90)이 완전히 충전되지 않은 경우 제2 재충전가능 에너지원(90)에 에너지를 저장하기 위하여 작동될 수 있다. 이러한 방식으로, 회생 제동은 시스템(10)의 다중 에너지 저장 장치(multiple energy storage devices)를 동시에 충전하는데 이용될 수 있다. 이는 다른 이점 중에서, 차량 주행 중에 제동(braking)을 통하여 양쪽 에너지 저장 장치를 모두 재충전할 수 있게 하기 위하여 의도된다. 클러치는 회생 제동을 향상시키기 위하여 제1 프라임 무버(20) 및 트랜스미션(30) 사이에 선택적으로 포함될 수 있다.
도 8을 참조하면, 시스템(10)의 대안적 실시예에서, 컴포넌트(40)는 트랜스퍼 케이스이다. 컴포넌트(40)는 트랜스미션(30), 드라이브 샤프트(32), 및 제2 프라임 무버(50)에 결합된다. 회생 제동으로부터의 에너지는 트랜스미션(30)을 바이패스하여(bypass), 컴포넌트(40)를 통과하여 제2 프라임 무버(50)를 작동시킨다. 유사하게, 제2 프라임 무버(50) 및 액세서리(60)로부터 드라이브 샤프트(32)에 대한 원동력(motive power)은 트랜스미션(30)을 바이패스하여, 컴포넌트(40)를 통과한다. 컴포넌트(40)는 예를 들어, 차량이 가속되고 있을 때 보조하여, 제2 프라임 무버(50)로부터의 동력이 드라이브 샤프트(32)로 전달되도록 한다. 차량이 주차될 때 드라이브 샤프트(32)를 분리하고, 트랜스미션(30)이 컴포넌트(40)에 결합되고 제1 프라임 무버(20)가 트랜스미션(30)에 결합될 때, 제2 프라임 무버(50)가 제1 재충전가능 에너지원(70)을 충전시키도록 하기 위하여, 통상적인 클러치는 드라이브 샤프트(32)와 컴포넌트(40) 사이에 배치될 수 있다. 선택적인 클러치는 컴포넌트(40)와 트랜스미션(30) 사이에, 또는 트랜스미션(30)과 제1 프라임 무버(20) 사이에 배치될 수 있다. 이는 회생 제동으로부터의 동력이 제2 프라임 무버(50) 및 액세서리(60)에 직접적으로 보내지도록 한다.
일 실시예에서, 장치(100)의 작동 중에, 컴포넌트(40)는 제2 프라임 무버(50)에 결합하지 않고, 액세서리(60)는 장치(100)을 선택적으로 직접적으로 작동시킬 수 있다. 선택적인 APU(80)는 필요에 따라 제1 재충전가능 에너지원(70) 및/또는 제2 재충전가능 에너지원(90)을 충전할 수 있다.
도 9를 참조하면, 시스템(10)의 대안적인 실시예에서, 동력 인출 장치(PTO)와 같은 제2 컴포넌트(110)가 트랜스미션(30)에 결합된다. 액세서리(60)는 단일 동력 인출장치가 트랜스미션(30)에 전달할 수 있는 것 보다 큰 동력을 생성하기 위한 능력(capability)을 갖는 유압 펌프일 수 있다. 제1 컴포넌트(40) 및 제2 컴포넌트(110)는 단일 컴포넌트가 전달할 수 있는 것보다 큰 동력을 제2 재충전가능 에너지원(90)으로부터 트랜스미션(30)에 전달하기 위하여 협력하도록 제공된다. 시스템(10)은 제3 프라임 무버(120)(예를 들어, 전기 모터/발전기 등과 같은 모터) 및 제2 액세서리(130)(예를 들어, 가변 용량 변위 펌프와 같은 유압 펌프)를 더 포함한다. 트랜스미션(30)은 컴포넌트(40,100)에 기계적으로 결합된다. 제2 컴포넌트(110)는 제3 프라임 무버(120)에 결합된다. 제3 프라임 무버(120)는 제2 액세서리(130)에 결합된다. 제1 재충전가능 에너지원(70)은 제3 프라임 무버(120)에 결합되고, 제3 프라임 무버(120)의 작동을 위한 동력을 공급한다. 제2 재충전가능 에너지원(90)은 제2 액세서리(130)에 결합되고, 제2 액세서리(130)에 저장된 동력을 공급한다. 도 9는 제2 컴포넌트(110)에 결합된 제3 프라임 무버(120) 및 제2 액세서리(130)를 모두 갖는 시스템(10)을 나타내지만, 다른 예시적인 실시예에 따르면, 제3 프라임 무버(120) 또는 제2 액세서리(130)의 어느 하나가 부재일 수 있다. 클러치가 제1 프라임 무버(20)와 트랜스미션(30) 사이에 제공되면, 제1 컴포넌트(40) 및 제2 컴포넌트(110)는 프라임 무버(20)로부터의 도움 없이, 또는 프라임 무버(20)가 꺼져 있을 때, 트랜스미션(30)을 구동시키도록 구성될 수 있다. 느린 속도에서, 트랜스미션(30)이 잠기지 않은 토크 변환기를 포함하면, 선택적인 클러치는 동력을 트랜스미션(30)에 전달하고, 차량을 움직이기 위하여 컴포넌트(40, 110)에 대하여 필요하지 않을 수 있다.
도 9에 대한 시스템(10)의 다른 대안적인 예시적 실시예에서, 외부 파워 그리드는 전기적 재충전가능 에너지원과 함께 이용될 수 있다. 배터리 크기 및 시스템소프트웨어는 전기적 그리드에서 배터리를 충전하기 위하여 변형될 수 있다. 예를 들어, 소프트웨어는 배터리가 그리드로부터 충전되는 경우 전하 소모 모드(charge depleting mode)를 이용하기 위하여 변형될 수 있다.
도 10을 참조하면, 시스템(10)의 대안적 실시예에서, 고마력 프라임 무버(140)(예를 들어, 고출력 동력 유압 모터 등과 같은 모터)가 제2 컴포넌트(110)에 결합된다. 고마력 프라임 무버(140)는 제2 재충전가능 에너지원(90)(예를 들어, 일 이상의 축압기(accumulators))에 결합된다. 제2 재충전가능 에너지원(90)은 고속도로 속도(highway speeds) 중에, 또는 주차 중에 액세서리(60)에 의하여 가압된다.
일 실시예에서, 고마력 프라임 무버(140)는 회생 제동 중에 제2 재충전가능 에너지원(90)을 가압하기 위하여 PTO로부터 동력을 수용한다. 역으로, 무버(140)는 컴포넌트(110) 및 트랜스미션(30)을 통하여 차량의 가속을 도울 수 있다. 클러치는 좀더 효율적인 회생 제동을 위하여 제1 프라임 무버(20)와 트랜스미션(30) 사이에 배치될 수 있다. 도 10에 도시된 시스템(10)의 실시예는 전술한 시스템과 유사한 일정한 시스템 압력 및 흐름을 제공하도록 구성된, 제2 재충전가능 에너지원(90) 및 2종의 유압 모터/펌프 유니트를 포함하는 시스템을 포함할 수 있다. 제1 유니트 또는 고압 모터는 고 HP 프라임 무버(140)에 의하여 제공된다. 제2 유니트 또는 저압 펌프(예를 들어, 가변 변위 펌프 압력 보상 부하 센싱 펌프(variable displacement pump pressure compensated load sensing pump))는 바람직하게는 스루 샤프트 또는 다른 기계적 연결 수단과 함께, 고 HP 프라임 무버(140)와 제2 컴포넌트(110) 사이에 제공될 수 있다. 장치 회로(equipment circuit)는 고 HP 프라임 무버(140)의 작동을 유발할 수 있다.
도 11을 참조하면, 시스템(10)의 대안적인 실시예에서, 고마력 프라임 무버(140)가 제2 컴포넌트(110)에 결합된다. 고마력 프라임 무버(140)는 다중 캐패시터를 포함할 수 있는, 울트라 캐패시터(ultra capacitor)(150)(예를 들어, 고속 충전 및 방전 캐패시터 등)에 더 결합된다. 캐패시터(150)는 차례로 제1 재충전가능 에너지원(70)에 결합된다. 제1 재충전가능 에너지원(70)은 고속도로 속도 중에 또는 주차 중에, 제2 프라임 무버(50)에 의하여, 보조 동력 유니트(80)에 의하여, 또는 전기적 파워 그리드에 연결됨으로써, 충전된다. 고마력 무버(140)는 제1 재충전가능 에너지원(70)을 독립적으로 재충전할 수 있다. 선택적인 충전 계획에서, APU(80)는 선택적이다.
도 12를 참조하면, 시스템(10)의 대안적인 실시예에서, 제2 액세서리(130)(예를 들어, 가변 용량 변위 펌프 등과 같은 유압 펌프) 및 고마력 프라임 무버(140)(예를 들어, 고동력 모터 등과 같은 모터)는 제1 프라임 무버(20)에 결합된다(예를 들어, 디젤 연료 공급 엔진 등과 같은 내연기관의 크랭크샤프트(crankshaft)에). 제2 액세서리(130) 및 고마력 무버(140)는 대량의 동력이 제1 프라임 무버(20)로 전달되도록 한다. 제1 재충전가능 에너지원(70)은 캐패시터(150)를 통하여 고마력 무버(140)에 결합되고, 고마력 무버(140)의 작동을 위하여 동력을 공급한다. 제2 재충전가능 에너지원(90)은 제2 액세서리(130)에 결합되고, 저장된 동력을 제2 액세서리(130)에 공급한다. 고마력 무버(140)는 제1 프라임 무버(20)를 크랭크로 돌리는 것(cranking)을 돕는데 이용될 수 있다. 제1 프라임 무버(20)를 크랭크로 돌리는 것은 제1 프라임 무버(20)가 빈번하게 시동되고, 중단되는 경우(예를 들어, 공회전 시간을 감소시키기 위하여), 특히 유용할 수 있다. 고마력 무버(140)는 좀더 강력한 스타터 모터(starter motor)일 수 있다. 도 9는 제2 컴포넌트(110)에 결합된 제2 액세서리(130) 및 고마력 무버(140)를 모두 갖는 시스템(10)을 나타내지만, 다른 예시적인 실시예에 따르면, 제2 액세서리(130)가 부재이거나 또는 고마력 프라임 무버(140)가 부재일 수 있다.
도 13을 참조하면, 시스템(10)의 대안적인 실시예는 제1 프라임 무버(20) (예를 들어, 디젤 연료 공급 엔진 등과 같은 내연기관), 제1 프라임 무버 구동 트랜스미션(30), 컴포넌트(40)(예를 들어, 동력 인출 장치 (PTO), 트랜스퍼 케이스 등), 제2 프라임 무버(50)(예를 들어, 전기 모터/발전기와 같은 모터, 스루-샤프트를 갖는 유압 펌프, 스루-샤프트 없이, 일 측면에 연결된 제2 프라임 무버(50)를 갖는 유압 펌프 등) 및 액세서리(60)(예를 들어, 가변 용량 변위 펌프, 스루-샤프트를 갖는 유압 펌프와 같은 유압 펌프 등)을 포함한다. 트랜스미션(30)은 컴포넌트(40)에 기계적으로 결합된다. 컴포넌트(40)는 액세서리(60)에 결합된다. 액세서리(60)는 제2 프라임 무버(50)에 결합된다.
하나의 예시적인 실시예에 따르면, 액세서리(60)는 스루-샤프트를 갖는 유압 펌프이다. 액세서리(60)를 컴포넌트(40)에 결합시키는 것은 몇몇 이점을 제공한다. 스루-샤프트를 갖는 유압 펌프는 스루-샤프트 모터(hru-shaft motors)에 비하여 좀더 흔하고, 일반적으로 비용이 더 저렴하다. 또한, 액세서리(60)는 제2 프라임 무버(500보다 일반적으로 더 작고, 컴포넌트(40)과 결합된 경우 좀더 컴팩트한 패키지를 가능케한다.
제2 재충전가능 에너지원(90)은 액세서리(60)에 결합되고, 액세서리(60)에 저장된 동력을 공급한다. 액세서리(60)는 시스템(10)의 작동 중에(예를 들어, 주행 중, 또는 회생 제동 중 등) 제2 재충전가능 에너지원(90)에 에너지를 저장한다. 액세서리(60)는 제2 재충전가능 에너지원(90)이 고갈될 때까지, 고마력의 버스트(bursts)를 제1 프라임 무버(20)에 공급하기 위하여 제2 재충전가능 에너지원(90)으로부터 에너지를 인출할 수 있다(draw). 다른 실시예에서, 액세서리(60)는 장치에 직접적으로 동력을 공급할 수 있으며, 제2 재충전가능 에너지원(90)은 부재일 수 있다.
도 14를 참조하면, 대안적인 실시예에서, 시스템(10)은 컴포넌트(40)에 결합된 클러치(160)를 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이, 컴포넌트(40)는 제1 프라임 무버(20)로부터 컴포넌트(40)를 선택적으로 분리하기 위하여 통합 클러치(integral clutch)를 갖는 PTO일 수 있다. 그러나, 제1 프라임 무버(20)로부터 분리된 경우에서도, 컴포넌트(40)는 제2 프라임 무버(50) 및/또는 액세서리(60)에 의하여 여전히 동력을 공급받을 수 있다. 관련된 마찰 손실(frictional losses)과 함께 컴포넌트(40)의 회전 관성(rotational inertia)은 컴포넌트(40)에서 버려지는 동력을 나타낸다. 선택적인 클러치(160)는 컴포넌트(40)가 제2 프라임 무버(50) 및/또는 액세서리(60)로부터 디스인게이지되도록 한다. 보조 동력 유니트(80)는 선택적이다. 액세서리(60)는 장치(100)를 직접적으로 작동시킬 수 있다. 에너지원(90)은 선택적이다. 선택적인 클러치(160)는 제2 프라임 무버(80) 또는 액세서리(60)로부터 컴포넌트(60)를 완전히 제거하는 것이 유리한 다른 구성에서 이용될 수 있다.
도 15를 참조하면, 대안적인 실시예에서, 시스템(10)은 클러치(165)를 포함할 수 있다. 도 15에 나타내어진 시스템(10)은 도 10의 실시예와 유사하게 작동하고, 컴포넌트(40)에 결합된 액세서리(60)(예를 들어, 가변 용량 변위 펌프와 같은 유압 펌프 등)를 포함한다. 도 10에 나타내어진 고마력 무버(140)와 유사하게, 액세서리(60)는 제1 프라임 무버(10)를 증가시키기 위하여, 다량의 동력을 트랜스미션(30)에 공급하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 액세서리(60)는 차량 가속을 용이하게 하기 위하여 트랜스미션(30)에 추가적인 동력을 전달할 수 있다. 액세서리(60)는 도 10에 나타내어진 전기 모터로, 또는 전기 모터 없이 작동할 수 있다.
클러치(165)는 제1 프라임 무버(20) 및 트랜스미션(30)에 결합된다. 클러치(165)는 트랜스미션(30)으로부터 제1 프라임 무버(20)를 선택적으로 디스인게이지하도록 구성된다. 임의의 관련 마찰 손실과 함께, 제1 프라임 무버(20)의 회전 관성은 제1 프라임 무버(20)에서 버려지는 에너지를 나타내며, 시스템(10)에서 회생 제동의 효율을 감소시킨다. 시스템(10)의 나머지 부분으로부터 제1 프라임 무버(20)를 디스인게이지하는 것은 회생 제동 중에 더 많은 에너지가 포획되도록 한다.
도 16을 참조하면, 대안적인 실시예에서, 시스템(10)은 PTO와 같은 제1 컴포넌트(40), 및 트랜스미션(30)에 결합된 트랜스퍼 케이스와 같은 제2 컴포넌트(110)를 모두 포함한다. 도 8의 실시예와 유사하게, 회생 제동으로부터의 에너지는 트랜스미션(30)을 바이패스하여, 컴포넌트(110)를 통과하여, 액세서리(60)를 작동시킨다. 유사하게, 액세서리(60)로부터 드라이브 샤프트(32)에 대한 원동력은 트랜스미션(30)을 바이패스하여, 컴포넌트를 통과한다. 컴포넌트(110)는 예를 들어, 차량이 가속되고 있을 때 보조하여, 액세서리(60)로부터의 동력을 드라이브 샤프트(32)로 전달되도록 한다. 트랜스미션(30)은 컴포넌트(40)에 기계적으로 결합된다. 컴포넌트(40)는 제2 프라임 무버(50)에 결합된다. PTO 및 트랜스퍼 케이스 양자의 이용은 시스템(10)이 드라이브 샤프트로부터의 더 우수한 회생 제동, 및 전기 모터 작동 유압 장치에 동력을 공급하기 위한 PTO 포함으로부터의 이점을 갖도록 한다. 제2 프라임 무버(50)는 차량이 주차되거나, 또는 일정한 속도로 움직일때, 제2 재충전가능 에너지원(90)을 가압하기 위하여, 동력을 제2 액세서리(65)에 공급할 수 있다. 제2 재충전가능 에너지원(90)은 차량의 가속 중에 추가적인 동력을 공급한다. 시스템(10)은 제1 프라임 무버(20)와 트랜스미션(30) 사이에, 및/또는 트랜스미션(30)과 컴포넌트(110) 사이에, 클러치를 선택적으로 포함할 수 있다.
도 16에 나타내어진 바와 같이, 시스템(10)은 PTO와 같은 제3 컴포넌트(180), 제3 프라임 무버(190), 및 제4 프라임 무버(195)를 더 포함할 수 있다. 제3 프라임 무버(190)는 제3 컴포넌트(180)에 결합된다. 제3 프라임 무버(190)는 제1 재충전가능 에너지원(70)을 충전하도록 구성되는 제1 재충전가능 에너지원(70)에 결합된다. 이러한 방식으로, 제2 프라임 무버(50)는 제1 재충전가능 에너지원(70)으로부터 에너지를 인출할 수 있고, 그 동안에 제1 재충전가능 에너지원(70)은 제3 프라임 무버(190)에 의하여 계속적으로 충전된다. 제4 프라임 무버(195)는 더 큰 시동기 모터(starter motor)일 수 있고, 제1 프라임 무버(20)의 저속 토크(low speed torque) 및 빠른 시동(quick starts)을 돕기 위하여 제1 프라임 무버(20)에 제공될 수 있다. 큰 시동기는 불필요한 공회전을 감소시킬 수 있다. 제1 프라임 무버(20)는 불필요한 공회전을 감소하기 위하여 시동되고, 멈추어질 수 있다. 무버(195), 무버(190) 및 컴포넌트(180)는 선택적이다. 클러치는 무버(20)와 트랜스미션(30) 사이에, 및 트랜스미션(30)과 컴포넌트(110) 사이에 배치될 수 있다. 무버(50)와 액세서리(65) 사이의 인터페이스(interface)는 원웨이(one way) 또는 투웨이(two way) 인터페이스일 수 있다.
도 18을 참조하면, 대안적인 실시예에서, 시스템(10)은 제1 컴포넌트(40), 및 트랜스미션(30)에 결합된 PTO와 같은 제2 컴포넌트(110), 및 제1 컴포넌트(40) 및 제2 컴포넌트(110)에 결합된 멀티-입력/출력 드라이브(multi-input/output drive)와 같은 제3 컴포넌트를 포함할 수 있다. 제3 컴포넌트(210)는 Funk Manufacturing Co.에 의하여 제조되고, Deere & Company에 의하여 유통되는 것과 같은 유압 드라이브(hydraulic drive)일 수 있다. 제3 컴포넌트는 제2 프라임 무버(50)에 결합된다. 제2 프라임 무버(50)는 단일 동력 인출 장치가 트랜스미션(30)에 전달할 수 있는 것보다 더 큰 동력을 생성하는 능력을 갖는 모터일 수 있다. 제1 컴포넌트(40), 제2 컴포넌트(110), 및 제3 컴포넌트(210)는 단일 컴포넌트가 할 수 있는 것보다 제2 프라임 무버(50)으로부터 트랜스미션(30)으로 더 큰 동력을 전달하도록 협력하기 위하여 제공된다.
도 19를 참조하면, 대안적인 실시예에서, 시스템(10)은 제1 컴포넌트(40), 및 트랜스미션(30)에 결합된 PTO와 같은 제2 컴포넌트(110)를 포함할 수 있다. 시스템(10)은 각각 제1 컴포넌트(40) 및 제2 컴포넌트(110)에 결합된, 제2 프라임 무버(50)(예를 들어, 모터/발전기와 같은 모터 등), 및 제3 프라임 무버(220)(예를 들어, 모터/발전기와 같은 모터 등)를 더 포함한다. 제1 재충전가능 에너지원(70)은 제2 프라임 무버(50) 및 제3 프라임 무버(220)에 결합되고, 제2 프라임 무버(50) 및 제3 프라임 무버(220)의 작동을 위하여 동력을 공급한다.
클러치(165)는 제1 프라임 무버(20)를 디스인게이지하여, 다른 차량 시스템(예를 들어, HVAC 시스템, 브레이킹(braking), 파워 스티어링(power steering) 등)이 전기적으로 구동되는 경우, 차량이 완전 전기 모드(all electric mode)에서 구동되도록 할 수 있다. 완전 전기 모드는 다른 시스템 구성(도 6에 나타내어진 것과 같은)에서도 가능할 수 있다. 완전 전기 모드는 저속에서(low speeds)와 같이 필요하지 않은 경우, 또는 차량이 멈춘 경우, 제1 프라임 무버(20)가 꺼지도록 함으로써, 연료를 절약한다.
선택적으로, 트랜스미션(30)은 독립적인 컴포넌트 입력/출력 기어(independent component input/output gears)가 각각 컴포넌트(40, 110)에 대하여 이용되도록 구성될 수 있다. 제1 프라임 무버(20)를 작동시키고, 클러치(165)를 인게이지하고, 제2 프라임 무버(50) 또는 제3 프라임 무버(220)의 어느 하나를 발전기로서 작동시키게 하는 상기 컴포넌트 입력/출력 기어의 하나를 구동시킴으로써, 트랜스미션(30)에 위치된, 및 컴포넌트(40, 110)에 대한 입력/출력 기어 사이에 위치된 클러치를 직렬/병렬 작동(series/parallel operation)시킬 수 있다. 일 실시예에서, 트랜스미션(30)에서 클러치는 발전기로 작동하는 프라임 무버(50)와 접속하는 다른 컴포넌트 입력/출력 기어로부터 하나의 컴포넌트 입력/출력 기어를 디스인게이지한다. 잔류하는 컴포넌트 입력/출력 기어는, 가능하면 인게이지된 트랜스미션 내부의 다른 클러치를 통하여, 동력을 드라이브 샤프트(32)에 전달하는 트랜스미션(30)에서의 다른 기어에 결합된다. 잔류하는 프라임 무버는 모터로서 작동하고, 입력/출력 기어에 기계적으로 결합된 컴포넌트를 통하여 트랜스미션(30)에 동력을 공급한다. 그러한 방식은 차량이 도시에서 주행될 때 특히 유용하다. 그러한 상황에서, 프라임 무버(20)는 차량 속도에 독립적으로 좀더 효율적 속도 및 동력 범위에서 작동할 수 있고, 또는 프라임 무버(20)는 연료 소비를 더 감소시키기 위하여 완전히 꺼질 수 있다. 동력이 더 요구되는 경우, 디스인게이지된 프라임 무버는 디스인게이지된 프라임 무버 또는 프라임 무버(20)와 속도가 동기화된 후, 필요한 추가적인 동력을 공급하기 위하여 트랜스미션(30)에 결합될 수 있다. 인게이지된 프라임 무버 또는 트랜스미션은 컴포넌트(PTO)의 출력 기어링(output gearing)에 대한 입력 기어링(input gearing)의 비율을 맞추기 위하여 속도를 조절할 수 있다.
대안적으로, 제1 프라임 무버(20)가 꺼진 상태로 유지되고, 클러치(165)가 디스인게이지되는 직렬 하이브리드 배열에서 차량이 작동되는 동안, 선택적인 APU는 제1 재충전가능 에너지원(70)을 충전할 수 있다. APU는 저탄소 연료를 이용하는 저공해 동력인 것이 바람직하다. 그러한 배열은 저공해배출가 요구되는 도심에서 유용할 것이다. 완전-전기적 모드(all-electric mode)에서와 같이, 제1 프라임 무버(20)가 꺼지고 차량이 주행되는 때, 차량 시스템(예를 들어, HVAC, 브레이킹, 파워 스티어링 등)이 전기적으로 작동된다.
도 20을 참조하면, 대안적인 실시예에서, 시스템(10)은 도 1에 나타낸 실시예와 유사할 수 있다. 그러나, 제2 프라임 무버(50)(예를 들어, 전기 모터/발전기와 같은 모터 등)는 액세서리(60)(예를 들어, 가변 용량 변위 펌프와 같은 유압 펌프 등)를 구동시키기 위하여 필요한 것보다 큰 동력을 공급할 수 있다. 따라서, 더 작은 전기 모터/발전기와 같은 제3 프라임 무버(230)가 제공된다. 제3 프라임 무버(230)는 제1 재충전가능 에너지원(70)에 결합되고, 동력을 액세서리(60)에 공급한다. 하나의 예시적인 실시예에 따르면, 제3 프라임 무버(230)는 10-60 hp 전기 모터, 더욱 바람직하게 20-40 hp 전기 모터이다.
도 21을 참조하면, 대안적인 실시예에서, 시스템(10)은 도 1에 나타낸 실시예와 유사할 수 있다. 그러나, 제4 프라임 무버(240)는 클러치(245)를 갖는 제1 프라임 무버(20)에 결합될 수 있다(예를 들어, 내연기관의 크랭크샤프트에). 결합은 크랭크샤프트(crankshaft)에 직접적이거나, 또는 벨트(belt)를 통하거나, 또는 샤프트(shaft)를 통할 수 있다. 제4 프라임 무버(240)는 예를 들어, 제1 프라임 무버(20)용 냉각팬(cooling fan), 파워 스티어링 펌프, HVAC 시스템, 브레이크(brakes) 등과 같은 일 이상의 액세서리(250)에 동력을 공급하는 전기 모터일 수 있다. 대안적으로, 이는 선택적으로 회생 제동이 가능한, 통합 시동기 발전기(integrated starter generator)일 수 있다.
도 21에 나타내어진 시스템(10)은 차량의 요구에 따라 몇몇 모드에서 기능할 수 있다. 시스템(10)은 조합 직렬/병렬 하이브리드(combination series/parallel hybrid)로서 구성될 수 있다. 예를 들어, 완전 전기 모드에서, 제1 프라임 무버(20)는 꺼질 수 있고, 클러치(165), 디스인게이지된 프라임 무버(50, 220)는 휠(33)을 구동시키기 위하여 동력을 공급할 수 있다. 무버(50, 220)는 유압 펌프에 부착될 수 있다. 일 실시예에서, 무버(50, 220)는 샤프트를 공유하는 단일 유니트(single unit)로 유압 펌프와 통합될 수 있다. 일 예시적 실시예에 따르면, 프라임 무버(50, 220)의 각각은 적어도 100 hp를 공급하여, 휠(33)을 구동시키기 위하여 200 hp의 동력이 트랜스미션(30)에 전달되도록 할 수 있다. 차량이 드라이브 샤프트(32)에 대하여 동력을 더 필요로 하면, 제1 프라임 무버(20)는 켜질 수 있다. 제1 프라임 무버(20)로부터의 출력의 속도는 원하는 RPMs으로 동기화된다. 클러치(165)는, 프라임 무버(50, 220)에 더하여, 제1 프라임 무버(20)를 트랜스미션(30)에 결합시키기 위하여 인게이지된다. 차량이 드라이브 샤프트(32)에 대하여 동력을 더욱 더 필요로 하면, 클러치(245)는 인게이지되어, 제4 프라임 무버(240)가 추가적인 동력을 제1 프라임 무버(20)의 크랭크샤프트에 공급하게 된다. 제4 프라임 무버(240)는 일 이상의 액세서리(250)에 동력을 동시에 공급할 수 있다. 동력을 드라이빙 휠(33)에 보충하기 위하여 프라임 무버(50, 220, 240)를 이용함으로써, 더 작고, 더욱 효율적인 제1 프라임 무버(20)를 시스템(10)에 이용할 수 있다.
제4 프라임 무버(240)는 벨트 및/또는 풀리(pulleys) 및/또는 샤프트 및/또는 기어를 통하여 액세서리(240)를 구동시킬 수 있고, 벨트 및/또는 샤프트 및/또는 기어 및/또는 풀리를 경유하여, 클러치(245)를 통하여 제1 프라임 무버(20)에 기계적으로 결합될 수 있다. 프라임 무버(240)는 스루 샤프트를 갖는 모터일 수 있다. 스루 샤프트는 액세서리(HVAC, 팬, 스티어링, 펌프, 브레이크 등)를 위하여 벨트 및/또는 풀리를 구동시킬 수 있다. 클러치(165)는 트랜스미션과 통합될 수 있다(매뉴얼 트랜스미션에서, 또는 오토-시프트 트랜스미션에서와 같이). 토크 변환기를 이용하는 자동 트랜스미션에서, 클러치(165)는 토크 변환기와 ICE 사이에 있을 수 있고, 트랜스미션에 통합될 수 있고, 토크 변환기와 PTO를 위한 입력 기어(input gear) 사이에 놓여질 수 있다(토크 변환기와 독립적으로 PTO 입력 기어를 이용하는 트랜스미션에 대하여). 기재된 클러치(165)의 통합 및/또는 위치는, 클러치가 ICE와 트랜스미션 사이에 배치될 수 있는 다른 다이어그램에 나타내어진 다른 실시예에 대하여 이용될 수 있다.
제1 프라임 무버(20)가 상대적으로 작은 내연기관인 경우, 휠을 구동하고, 재충전가능 에너지원(70)을 재생시키기 위하여 모든 동력을 공급할 수 없을 수 있다. 그러한 경우, 클러치(165)는 디스인게이지되고, 클러치(245)는 인게이지되어, 제1 프라임 무버(20)만이 액세서리(250)를 구동시키고, 제3 프라임 무버(240)는 차례로 발전기로서 작동하어, 재충전가능 에너지원(70)을 충전한다. 프라임 무버(50,220)는 휠(33)을 구동시키기 위하여 동력을 공급한다. 이러한 방식은 제1 프라임 무버(20)가 더욱 효율적인 구역(zone)에서 작동하도록 한다. 클러치(245)는 제4 프라임 무버(240)로부터 제1 프라임 무버(20)를 분리시키고, 제4 프라임 무버(240)는 액세서리(250)에 동력을 제공할 수 있다. 제1 프라임 무버(20)가 꺼진 경우 엔진 블록을 따뜻하게 유지하기 위하여, 엔진 냉각제가 발열체(heating element)(도시되지 않음)를 통하여 순환될 수 있다. 제1 재충전가능 에너지원이 다른 프라임 무버를 가동시키기 위하여 충분한 에너지를 가진 경우, 연료 소비를 제거하고, 공해배출을 감소시키기 위하여 ICE는 꺼질 수 있다. 전술한 모든 하이브리드 기계화(hybrid mechanization)에 의한 것과 같이, 컨트롤 시스템은 다양한 입력을 시스템에 접속시키고, 다양한 장치의 출력, 예를 들어 에너지 수준, 동력 요구, 토크, 컨트롤 입력, 속도, 온도 및 프라임 무버의 적절한 작동을 결정하기 위한 다른 인자, 최적 효율성 및 성능을 위한 클러치 및 다른 장치의 활성화와 같은 모니터링 인자(monitoring factors)를 조정할 것이다. 가열된 냉각제는 제1 프라임 무버(20)로 순환되어 되돌아간다. 주위 공기가 찬 경우, 가열된 냉각제는 재충전가능 에너지원(70) 또는 다른 차량 탑재 배터리(onboard batteries)를 데우기 위하여 이용될 수 있다. 엔진 블록 및/또는 배터리에 대한 워머(warmer)가 다른 실시예에 이용될 수 있다.
도 21에 나타내어진 시스템(10)은 제4 프라임 무버(240)(예를 들어, 액세서리 모터), 제1 프라임 무버(20)(ICE), 제2 프라임 무버(50), 및 제3 프라임 무버(220)로부터의 도움과 함께 병렬 하이브리드 배열을 유리하게 이용할 수 있다. 시스템(10)의 병렬 특성은 동력이 다중 소스로부터 이용될 수 있기 때문에 최대 가속을 가능케한다. 전술한 바와 같이, 트랜스미션(30)은 클러치(예를 들어, 내부 또는 외부 클러치(165))를 포함할 수 있다. 클러치 마모를 감소시키기 위하여, 컴포넌트(40, 110)는 차량을 출발시키기 위하여 이용될 수 있고, 입력 샤프트가 엔진 드라이브 샤프트와 근접한 속도 또는 동일한 속도이면, 클러치는 프라임 무버(20)를 트랜스미션(30)에 결합시키기 위하여, 인게이지될 수 있다. 이 방법은 클러치가 프라임 무버를 트랜스미션에 인게이지하기 위하여 이용되는 다른 실시예에 대하여 이용될 수 있다. 대안적으로, 일 이상의 컴포넌트는 내연기관을 크랭크로 돌리는 것을 용이하게 하기 위하여(클러치로, 또는 클러치 없이) 동력을 제2 프라임 무버(20)(예를 들어, 엔진)에 공급하는데 이용될 수 있다. 이 실시예는 제1 재충전가능 에너지원(70)로부터의 에너지를 이용하여 엔진을 시동시키도록 하고, 또는 엔진을 크랭크로 돌리고, 및/또는 동시에 차량을 움직이게 한다. 이 방법은 시스템(10)의 다른 배열에 이용될 수 있다.
대안적으로, 도 21의 시스템(10)은 단일 PTO 시스템으로서만 제공될 수 있다. 2종의 PTO를 이용함으로써, 트랜스미션(30)에 동력을 좀더 공급시키게 된다.
다른 실시예에 따르면, 가속 중에 병렬 하이브리드 배열이 무버(220) 및 무버(50)로부터 도움을 받도록 도 21의 시스템(10)이 정렬된다. 전기 전용 가속 모드(electric only acceleration mode)에서, 프라임 무버(20)가 꺼진, 모터(50)를 경유하여, 컴포넌트(40, 110)를 통하여 동력이 공급될 수 있다.
제4 프라임 무버(240)는 개별적인 액세서리를 작동시키기 위한 다수의 모터일 수 있다. 클러치(245) 및 무버(240)는 프라임 무버(20)의 전방 또는 다른 위치에 결합될 수 있고, 도 1 내지 20에 관한 다른 배열에 이용될 수 있다. 유리하게, 전기 전용 가속(electric only acceleration)은 표준 드라이브 트레인 컴포넌트(standard drive train component)를 이용할 수 있고, 공해배출(emission)을 생성하지 않는다. 무버(220, 50)를 위하여 에너지원(70)을 통하여 작동되는 프라임 무버(240)의 이용은 공해배출을 감소시킨다.
다른 실시예에 따르면, 도 21에 나타내어진 시스템(10)은 직렬 전기 전용 가속(series electric only acceleration)을 제공하기 위하여 구성될 수 있다. 무버(20)는 제1 재충전가능 에너지원(70)(예를 들어, 배터리)을 충전하는데 이용되고, 트랜스미션(30)에 직접적으로 결합되지 않거나, 또는 클러치(165)를 통하여 트랜스미션(30)으로부터 분리된다. 무버(240)는 동력을 액세서리(250)에 공급한다. 유리하게, 무버(20)는 가장 효율적인 RPM 및 부하(load)에서 작동하도록 구성될 수 있다. 바람직하게, 모터(240)는 스루-샤프트를 갖고, 무버(20)가 액세서리를 작동시키는 동안 발전기로서 작동할 수 있다. 그러한 시스템은 무버(20)의 작동 RPM을 변화시킬 필요 없이, 차량을 제동 및 가속시키는 동안, 모터가 에너지를 저장할 수 있는 스톱 앤 고우 타입(stop and go type) 어플리케이션에서 이점을 갖는다.
다른 실시예에 따르면, 도 21에 나타내어진 시스템(10)은 ICE 전용 주행 모드(ICE only cruise mode)에서 작동될 수 있다. 정상 주행(steady driving)(고속도로 주행(highway driving)과 같은) 중에, ICE 프라임 무버(예를 들어, 무버(20))는 모든 동력을 공급할 수 있고, 불필요한 마찰 및 기생 로드(parasitic loads)를 감소시키기 위하여, 전기 모터(예를 들어, 무버(220, 50))가 드라이브 트레인으로부터 결합이 끊길 수 있다(클러치를 통하여 연결이 끊김). 그러한 모드는 주행 속도에서 가장 큰 일정한 동력을 공급할 수 있다. 그러한 모드에서, 무버(20)(ICE)가 정상 상태에서, 및 효율적인 RPM 및 부하 범위에서 작동할 수 있을 때, 가장 큰 효율성을 제공하기 위하여 무버(20)는 직접적으로, 또는 클러치(165)를 통하여 트랜스미션(30)에 결합될 수 있다. 모든 불필요한 하이브리드 컴포넌트, 및 불필요한 부하는 ICE 전용 주행 모드 중에 분리될 수 있다(disconnect). 가속 또는 제동 시에, 전기 모터(또는 유압 모터)는 일시적으로 인게이지되어, 추가적인 추진(propulsion)을 제공하거나, 또는 재사용을 위한 브레이크 에너지(brake energy)를 포획하여, 더 높은 작동 효율 및 더 낮은 연료 소비에 이를 수 있다.
또 다른 실시예에 따르면, 도 21에 나타내어진 시스템(10)는 고속도로 속도가 무버(20)에 의하여 유지되고, 차량을 가속시키거나 늦추기 위하여 하이브리드 컴포넌트가 일시적으로 인게이지되는 모드에서 제공될 수 있다. ICE(무버(20))는 베이스 주행 동력(base cruise power)에 이용될 수 있고, 차량의 추가적인 가속 또는 차량을 늦추기 위하여 필요에 따라, 일 이상의 전기 또는 유압 모터가 인게이지된다. 차량이 정상 고속도로 주행(steady highway cruise)을 재개한 후, 컴포넌트(110, 40)(예를 들어, PTO)는 불필요한 하이브리드 컴포넌트의 불필요한 저항을 제거하기 위하여 디스인게이지될 수 있다. 유리하게, 그러한 배열은 더 작은 마력 엔진이 최대 효율성을 위한 최적 범위에서 이용되도록 하고, 무버(20)로부터의 출력에 요구되는 큰 스윙(swings)을 감소시킨다(예를 들어, 큰 과도 부하(transient loads)를 제공하기 위하여 동력을 공급해야할 필요가 있을 때, 또는 동력 출력이 그의 최적 범위보다 높거나 또는 낮을 때, 엔진은 덜 효율적으로 작동한다).
대안적인 실시예에 따르면, 무버(50)는 펌프를 포함할 수 있고, 또는 펌프는 무버(50)와 제1 컴포넌트(40) 사이에 배치될 수 있다. 다른 대안에서, 유압 펌프는 무버(50) 뒤에 또는 앞에 배치될 수 있다. 이 실시예에서, 에너지원(70)으로부터 동력은 무버(50)를 이용하여 유압 컴포넌트를 위하여 펌프를 구동시키는데 이용될 수 있다. 배터리(예를 들어, 에너지원(70))로부터 동력이 모터 및 유압 펌프를 작동시키기 위하여 이용되는 동안 차량이 정지된 때에, 그러한 배열이 유리할 것이다.
다른 실시예에 따르면, 도 21에 나타내어진 시스템(10)은 무버(20)가 작동되고, 유압 펌프의 회전 속도(rotational speed)가 일정한 모드에서 작동될 수 있다. 무버(20)가 유압 펌프 및 무버(50)를 구동시키기 위하여, 컴포넌트(40)가 인게이지될 수 있다. 무버(50)의 회전이 요구되는 유압 흐름의 변화에 기인하여 변화될 필요가 있는 경우, 다른 모터가 변화하는 회전 속도를 갖는 펌프에 동력을 공급하기 위하여 독립적으로 작동할 수 있는 동안, 개별적인 PTO는 인게이지될 수 있고, 배터리를 재충전하는데 이용될 수 있다. 전술한 바와 같이, 유압 펌프는 무버(50)와 컴포넌트(40) 사이에, 또는 무버(50) 뒤에 배치될 수 있다. 제2 PTO가 이용가능하지 않은 실시예에서, 펌프의 회전 속도는 일정하게 유지될 수 있고, 펌프의 출력은 요구되는 유압 흐름 변화를 충족시키도록 흐름을 변화시키기 위하여 변화될 수 있다. 이 배열은 오거(auger)의 속도가 흐름을 조절함으로써 변화되어야 하는 디거 데릭 어플리케이션에서 특히 유리하다.
도 22 내지 29를 참조하면, 대안적인 실시예에서, 시스템(10)은 도 21에 나타내어진 실시예와 유사할 수 있다. 그러나, 클러치(255)를 갖는 제5 프라임 무버(260)는 제1 프라임 무버(20)와 클러치(165) 사이에 제공될 수 있다. 제5 프라임 무버(260)는 드라이브 트레인을 작동시키기 위한 모터로서, 또는 제1 재충전가능 에너지원(70)을 재충전하기 위한, 또는 전기 동력을 시스템(10)의 다른 컴포넌트에 공급하기 위한 발전기로서 작동할 수 있다. 도 22 내지 29에 나타내어진 시스템(10)은 다양한 모드에서 유리하게 작동할 수 있다.
도 22는 차량이 가속되고 있는 동안, 작동의 직렬 모드인 시스템(10)을 나타낸다. 제1 프라임 무버(20)는 제1 재충전가능 에너지원(70)을 충전하는 제5 프라임 무버(260)를 회전시킨다. 제5 프라임 무버(260)를 트랜스미션(30)으로부터 분리시키기 위하여, 클러치(165)가 디스인게이지된다. 제1 재충전가능 에너지원(70)는 전기 동력을, 각각 제1 컴포넌트(40) 및 제2 컴포넌트(110)를 통하여, 트랜스미션(30)을 구동시키는 제2 프라임 무버(50) 및 제3 프라임 무버(220)에 공급한다. 다른 예시적 실시예에 따르면, 제2 프라임 무버(50) 및 제3 프라임 무버(220)의 하나만이 동력을 트랜스미션(30)에 공급할 수 있다.
도 23은 다른 예시적인 실시예에 따른, 차량이 가속되고 있는 동안, 작동의 직렬 모드인 시스템(10)을 나타낸다. 제1 프라임 무버(20)는 제1 재충전가능 에너지원(70)을 충전하는 제5 프라임 무버(260)를 회전시킨다. 트랜스미션(30)으로부터 제5 프라임 무버(260)를 분리시키기 위하여(decouple), 클러치(165)는 디스인게이지된다. 제1 재충전가능 에너지원(70)은 전기 동력을, 각각 제1 컴포넌트(40) 및 제2 컴포넌트(110)를 통하여 트랜스미션(30)을 구동시키는 제2 프라임 무버(50) 및 제3 프라임 무버(220)에 공급한다. 다른 예시적인 실시예에 따르면, 제2 프라임 무버(50) 및 제3 프라임 무버(220)의 하나만이 동력을 트랜스미션(30)에 공급할 수 있다. 클러치(245)는 인게이지되어, 제1 프라임 무버(20)가 제4 프라임 무버(240)를 구동시킨다. 제4 프라임 무버(240)는 차량 탑재 액세서리를 작동시키고, 및/또는 제2 재충전가능 에너지원(70)을 재충전하는데 이용될 수 있다.
도 24는 차량이 가속되고 있는 동안, 작동의 병렬 모드인 시스템(10)을 나타낸다. 제1 프라임 무버(20) 및 제1 재충전가능 에너지원(70) 양자로부터의 동력은 드라이브 트레인을 작동시키는데 이용된다. 제1 프라임 무버(20)는 제5 프라임 무버(260) 및 트랜스미션(30)을 회전시킨다. 제5 프라임 무버(260)를 트랜스미션(30)에 결합시키기 위하여, 클러치(165)는 인게이지된다. 제1 재충전가능 에너지원(70)은 전기 동력을, 각각 제1 컴포넌트(40) 및 제2 컴포넌트(110)를 통하여 트랜스미션(30)을 구동시키는 제2 프라임 무버(50) 및 제3 프라임 무버(220)에 공급한다. 다른 예시적인 실시예에 따르면, 제2 프라임 무버(50) 및 제3 프라임 무버(220)의 하나만이 동력을 트랜스미션(30)에 공급할 수 있다. 제1 재충전가능 에너지원(70)은 제4 프라임 무버(240)에 동력을 공급한다. 클러치(255)는 인게이지되어, 드라이브 트레인의 구동을 돕기 위하여, 제4 프라임 무버(240)가 제1 프라임 무버(20)에 결합된다. 클러치 마모를 감소시키기 위하여, 클러치(165)는 디스인게이지될 수 있고, 제2 프라임 무버(50) 및 제3 프라임 무버(220)(컴포넌트(40, 110)을 통하여)는 차량을 가속시키기 위하여 초기 동력(initial power)을 공급할 수 있다. 이 방법은 토크 변환기에 대한 필요성을 감소시키거나 또는 제거할 수 있다. 입력 샤프트(input shaft)가 엔진 드라이브 샤프트와 근접하거나 또는 동일한 속도이면, 클러치(165)는 제1 프라임 무버(20) 및 트랜스미션(30)을 결합시키기 위하여 인게이지된다.
도 25는 차량에 대하여 상대적으로 일정한 속도(relatively constant speed)를 유지하기 위하여 동력을 공급하는 제1 프라임 무버(20)를 갖는, 주행 모드(cruising mode)인 시스템(10)을 나타낸다(예를 들어, 고속도로 주행 중). 비사용 하이브리드 컴포넌트와 같은 불필요한 부하는 분리된다(disconnected). 제1 프라임 무버(20)가 효율적인 rpm 및 부하 범위에서 정상 상태(steady state)에서 작동할 수 있는 경우, 제1 프라임 무버(20)를 드라이브 샤프트(32)에 직접적으로 결합함으로써, 가장 좋은 효율성을 제공한다.
도 26에 나타내어진 바와 같이, 차량을 늦추거나 가속시키기 위하여, 차량이 주행 모드인 경우(도 25), 시스템(10)의 하이브리드 컴포넌트는 일시적으로 인게이지될 수 있다. 제1 재충전가능 에너지원(70)은 차량을 가속시키기 위하여 일 이상의 프라임 무버를 통하여 추가적인 동력을 드라이브 트레인에 공급할 수 있다. 차량이 정상 고속도로 주행(steady highway cruise)을 재개한 후, 불필요한 하이브리드 컴포넌트의 불필요한 저항을 제거하기 위하여, 추가적인 프라임 무버는 디스인게이지될 수 있다(예를 들어, 컴포넌트(40, 110)를 디스인게이지함으로써). 추가적인 동력을 드라이브 샤프트에 공급하기 위하여 하이브리드 컴포넌트를 일시적으로 이용함으로써, 더 작은 마력 엔진을 최대 효율성을 위하여 그의 최적 범위에서 이용할 수 있다. ICE로부터 요구되는 출력의 큰 스윙(swings)은 더 감소된다. 큰 과도 부하(transient loads)를 공급하는 것이 요구되는 경우, 또는 동력 출력이 최적 범위보다 매우 크거나 작은 경우, 내연기관은 일반적으로 덜 효율적으로 작동한다. 대안적인 실시예에서, 차량을 늦추거나 또는 가속시키는 것이 요구되는 경우, 추가적인 프라임 무버는 인게이지될 수 있다. 예를 들어, 차량을 추가적으로 가속하거나 늦추기 위하여, 제2 프라임 무버(50)는 제1 컴포넌트(40)를 통하여 트랜스미션(30)에 결합될 수 있다.
내연기관의 공회전 시간을 감소시키기 위하여, 도 27에 나타내어진 바와 같이, 차량이 정지하고 있을 때, 제1 프라임 무버(20)는 꺼질 수 있다. 제2 프라임 무버(50)는 제1 재충전가능 에너지원(70)에 의하여 동력을 공급받고, 액세서리(60) 및 장치(100)를 구동시킨다. 다른 예시적 실시예에 따른면, 액세서리(60)는 제1 컴포넌트(40)와 제2 프라임 무버(50) 사이에 제공될 수 있다(도 13에 나타내어진 바와 같음).
도 28에 나타내어진 바와 같이, 제1 프라임 무버(20)는 제1 재충전가능 에너지원(70)을 재충전하는데 이용될 수 있다. 하나의 예시적인 실시예에 따르면, 액세서리(60)는 유압 펌프이다. 제2 프라임 무버(50)의 회전 속도가 변화될 필요가 있는 경우(예를 들어, 요구되는 유압 흐름의 변화를 수용하기 위하여), 컴포넌트(110)는 인게이지되고, 제3 프라임 무버(220)를 통하여 제1 재충전가능 에너지원(70)을 재충전하는데 이용된다. 한편, 변화하는 회전 속도를 갖는 액세서리(60)에 동력을 제공하기 위하여, 제2 프라임 무버(50)는 독립적으로 작동할 수 있다. 제1 재충전가능 에너지원(70)은 차량 탑재 액세서리(250)를 구동시키기 위하여, 동력을 제4 프라임 무버(240)에 공급할 수 있다. 다른 예시적인 실시예에 따르면, 유압 펌프의 회전 속도가 일정한 경우, 중간 재충전 단계(intermediate recharging step) 없이, 컴포넌트(40)가 액세서리(60) 및 제2 프라임 무버(50)를 구동하기 위하여, 제1 프라임 무버(20)가 인게이지될 수 있다. 또 다른 예시적 실시예에 따르면, 제2 프라임 무버(50)의 회전 속도는 변화될 수 있고, 컴포넌트(110)는 부재일 수 있다. 흐름을 변화시키기 위하여 펌프의 출력을 변화시키면서, 액세서리(60)의 회전 속도를 일정하게 유지함으로써 흐름을 변화시키는 동안 시스템은 변화될 수 있다(예를 들어, 오거의 속도가 흐름을 조절함으로써 변화되어야 하는 디거 데릭 어플리케이션에서).
도 29에 나타내어진 바와 같이, 제1 프라임 무버(20)는 제1 재충전가능 에너지원(70)을 재충전하는데 이용될 수 있다. 제1 프라임 무버(20)는 제1 재충전가능 에너지원(70)을 재충전하는 제5 프라임 무버(260)를 회전시킨다. 제5 프라임 무버(260)를 트랜스미션(30)으로부터 분리하기 위하여 클러치(165)는 디스인게이지된다. 한편, 제2 프라임 무버(50)는 동력을 변화하는 회전 속도를 갖는 액세서리(60)에 공급하기 위하여 독립적으로 작동할 수 있다. 제1 재충전가능 에너지원(70)은 차량 탑재 액세서리(250)를 구동시키기 위하여 동력을 제4 프라임 무버(240)에 공급할 수 있다.
다른 예시적인 실시예에 따르면, 시스템(10)은 공회전 감소 시스템일 수 있다. 공회전 감소 시스템은 시스템(10)의 전술한 실시예와 유사한 배열을 가질 수 있으나, 동력을 제1 프라임 무버(20) 및 드라이브 샤프트(32)(예를 들어, 드라이브 트레인)에 다시 공급하도록 구성되지 않는다. 대신에, 컴포넌트(40)만이 일 방향으로 동력을 공급한다(예를 들어, 컴포넌트(40)는 트랜스미션(30)으로 백-드라이브(back-drive)하지 않는다). 그러한 시스템(10)은 추가적인 소프트웨어, 캘리브레이션(calibration), 및 하이브리드 구동 시스템의 통합을 위하여 요구되는 컨트롤 전자장치(control electronics)를 필요로 하지 않는다. 그러한 시스템(10)은 복잡한 열관리 시스템 및 더 큰 용량의 모터 및 드라이브 전자장치를 필요로 하지 않는다. 그러한 시스템(10)은 축압기와 같은 선택적인 제2 재충전가능 에너지원(90) 및/또는 선택적인 APU(80)를 포함할 수 있으며, 또는 파워 그리드에 대한 연결(connection)을 포함할 수 있다. 도 14에 나타내어진 실시예와 유사하게, 시스템(10)은 컴포넌트(40)와 제2 프라임 무버(50) 사이에 선택적인 클러치(160), 또는 액세서리(60)를 포함할 수 있다. 시스템(10)이 축압기와 같은 제2 재충전가능 에너지원(90)을 포함하지 않는 경우, 시스템(10)은 에어(air), 무선(wireless) 또는 광섬유(fiber optic)을 포함할 수 있다. 시스템(10)이 제2 재충전가능 에너지원(90)을 포함하는 경우, 추가적인 컨트롤 시스템이 요구되지 않는다(예를 들어, 축압기는 유압 컨트롤(hydraulic controls)을 갖는 폐회로 유압 시스템(closed centered hydraulic system)을 형성한다).
예로써, 하나의 공회전 감소 배열(idle reduction configuration)에서, 통합 클러치를 갖는 PTO는 트랜스미션에 결합되고, 유압 모터에 결합된다. 유압 모터는 스루-샤프트를 갖고, 모터에 결합된다. 모터는 AC 모터 또는 DC 모터일 수 있다. 배터리는 에너지를 모터에 공급하고, 전자장치는 모터 속도를 제어하고, 모터를 켜고 끈다. 모터가 유압 펌프를 움직이도록 하기 위하여 PTO는 트랜스미션으로부터 디스인게이지될 수 있다. 트랜스미션과 인게이지되지 않을 때, 샤프트를 회전시키기 위하여, PTO를 변형시키는 것이 필요할 수 있다. 배터리가 낮은 전하 상태에 도달하거나, 또는 모터 속도가 낮은 배터리 에너지에 기인하여 수용가능한 수준 이하로 느려질 때, 프라임 무버(일반적으로 디젤 또는 가스 엔진)가 시동된다. 엔진 rpm은 PTO 샤프트가 요구되는 회전 속도를 유압 펌프에 제공하도록 조절된다. PTO는 인게이지되고, 유압 펌프를 구동시킨다.
배터리는 모터를 통하여, 또는 비히클 얼터네이터를 통하여 충전될 수 있으며, 또는 대안적으로 배터리는 현장(job-site)에서 고갈된 상태로 유지되고, 차량이 그리드로부터의 동력이 배터리를 재충전하는데 이용될 수 있는 위치로 되돌아가면 재충전된다. 배터리가 고갈된 상태로 유지되면, 엔진이 시동되고, PTO가 인게이지되고, 유압 펌프 또는 현장에서 작업 트럭에 종종 이용되는 다른 보조 장치는 제1 프라임 무버(ICE)에 의하여 기계적으로 작동된다.
차량을 충전하기 위한 위치는 충전 스테이션(charging station) 또는 일상적인 플러그(ordinary plug)를 갖춘 차고(garage)일 수 있다. 배터리를 재충전하는데 그리드 동력만을 이용하면 공회전 감소 시스템을 간소화할 수 있다. 배터리가 차고에서 하룻밤동안 재충전되는 경우, 또는 배터리가 서비스받거나 대체될 필요가 있는 경우, 별개의 차량 모니터링 시스템이 기록할 수 있다. 선단 개체(fleet personnel)가 시스템을 유지하거나 또는 차량 오퍼레이터를 훈련시키기 위하여 조치를 취하도록, 그러한 시스템은 신호를 링크(휴대폰, 위성 또는 무선 로컬 영역 네트워크, 또는 유선 연결과 같은)를 통하여 전송할 수 있다.
배터리 시스템은 모듈로 설계될 수 있으며, 설치되어야 하는 배터리 모듈의 교체를 쉽게 하도록 설계될 수 있다. 모듈형, 교체가능 배터리 시스템은 차량이 더 짧은 유효 수명을 갖는 저 비용 배터리를 초기에 이용한 후, 기존 배터리가 충분한 에너지를 더 이상 저장할 수 없는 경우, 그것을 동일한 형태의 배터리, 또는 더 향상된 배터리로 교체하도록 할 수 있다. 교체가능 배터리 시스템은 더 높은 에너지 저장, 더 낮은 질량 및 더 높은 사용기간이 가능한 더 향상된 배터리가 더 낮은 비용으로 이용가능할 때까지, 저비용 배터리가 이용될 수 있기 때문에 이롭다. 배터리 시스템은 모듈로 통합되는 전자장치를 가질 수 있으며, 열관리를 포함할 수 있다. 전자장치는 공회전 감소 성능에 영향을 미치지 않고, 이용되어야 하는 상이한 배터리 기술을 가능케 하면서, 균일한 입력 및 출력 전기적 특성을 생성할 수 있다. 배터리는 신속한 교체를 위하여 설계될 수 있다. 그러한 설계는 기지국(base station)에서 충전되는 배터리를 이용할 수 있게 한다. 기지국에서 배터리는 차량에 대하여 요구되지 않는 경우, 동력을 시설에, 또는 그리드에 공급할 수 있다. 이용가능한 동력, 이용된 동력, 매터리 수명이 얼마나 감소되었는지(전체 방전 퍼센트, 방전 및 재충전의 비율, 평균 작동 온도, 다양한 전지를 밸런싱하는 빈도 또는 전하의 완전한 상태를 획득하는 빈도에 기초하여)를 기록하기 위하여 모니터링 회로(monitoring circuitry)를 포함하는 배터리 모듈을 통합한 추가적인 전자장치가 있을 수 있다. 그러한 시스템은 배터리 시스템의 대여 또는 배터리 사용량에 기초하는 비용지불 및 배터리 유효 수명의 추정된 감소를 가능케할 수 있다. 이러한 형태의 모듈형 배터리 시스템은 본 명세서에 개시된 하이브리드 시스템의 다른 실시예에 대하여 이용될 수 있다.
전술한 바와 같이, 시스템(10)은 많은 상이한 기능을 수행할 수 있다. 시스템(10)의 다양한 예시적인 실시예의 기능은 시스템(10)을 포함하는 차량의 거동에 기초하여 변화될 수 있다. 예를 들어, 차량이 제동될 때, 회생 제동은 제1 재충전가능 에너지원(70) 및/또는 제2 재충전가능 에너지원(90)을 재충전하기 위하여 이용될 수 있다. 가속 중에, 제1 재충전가능 에너지원(70) 및/또는 제2 재충전가능 에너지원(90)은 동력을 드라이브 트레인에 공급하기 위하여 이용될 수 있다. 차량이 주차된 경우, 유압 리프트(hydraulic lift)와 같은 차량 탑재 장치(100)가 활성화될 수 있다. 그러한 유압 리프트는 제2 재충전가능 에너지원(90)(예를 들어, 유압 축압기)로부터 동력을 인출하고, 또는 유압 펌프와 같은 액세서리(60)에 의하여 직접적으로 구동된다. 리프트가 올려지고 정지되면, 유압 유체는 더 이상 흐르지 않는다. 이 위치에서, 제2 재충전가능 에너지원(90)은 충전될 필요가 없으며, 액세서리(60)는 유압 리프트를 올려진 상태로 유지하기 위하여 작동될 필요가 없다. 따라서, 리프트가 움직이지 않는 경우, 제2 프라임 무버(50)는 제1 재충전가능 에너지원으로부터 에너지의 불필요한 소비를 감소시키기 위하여 꺼질 수 있고, 제1 프라임 무버(20)는 불필요한 공회전을 감소시키기 위하여 꺼질 수 있다. 장치 또는 "호텔 부하(hotel loads)"를 위하여 충분한 에너지, 또는 차량으로부터 파워 툴 또는 조명, 또는 다른 부하에 전달되는 동력이 재충전가능 에너지원에 있으면, 차량이 주차된 경우, 프라임 무버(20)는 꺼진 상태로 유지될 수 있다. 시스템(10)은 필요없을 때, 제1 프라임 무버(20), 제2 프라임 무버(50), 액세서리(60), 또는 시스템(10)의 다른 컴포넌트를 자동으로 켜고 끄기 위하여 센서 및 컨트롤 시스템을 포함할 수 있으며, 이에 의하여 연료를 아끼고, 배출을 감소시키게 된다.
다양한 예시적 실시예에 따르면, 시스템(10)의 구성요소는 유체 커플링(fluid coupling)과 함께 결합될 수 있다. 컴포넌트(40)를 제2 프라임 무버(50)에 결합하는 그러한 커플링(170)의 하나의 예시적 실시예가 도 17에 나타내어진다. 유체 커플링(170)은 일 이상의 유압 모터/펌프(172), 및 유압 모터/펌프(172)와 함께 결합하는 유체 채널(fluid channel)(174)을 포함한다. 유체 커플링(170)이 시스템(10)의 비용을 증가시키지만, 그들은 구성요소가 기계적 샤프트와 결합하면 일반적으로 가능한 것에 걸쳐 시스템(10)의 다양한 구성요소의 배치에 더 큰 유연성을 가능케한다.
나타내어진 바와 같이 하이브리드 구동 시스템 컴포넌트의 방식이 단지 예인 것임을 주목하는 것이 중요하다. 본 개시의 일부 실시예만이 상세하게 설명되었으나, 이 개시를 검토하는 당업자는 본 명세서에 인용된 요지의 신규한 교시 및 이점으로부터 물리적으로 벗어나지 않고, 다양한 변형(예를 들어, 다양한 구성요소의 크기, 치수, 구조, 형태 및 비율의 변화, 파라미터의 값, 탑재 방식, 물질, 색, 배향 등)이 가능함을 쉽게 인식할 것이다. 또한, 선택적인 클러치에 관한 논의는 다른 도면에 관하여 설명된 다른 실시예에 적용된다. 예를 들어, APU(80) 및 선택적인 클러치가 다양한 실시예에 나타내어지지만, 그들은 청구항에서 특히 인용되지 않으면, 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고 시스템으로부터 제거될 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 두 방향으로의 동력 흐름을 나타내기 위하여, 양방향 화살표가 도면에 나타내어지지만, 시스템은 동력을 단일 방향으로 흐르게 하도록 설계될 수 있다(예를 들어, 특정 양방향 화살표는 본 발명의 범위를 벗어나지 않고, 단일 방향 화살표로 교체될 수 있다). 따라서, 모든 그러한 변형은 본 명세서에 기재된 본 개시의 범위 내에 포함되도록 의도된다. 임의의 공정 똔느 방법 단계의 순서 또는 서열은 대안적인 실시예에 따라 변화되거나 또는 다시 순서가 정해질 수 있다. 본 명세서에 표현된 본 개시의 예시적인 실시예로부터 벗어나지 않고 바람직한 및 다른 예시적인 실시예의 설계, 작동 조건 및 배열에 대하여 다른 치환, 변형, 변화, 및/또는 생략이 이루어질 수 있다.

Claims (29)

  1. 제1 프라임 무버, 제1 프라임 무버 구동 트랜스미션, 재충전가능 에너지원 및 동력 인출 장치(PTO)를 포함하는 차량을 위한 차량 구동 시스템으로서,
    상기 차량 구동 시스템은,
    상기 동력 인출 장치와 기계적 연결을 하는 유압 펌프/유압 모터, 및
    상기 유압 펌프/유압 모터와 기계적 연결을 하는 전기 모터를 포함하며,
    상기 전기 모터는 상기 동력 인출 장치를 통하여 상기 제1 프라임 무버 구동 트랜스미션으로부터 동력을 수용할 수 있고,
    상기 전기 모터는 동력을 상기 동력 인출 장치를 통해 상기 제1 프라임 무버 구동 트랜스미션으로 공급할 수 있고,
    상기 유압 펌프/유압 모터는 상기 전기 모터가 회전할 때 상기 전기 모터로부터 동력을 수용할 수 있고, 상기 전기 모터는 회전하기 위하여 상기 동력 인출 장치를 통해 상기 제1 프라임 무버 구동 트랜스미션으로부터 또는 상기 재충전가능 에너지원으로부터 동력을 이용하는
    차량 구동 시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 유압 펌프/유압 모터는 동력을 상기 전기 모터 및 상기 제1 프라임 무버 구동 트랜스미션으로 공급할 수 있고, 상기 동력 인출 장치를 통해 상기 제1 프라임 무버 구동 트랜스미션으로부터 동력을 수용할 수 있는
    차량 구동 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 유압 펌프/유압 모터는 고출력 유압 펌프/유압 모터인
    차량 구동 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 유압 펌프/유압 모터와 유체적으로 연결하는 유압 축압기를 더 포함하는
    차량 구동 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 유압 펌프/유압 모터는 동력을 상기 유압 축압기로부터 상기 제1 프라임 무버 구동 트랜스미션으로 공급할 수 있는
    차량 구동 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 전기 모터는, 상기 유압 펌프/유압 모터를 구동시키는 동안 상기 재충전가능 에너지원을 충전시키기 위하여 상기 동력 인출 장치에 의하여 구동되는
    차량 구동 시스템.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 유압 펌프/유압 모터는 상기 유압 축압기를 위해 상기 동력 인출 장치를 통해 상기 제1 프라임 무버 구동 트랜스미션으로부터 동력을 수용할 수 있는
    차량 구동 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 프라임 무버의 적어도 하나와 상기 유압 펌프/유압 모터 사이에, 또는 상기 제1 프라임 무버와 상기 전기 모터 사이에 배치된 클러치를 더 포함하며,
    회생 제동 중에, 또는 동력이 상기 제1 프라임 무버로부터의 동력 없이, 상기 유압 펌프/유압 모터, 또는 상기 전기 모터에 의하여 상기 제1 프라임 무버 구동 트랜스미션에 공급되는 경우, 상기 유압 펌프/유압 모터, 또는 상기 전기 모터에 대하여 동력을 증가시키기 위하여, 상기 클러치가 인게이지되는
    차량 구동 시스템.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 유압 펌프/유압 모터는 상기 동력 인출 장치와 기계적으로 연결되도록 결합된 스루 샤프트를 갖고,
    상기 전기 모터는 상기 유압 펌프/유압 모터와 기계적으로 연결되도록 결합되며, 상기 유압 펌프/유압 모터는 상기 동력 인출 장치와 상기 전기 모터 사이에 배치되는
    차량 구동 시스템.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 전기 모터는 상기 유압 펌프/유압 모터에 기계적으로 결합된 연장 샤프트를 포함하는
    차량 구동 시스템.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 차량은 제2 동력 인출 장치를 포함하고, 상기 제1 프라임 무버는 상기 제2 동력 인출 장치에 결합되는
    차량 구동 시스템.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 전기 모터는 상기 재충전가능 에너지원을 충전하고, 상기 제1 프라임 무버는 유압 시스템에 동력을 공급하는
    차량 구동 시스템.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 동력 인출 장치는 정상 상태 고속도로 이용 중에 상기 제1 프라임 무버로부터 분리되는
    차량 구동 시스템.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 시스템은, 상기 재충전가능 에너지원이 상기 제1 프라임 무버, 전기적 그리드(electrical grid), 보조 동력원(auxiliary power source), 또는 회생 제동 중 어느 것에 의하여 충전될 수 있도록 구성되는
    차량 구동 시스템.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 시스템은, 상기 제1 프라임 무버로부터의 동력이 상기 제1 프라임 무버 구동 트랜스미션, 상기 전기 모터 또는 상기 유압 펌프/유압 모터에 의하여 수용될 수 있도록, 상기 재충전가능 에너지원으로부터의 동력이 상기 전기 모터를 통하여, 상기 제1 프라임 무버 구동 트랜스미션 또는 상기 유압 펌프/유압 모터에 의하여 수용될 수 있도록, 유압 축압기로부터의 동력이 상기 유압 펌프/유압 모터를 통하여, 상기 전기 모터 또는 상기 제1 프라임 무버 구동 트랜스미션에 의하여 수용될 수 있도록 구성되는
    차량 구동 시스템.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 시스템은, 상기 동력 인출 장치를 통하여 상기 전기 모터를 구동시킴으로써, 및 장치를 위하여 상기 유압 펌프/유압 모터를 구동시킴으로써, 장치가 상기 재충전가능 에너지원의 재충전 중에 동력을 공급받을 수 있는
    차량 구동 시스템.
  18. 제1 프라임 무버, 및 상기 제1 프라임 무버에 의하여 구동되는 제1 트랜스미션과 함께 이용되는 하이브리드 차량 구동 시스템으로서,
    상기 시스템은,
    제1 재충전가능 에너지원에 결합된 제2 프라임 무버,
    컴포넌트 및
    상기 제2 프라임 무버에 결합되도록 구성되는 액세서리를 포함하고,
    상기 제1 프라임 무버는 상기 제2 프라임 무버를 작동시키기 위하여 상기 제1 트랜스미션 및 상기 컴포넌트를 통하여 동력을 공급하도록 구성되고, 상기 제2 프라임 무버는 동력을 상기 컴포넌트를 통하여 드라이브 샤프트에 공급하도록 구성되며,
    상기 액세서리는 상기 제2 프라임 무버의 작동을 통하여 상기 액세서리가 작동되도록 구성되며,
    상기 액세서리는 유압 모터이며, 제2 재충전가능 에너지원에 결합되는
    하이브리드 차량 구동 시스템.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 컴포넌트는 상기 제1 트랜스미션이 움직이는 동안 인게이지 및 디스인게이지되도록 구성된, 동력 인출 장치인
    하이브리드 차량 구동 시스템.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 컴포넌트는 상기 차량의 상기 드라이브 샤프트에 결합된 트랜스퍼 케이스(transfer case)인
    하이브리드 차량 구동 시스템.
  21. 제 18 항에 있어서,
    상기 제2 프라임 무버는, 공회전 감소를 위하여 상기 제1 프라임 무버가 꺼진 경우, 상기 액세서리를 작동시키는
    하이브리드 차량 구동 시스템.
  22. 제 18 항에 있어서,
    상기 액세서리는 유압 축압기에 결합되는
    하이브리드 차량 구동 시스템.
  23. 제1 프라임 무버, 제1 프라임 무버 구동 트랜스미션, 전기 모터, 제1 재충전가능 에너지원 및 동력 인출 장치를 포함하는 구동 시스템을 이용하는 하이브리드 차량에서,
    상기 전기 모터는 상기 제1 재충전가능 에너지원을 재충전하도록 구성되거나, 또는 상기 제1 재충전가능 에너지원에 의하여 동력을 공급받고,
    상기 제1 프라임 무버는 상기 전기 모터를 작동시키기 위하여 상기 제1 프라임 무버 구동 트랜스미션 및 상기 동력 인출 장치를 통해 동력을 공급하도록 구성되고,
    상기 전기 모터는 동력을 상기 동력 인출 장치를 통하여 드라이브 샤프트에 공급하도록 구성되고,
    유압 시스템은 상기 전기 모터에 결합되도록 구성된 액세서리를 포함하며,
    상기 액세서리는 상기 전기 모터의 작동을 통하여 상기 액세서리가 작동되도록 구성되며,
    상기 액세서리는 상기 전기 모터를 선택적으로 작동시키도록 구성되는
    하이브리드 차량.
  24. 제1 프라임 무버, 프라임 무버 구동 트랜스미션, 단독으로 또는 상기 제1 프라임 무버와 결합되어 드라이브 샤프트에 동력을 공급하기 위하여 작동되는 제2 프라임 무버, 상기 트랜스미션과 상기 제2 프라임 무버 사이에 동력을 전달하기 위하여 작동되는 동력 인출 장치, 상기 제2 프라임 무버에 동력을 공급하거나 상기 제2 프라임 무버에 의하여 동력을 공급받기 위하여 작동되는 제1 재충전가능 에너지원을 포함하는 하이브리드 차량 구동 시스템의 작동 방법으로서,
    상기 방법은
    상기 제2 프라임 무버의 작동을 통하여 액세서리에 동력을 공급하는 것을 포함하는
    하이브리드 차량 구동 시스템의 작동 방법.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 방법은 상기 액세서리의 작동을 통하여 상기 제2 프라임 무버에 동력을 공급하는 것을 더 포함하는
    하이브리드 차량 구동 시스템의 작동 방법.
  26. 제 24 항에 있어서,
    상기 방법은 상기 제1 프라임 무버 이외의 상기 차량 구동 시스템의 일부가 필요하지 않거나, 또는 상기 제1 프라임 무버와의 연결에 의하여 손상될 수 있을 때, 상기 동력 인출 장치를 상기 프라임 무버 구동 트랜스미션으로부터 인게이지 또는 디스인게이지하는 것을 더 포함하는
    하이브리드 차량 구동 시스템의 작동 방법.
  27. 제 24 항에 있어서,
    상기 방법은 상기 프라임 무버 구동 트랜스미션을 통하여 상기 드라이브 샤프트 및 제2 프라임 무버에 동력을 동시에 공급하기 위하여 상기 제1 프라임 무버를 작동시키는 것을 포함하는
    하이브리드 차량 구동 시스템의 작동 방법.
  28. 제1 프라임 무버, 제1 프라임 무버 구동 트랜스미션, 재충전가능 에너지원, 및 동력 인출 장치를 포함하는 차량을 위한 하이브리드 구동 시스템으로서,
    상기 하이브리드 차량 구동 시스템은
    상기 재충전가능 에너지원에 결합된 제1 전기 모터;
    상기 제1 전기 모터와 기계적 연결을 하는 유압 모터; 및
    상기 동력 인출 장치와 기계적 연결을 하는 제2 전기 모터를 포함하고,
    상기 제2 전기 모터는 상기 동력 인출 장치를 통하여 상기 제1 프라임 무버 구동 트랜스미션으로부터 동력을 수용할 수 있고, 상기 재충전가능 에너지원을 충전할 수 있으며,
    상기 유압 모터는 상기 제1 전기 모터로부터 동력을 수용할 수 있고,
    상기 제2 전기 모터는 상기 제1 전기 모터보다 높은 정격 마력을 갖는
    하이브리드 구동 시스템.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 제2 전기 모터는 상기 동력 인출 장치를 통하여 상기 제1 프라임 무버 구동 트랜스미션으로부터 동력을 수용할 수 있고, 상기 재충전가능 에너지원을 충전시킬 수 있으며,
    상기 유압 모터는 상기 제1 전기 모터로부터 동력을 수용할 수 있고,
    상기 제2 전기 모터는 상기 제1 전기 모터보다 높은 정격 마력를 갖고,
    상기 제2 전기 모터는 상기 동력 인출 장치를 통하여 상기 제1 프라임 무버 구동 트랜스미션에 동력을 공급할 수 있는
    하이브리드 구동 시스템.
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Families Citing this family (126)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7427156B2 (en) * 2004-12-20 2008-09-23 Odyne Corporation Thermally managed battery enclosure for electric and hybrid electric vehicles
CA2532410C (en) 2005-01-10 2012-03-13 Odyne Corporation Vehicle charging, monitoring and control systems for electric and hybrid electric vehicles
US7543454B2 (en) * 2005-03-14 2009-06-09 Zero Emission Systems, Inc. Method and auxiliary system for operating a comfort subsystem for a vehicle
US7921945B2 (en) * 2006-02-21 2011-04-12 Clean Emissions Technologies, Inc. Vehicular switching, including switching traction modes and shifting gears while in electric traction mode
US8565969B2 (en) 2007-04-03 2013-10-22 Clean Emissions Technologies, Inc. Over the road/traction/cabin comfort retrofit
US7921950B2 (en) * 2006-11-10 2011-04-12 Clean Emissions Technologies, Inc. Electric traction retrofit
US9061680B2 (en) 2007-07-12 2015-06-23 Odyne Systems, Llc Hybrid vehicle drive system and method for fuel reduction during idle
US9878616B2 (en) * 2007-07-12 2018-01-30 Power Technology Holdings Llc Hybrid vehicle drive system and method using split shaft power take off
US20120207620A1 (en) 2007-07-12 2012-08-16 Odyne Systems, LLC. Hybrid vehicle drive system and method and idle reduction system and method
US8818588B2 (en) * 2007-07-12 2014-08-26 Odyne Systems, Llc Parallel hybrid drive system utilizing power take off connection as transfer for a secondary energy source
US8978798B2 (en) 2007-10-12 2015-03-17 Odyne Systems, Llc Hybrid vehicle drive system and method and idle reduction system and method
US8408341B2 (en) * 2007-07-12 2013-04-02 Odyne Systems, Llc Hybrid vehicle drive system and method and idle reduction system and method
WO2009076659A1 (en) * 2007-12-12 2009-06-18 Foss Maritime Company Hybrid propulsion systems
CN102083644B (zh) 2008-03-19 2015-04-01 无污染发射技术股份有限公司 电动牵引系统及其方法
US7900724B2 (en) * 2008-03-20 2011-03-08 Terex-Telelect, Inc. Hybrid drive for hydraulic power
US9758146B2 (en) * 2008-04-01 2017-09-12 Clean Emissions Technologies, Inc. Dual mode clutch pedal for vehicle
TW201000349A (en) * 2008-06-20 2010-01-01 Sunyen Co Ltd Digital input/output control device for electric vehicle
CA2678005A1 (en) * 2008-09-05 2010-03-05 Sylvain Castonguay System, device and method for automatically stopping and starting engines of motor vehicles
US8387728B1 (en) * 2008-11-10 2013-03-05 Harold Ray Larke Electric vehicle
WO2011056266A1 (en) * 2009-11-06 2011-05-12 International Truck Intellectual Property Company, Llc Control system for equipment on a vehicle with a hybrid-electric powertrain
US9199647B2 (en) 2008-11-21 2015-12-01 Parker-Hannifin Corporation Apparatus and method for operating a hybrid drive system during an extended braking condition
US9168825B2 (en) * 2009-05-15 2015-10-27 Ford Global Technologies, Llc Hybrid electric vehicle and method for controlling a powertrain therein
JP2013500223A (ja) * 2009-07-27 2013-01-07 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ ホイストシステム及び方法
US9631528B2 (en) 2009-09-03 2017-04-25 Clean Emissions Technologies, Inc. Vehicle reduced emission deployment
FR2951409B1 (fr) * 2009-10-15 2012-03-09 Peugeot Citroen Automobiles Sa Chaine de traction pour vehicule hybride
US20120290151A1 (en) * 2009-11-06 2012-11-15 INTERNATIONAL tUCK ONTELLECTUAL PROPERTY COMPANY, LLC Control system for equipment on a vehicle with a hybrid-electric powertrain
JP2013510038A (ja) * 2009-11-06 2013-03-21 インターナショナル トラック インテレクチュアル プロパティー カンパニー リミテッド ライアビリティー カンパニー ハイブリッド電気パワートレインを備えた車両装備機器の制御システム
CN102712245A (zh) * 2009-11-06 2012-10-03 万国卡车知识产权有限公司 用于具有混合电动系统的车辆上设备的控制系统
BR112012014845A2 (pt) * 2009-12-18 2019-09-24 Int Truck Ip Co Llc sistema de controle para equipamento pto em um veículo com uma transmissão híbrida elétrica
US8655558B2 (en) * 2010-02-12 2014-02-18 Kayaba Industry Co., Ltd. Control system for hybrid construction machine
US8635856B2 (en) * 2010-02-12 2014-01-28 International Engine Intellectual Property Company, Llc System for disabling diesel particulate filter regeneration during electric operation
US20110198141A1 (en) * 2010-02-16 2011-08-18 Genie Industries, Inc. Hydraulic electric hybrid drivetrain
AU2010347252B2 (en) * 2010-03-03 2014-10-02 International Truck Intellectual Property Company, Llc Control system for equipment on a vehicle with a hybrid-electric powertrain and an electronically controlled combination valve
DE112010005339T5 (de) * 2010-03-03 2012-12-06 International Truck Intellectual Property Company, Llc Drehzahlsteuerung für Hybridfahrzeug-Antriebsaggregate
CN102883905A (zh) * 2010-03-16 2013-01-16 万国卡车知识产权有限公司 具有用于电力输出能力的初级和次级空气系统控制的车辆
WO2011152200A1 (ja) * 2010-05-31 2011-12-08 三洋電機株式会社 電池システム、電動車両、移動体、電力貯蔵装置、電源装置及び電池電圧検出装置
FR2962404B1 (fr) * 2010-07-08 2012-07-20 Eurocopter France Architecture electrique pour aeronef a voilure tournante a motorisation hybride
FR2964914B1 (fr) * 2010-09-16 2013-04-12 Peugeot Citroen Automobiles Sa Chaine de traction pour vehicule hybride
KR101875241B1 (ko) * 2010-10-15 2018-07-05 히다찌 겐끼 가부시키가이샤 하이브리드 건설 기계
US8219273B2 (en) * 2010-12-03 2012-07-10 International Truck Intellectual Property Company, Llc Engine starting control for hybrid electric powertrains
US9556942B2 (en) * 2010-12-23 2017-01-31 Volvo Truck Corporation Drive arrangement for vehicle auxiliaries
JP5798771B2 (ja) 2011-03-24 2015-10-21 カヤバ工業株式会社 ミキサドラム駆動装置
CN103562032B (zh) * 2011-06-01 2016-05-04 丰田自动车株式会社 车辆用驱动装置的控制装置
EP2551140B1 (en) * 2011-07-27 2018-04-25 CLAAS Tractor S.A.S. Agricultural vehicle and method of operation
JP2013056629A (ja) * 2011-09-08 2013-03-28 Kanzaki Kokyukoki Manufacturing Co Ltd 作業車両のハイブリッド駆動システム
JP5815039B2 (ja) * 2011-09-26 2015-11-17 本田技研工業株式会社 車両用駆動装置
EP2785570B1 (en) * 2011-12-02 2022-09-14 Power Technology Holdings, LLC System for and method of fuel optimization in a hybrid vehicle
US11225240B2 (en) 2011-12-02 2022-01-18 Power Technology Holdings, Llc Hybrid vehicle drive system and method for fuel reduction during idle
ITMI20120093A1 (it) 2012-01-26 2013-07-27 Cifa Spa Autobetoniera con dispositivo per portare in rotazione il tamburo della betoniera
EP2809540B1 (en) * 2012-02-03 2019-12-18 GE Hybrid Technologies, LLC Apparatus for delivering power in a hybrid vehicle
US11161403B2 (en) 2012-02-03 2021-11-02 Ge Hybrid Technologies, Llc Apparatus and method for delivering power in a hybrid vehicle
EP2832568B1 (en) * 2012-03-28 2019-11-27 Kubota Corporation Hybrid work vehicle
EP2836409B1 (en) * 2012-04-13 2019-10-23 Power Technology Holdings, LLC Hybrid vehicle drive idle reduction system and method
US9315187B2 (en) 2012-06-04 2016-04-19 Inventev, Llc Plug-in hybrid electric vehicle system
JP6027790B2 (ja) * 2012-06-29 2016-11-16 株式会社タダノ 作業車両
KR101451202B1 (ko) * 2012-12-18 2014-10-22 현대자동차주식회사 하이브리드 버스의 엔진 냉각팬 구동을 위한 유압펌프의 제어 구조
WO2014120930A1 (en) * 2013-01-30 2014-08-07 Parker-Hannifin Corporation Hydraulic hybrid swing drive system for excavators
US9045136B2 (en) 2013-02-08 2015-06-02 Efficient Drivetrains, Inc. Systems and methods for implementing dynamic operating modes and control policies for hybrid electric vehicles
US9421856B2 (en) 2013-02-08 2016-08-23 Efficient Drivetrains Inc. Powertrain configurations for two-motor, two-clutch hybrid electric vehicles
US10836375B2 (en) * 2013-02-08 2020-11-17 Cummins Electrified Power Na Inc. Powertrain configurations for single-motor, two-clutch hybrid electric vehicles
US10384527B2 (en) 2013-02-08 2019-08-20 Cummins Electrified Power Na Inc. Four wheel drive powertrain configurations for two-motor, two-clutch hybrid electric vehicles
ITMI20130298A1 (it) * 2013-02-28 2014-08-29 Cifa Spa Autobetoniera con dispositivo ausiliario perfezionato
DE102013018067A1 (de) * 2013-09-25 2015-03-26 Liebherr-Components Biberach Gmbh Arbeitsmaschine, insbesondere Muldenkipper oder Truck, mit Elektroantrieb
US20150134163A1 (en) * 2013-11-13 2015-05-14 Caterpillar Inc. Electric drive control system
JP6297821B2 (ja) * 2013-11-15 2018-03-20 株式会社小松製作所 作業車両
CN106061784B (zh) * 2013-11-18 2019-07-19 电力科技控股有限责任公司 采用分轴式动力输出装置的混合动力车辆驱动系统和方法
CN103738154B (zh) * 2014-01-07 2016-02-10 天津工程机械研究院 油电液复合四驱混合动力系统及控制方法
EP3040226B1 (en) * 2014-12-30 2020-07-08 Dana Belgium N.V. Hydraulic Hybrid Powertrain
DE112015002706T5 (de) * 2014-06-09 2017-03-02 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Antriebssystem für Nebenaggregate mit eine getriebeangetriebenen Motorengeneratoreinheit
US9193273B1 (en) 2014-06-15 2015-11-24 Efficient Drivetrains, Inc. Vehicle with AC-to-DC inverter system for vehicle-to-grid power integration
KR101588781B1 (ko) * 2014-10-21 2016-01-26 현대자동차 주식회사 차량의 발전모드 제어방법
US9850671B2 (en) 2014-11-24 2017-12-26 Cifa Spa Vehicle to project concrete
US9610907B2 (en) * 2015-07-02 2017-04-04 Cummins, Inc. System and method for deciding when accessories are engine driven and when they are alternatively driven
DE102015116505B4 (de) * 2015-09-29 2017-12-21 Olko-Maschinentechnik Gmbh Mobile Schachtwinde
KR101597320B1 (ko) 2015-09-30 2016-02-24 문충환 Dc모터의 통합 제어장치
KR101713752B1 (ko) * 2015-10-28 2017-03-22 현대자동차 주식회사 차량의 변속 제어 장치 및 그 방법
JP6540565B2 (ja) * 2016-03-16 2019-07-10 株式会社オートネットワーク技術研究所 車両用電源供給システム、車両用駆動システム
CN106541940B (zh) * 2016-10-11 2019-03-19 浙江吉利新能源商用车有限公司 一种用于电动车辆的动力源及动力源选择方法
CN106347358B (zh) * 2016-10-11 2019-03-19 浙江吉利新能源商用车有限公司 一种用于电动车辆的动力源及动力源切换控制方法
IT201600123644A1 (it) 2016-12-06 2018-06-06 I E T S P A Apparato di ripartizione selettiva della potenza di un veicolo plurimotorizzato
US10605217B2 (en) 2017-03-07 2020-03-31 GM Global Technology Operations LLC Vehicle engine starter control systems and methods
JP6890023B2 (ja) * 2017-03-08 2021-06-18 三菱重工機械システム株式会社 デッキクレーンシステム
US10781910B2 (en) 2017-08-03 2020-09-22 Power Technology Holdings Llc PTO lubrication system for hybrid vehicles
ES2930759T3 (es) * 2017-11-28 2022-12-21 Iveco France Sas Sistema de generación de energía para un vehículo
CN107856518A (zh) * 2017-12-08 2018-03-30 烟台正祺科技有限公司 一种新能源汽车冷却模块集成系统
WO2019153050A1 (en) * 2018-02-09 2019-08-15 AIQ Hybrid Pty Ltd Hybrid powertrains
JP2018105114A (ja) * 2018-02-22 2018-07-05 株式会社小松製作所 作業車両及びその制御方法
DE102018204561B3 (de) * 2018-03-26 2019-09-12 Zf Friedrichshafen Ag Trommelantrieb für einen Fahrmischer
US10436167B1 (en) * 2018-04-24 2019-10-08 GM Global Technology Operations LLC Starter system and method of control
EP3626490A1 (en) 2018-09-19 2020-03-25 Thermo King Corporation Methods and systems for power and load management of a transport climate control system
EP3626489A1 (en) 2018-09-19 2020-03-25 Thermo King Corporation Methods and systems for energy management of a transport climate control system
US11034213B2 (en) 2018-09-29 2021-06-15 Thermo King Corporation Methods and systems for monitoring and displaying energy use and energy cost of a transport vehicle climate control system or a fleet of transport vehicle climate control systems
US11273684B2 (en) 2018-09-29 2022-03-15 Thermo King Corporation Methods and systems for autonomous climate control optimization of a transport vehicle
GB201816590D0 (en) * 2018-10-11 2018-11-28 Agco Int Gmbh Electric utility vehicle driveline recharging
US10926610B2 (en) 2018-10-31 2021-02-23 Thermo King Corporation Methods and systems for controlling a mild hybrid system that powers a transport climate control system
US11059352B2 (en) 2018-10-31 2021-07-13 Thermo King Corporation Methods and systems for augmenting a vehicle powered transport climate control system
US10875497B2 (en) 2018-10-31 2020-12-29 Thermo King Corporation Drive off protection system and method for preventing drive off
US10870333B2 (en) 2018-10-31 2020-12-22 Thermo King Corporation Reconfigurable utility power input with passive voltage booster
US11022451B2 (en) 2018-11-01 2021-06-01 Thermo King Corporation Methods and systems for generation and utilization of supplemental stored energy for use in transport climate control
US11554638B2 (en) 2018-12-28 2023-01-17 Thermo King Llc Methods and systems for preserving autonomous operation of a transport climate control system
US11072321B2 (en) 2018-12-31 2021-07-27 Thermo King Corporation Systems and methods for smart load shedding of a transport vehicle while in transit
CN109849641B (zh) * 2019-01-17 2020-11-20 北京理工大学 一种履带车辆用串混联机电复合传动装置
US11511642B2 (en) 2019-04-05 2022-11-29 Oshkosh Corporation Electric concrete vehicle systems and methods
US11458802B2 (en) 2019-09-09 2022-10-04 Thermo King Corporation Optimized power management for a transport climate control energy source
US11420495B2 (en) 2019-09-09 2022-08-23 Thermo King Corporation Interface system for connecting a vehicle and a transport climate control system
US11376922B2 (en) 2019-09-09 2022-07-05 Thermo King Corporation Transport climate control system with a self-configuring matrix power converter
CN112467720A (zh) 2019-09-09 2021-03-09 冷王公司 在一个或多个供电设备站之间对运输气候控制系统的优化配电
US10985511B2 (en) 2019-09-09 2021-04-20 Thermo King Corporation Optimized power cord for transferring power to a transport climate control system
US11203262B2 (en) 2019-09-09 2021-12-21 Thermo King Corporation Transport climate control system with an accessory power distribution unit for managing transport climate control loads
EP3789221A1 (en) 2019-09-09 2021-03-10 Thermo King Corporation Prioritized power delivery for facilitating transport climate control
US11214118B2 (en) 2019-09-09 2022-01-04 Thermo King Corporation Demand-side power distribution management for a plurality of transport climate control systems
US11135894B2 (en) 2019-09-09 2021-10-05 Thermo King Corporation System and method for managing power and efficiently sourcing a variable voltage for a transport climate control system
EP4041583A1 (en) 2019-10-11 2022-08-17 Oshkosh Corporation Operational modes for hybrid fire fighting vehicle
EP4051841A4 (en) * 2019-10-31 2024-02-21 Lovis Llc COMPUTER CONTROLLED PTO DRIVEN MOTORIZED PUMP SYSTEM
US11685225B2 (en) * 2019-12-20 2023-06-27 Lovis, Llc Power takeoff-driven refrigeration
US11489431B2 (en) 2019-12-30 2022-11-01 Thermo King Corporation Transport climate control system power architecture
US11926209B2 (en) * 2020-02-19 2024-03-12 Deere & Company Electric power take off
DE202020103498U1 (de) 2020-06-18 2021-09-22 Liebherr-Mischtechnik Gmbh Fahrmischer mit elektrischem Mischtrommelantrieb
KR102376332B1 (ko) * 2020-08-10 2022-03-21 주식회사 호룡 하이브리드 특수 상용차
DE102020121360A1 (de) 2020-08-13 2022-02-17 Schwing Gmbh Autobetonpumpe
WO2022132807A1 (en) * 2020-12-14 2022-06-23 Power Technology Holdings, Llc Electric generator for electric vehicle
US11883746B2 (en) * 2021-02-23 2024-01-30 Electronic Arts Inc. Adversarial reinforcement learning for procedural content generation and improved generalization
KR20220128531A (ko) * 2021-03-11 2022-09-21 현대자동차주식회사 차량의 배터리 온도를 제어하는 장치 및 그 동작 방법
US11760155B2 (en) * 2021-04-07 2023-09-19 GM Global Technology Operations LLC Energy management system for an electric vehicle
CN113147358A (zh) * 2021-05-14 2021-07-23 三一汽车起重机械有限公司 起重机的混合动力系统、控制方法、虚拟装置及起重机
CN113844431B (zh) * 2021-09-29 2023-03-10 奇瑞汽车股份有限公司 混合动力汽车的动力系统控制方法、装置、设备和介质

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003191762A (ja) 2001-12-28 2003-07-09 Honda Motor Co Ltd 車両駆動装置
JP2007069788A (ja) 2005-09-08 2007-03-22 Nissan Motor Co Ltd ハイブリッド車両のフェールセーフ装置

Family Cites Families (270)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US598496A (en) * 1898-02-08 Leopold f
US2581010A (en) * 1949-08-02 1952-01-01 Eaton Mfg Co Windshield wiper apparatus
US2968915A (en) * 1957-11-26 1961-01-24 Halliburton Oil Well Cementing Hydraulic mechanism for concrete mixer
US3299983A (en) * 1963-10-31 1967-01-24 John S Hubbard Overhead maintenance apparatus
US3493066A (en) 1968-02-28 1970-02-03 Mcculloch Corp Vehicle power system intended for reduced air pollution
DE2153961A1 (de) 1971-10-29 1973-05-03 Volkswagenwerk Ag Hybrid-antrieb
DE2701301A1 (de) 1977-01-14 1978-07-27 Massey Ferguson Hanomag Inc & Arbeitsmaschine, wie z.b. bagger, kran o.dgl.
US4443752A (en) 1982-08-30 1984-04-17 Utah Research & Development Co., Inc. Solid state battery charger
US4962462A (en) 1983-09-29 1990-10-09 Engelhard Corporation Fuel cell/battery hybrid system
US4588040A (en) * 1983-12-22 1986-05-13 Albright Jr Harold D Hybrid power system for driving a motor vehicle
US4676116A (en) * 1984-10-12 1987-06-30 Caterpillar Inc. Countershaft transmission
US4671577A (en) 1985-11-21 1987-06-09 Urban Transportation Development Corporation Ltd. Combined regenerative and friction braking system for a vehicle
US4959962A (en) 1987-08-27 1990-10-02 Man Nutzfahrzeuge Gmbh Starter system for automatically turning off and restarting a motor vehicle engine
US4955018A (en) 1987-11-10 1990-09-04 Echelon Systems Corporation Protocol for network having plurality of intelligent cells
US4969147A (en) 1987-11-10 1990-11-06 Echelon Systems Corporation Network and intelligent cell for providing sensing, bidirectional communications and control
US4941143A (en) 1987-11-10 1990-07-10 Echelon Systems Corp. Protocol for network having a plurality of intelligent cells
US4918690A (en) 1987-11-10 1990-04-17 Echelon Systems Corp. Network and intelligent cell for providing sensing, bidirectional communications and control
GB8817364D0 (en) * 1988-07-21 1988-08-24 Opalport Electronics Ltd Battery monitoring system
JPH0620833B2 (ja) * 1988-10-24 1994-03-23 いすゞ自動車株式会社 車両のブレーキエネルギー回生装置
US4948050A (en) * 1989-02-06 1990-08-14 Picot Jules J C Liquid atomizing apparatus for aerial spraying
ES2010860A6 (es) * 1989-02-10 1989-12-01 Itisa Sistema de alimentacion electrica ininterrumpida de autonomia ilimitada, sin acumuladores electricos.
DE4023506A1 (de) 1990-07-24 1992-02-06 Gerhard Brandl Hydraulischer hybridantrieb fuer kraftfahrzeuge
DE4024384A1 (de) 1990-08-01 1992-02-06 Teves Gmbh Alfred Blockiergeschuetzte kraftfahrzeugbremsanlage
US5420572A (en) * 1990-12-03 1995-05-30 Echelon Corporation Configuration device for use in a networked communication system
US5297143A (en) * 1990-12-03 1994-03-22 Echelon Systems, Corp. Network communication protocol including a reliable multicasting technique
US5319641A (en) * 1990-12-03 1994-06-07 Echelon Systems Corp. Multiaccess carrier sensing network communication protocol with priority messages
DE4041117A1 (de) 1990-12-21 1992-07-02 Man Nutzfahrzeuge Ag Hybridantrieb fuer fahrzeuge
DE4102822A1 (de) 1991-01-31 1992-08-06 Paul Hirsch Beleuchtungseinrichtung fuer mikrowellenherd
DE4102882C2 (de) 1991-01-31 1995-07-20 Man Nutzfahrzeuge Ag Antriebseinrichtung eines Fahrzeuges
WO1992016895A1 (en) * 1991-03-18 1992-10-01 Echelon Corporation Networked variables
US5195600A (en) * 1991-07-11 1993-03-23 General Electric Company Electric drive system for track-laying vehicles
US5242278A (en) 1991-10-11 1993-09-07 Vanair Manufacturing, Inc. Power generator air compressor
US5190118A (en) * 1991-11-01 1993-03-02 Yelton James E Auxiliary power train and steering system for a vehicle
ATA6192A (de) * 1992-01-16 1997-05-15 Avl Verbrennungskraft Messtech Antriebsvorrichtung antriebsvorrichtung
US5519878A (en) * 1992-03-18 1996-05-21 Echelon Corporation System for installing and configuring (grouping and node address assignment) household devices in an automated environment
US5366827A (en) 1992-06-10 1994-11-22 Digital Equipment Corporation Modular housing for batteries and battery charger
US5318142A (en) 1992-11-05 1994-06-07 Ford Motor Company Hybrid drive system
US5315227A (en) * 1993-01-29 1994-05-24 Pierson Mark V Solar recharge station for electric vehicles
US5495912A (en) * 1994-06-03 1996-03-05 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The U.S. Environmental Protection Agency Hybrid powertrain vehicle
JP3211626B2 (ja) * 1994-06-29 2001-09-25 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車
US5460900A (en) 1994-08-08 1995-10-24 Gnb Battery Technologies Inc. Lead-acid battery having a fluid compartment for reducing convection-induced heat transfer
US5500852A (en) * 1994-08-31 1996-03-19 Echelon Corporation Method and apparatus for network variable aliasing
JPH08140206A (ja) * 1994-11-09 1996-05-31 Fuji Heavy Ind Ltd 電気自動車のバッテリ管理方法
US5620057A (en) * 1994-12-19 1997-04-15 General Motors Corporation Electric vehicle battery enclosure
US5558588A (en) * 1995-02-16 1996-09-24 General Motors Corporation Two-mode, input-split, parallel, hybrid transmission
JPH08237810A (ja) 1995-02-27 1996-09-13 Aqueous Res:Kk ハイブリッド車両
US5568037A (en) 1995-04-03 1996-10-22 Motorola, Inc. Battery charging system having remotely located charging units
TW269727B (en) 1995-04-03 1996-02-01 Electrosource Inc Battery management system
JP3534271B2 (ja) 1995-04-20 2004-06-07 株式会社エクォス・リサーチ ハイブリッド車両
JP3087884B2 (ja) * 1995-04-28 2000-09-11 本田技研工業株式会社 ハイブリッド車の発電制御装置
JPH08308020A (ja) 1995-05-02 1996-11-22 Hino Motors Ltd 補助加速装置および補助制動装置
JPH08322107A (ja) 1995-05-24 1996-12-03 Nippondenso Co Ltd ハイブリッド車の制御装置
US6037749A (en) * 1995-06-21 2000-03-14 Batteryguard Limited Battery monitor
JP3524237B2 (ja) * 1995-09-27 2004-05-10 ソニー株式会社 電気自動車のバッテリ構造
US5887674A (en) * 1995-10-11 1999-03-30 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The U.S. Environmental Protection Agency Continuously smooth transmission
JP3524661B2 (ja) 1995-12-08 2004-05-10 本田技研工業株式会社 電動車両の電源制御装置
JP3780550B2 (ja) 1995-12-08 2006-05-31 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 車両用駆動装置の制御装置
US5669842A (en) 1996-04-29 1997-09-23 General Motors Corporation Hybrid power transmission with power take-off apparatus
JP3622338B2 (ja) 1996-05-28 2005-02-23 トヨタ自動車株式会社 車両の変速制御装置
US5923093A (en) * 1996-07-02 1999-07-13 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Hybrid vehicle drive system adapted to assure smooth brake application by motor/generator or engine
JPH1037904A (ja) 1996-07-19 1998-02-13 Daikin Ind Ltd 油圧作業車
US6220733B1 (en) * 1997-04-18 2001-04-24 Ryan Lee Gordon Vehicle wheel lighting system
US5871859A (en) * 1997-05-09 1999-02-16 Parise; Ronald J. Quick charge battery with thermal management
US6653002B1 (en) 1997-05-09 2003-11-25 Ronald J. Parise Quick charge battery with thermal management
JP3644207B2 (ja) 1997-08-19 2005-04-27 日産自動車株式会社 ハイブリッド車両の変速制御装置
FR2768557A1 (fr) * 1997-09-15 1999-03-19 Alsthom Cge Alcatel Batterie monobloc munie d'un dispositif de gestion thermique
US6179395B1 (en) 1997-10-01 2001-01-30 Visteon Global Technologies, Inc. Method and apparatus for regenerative and anti-skid friction braking
JPH11107798A (ja) * 1997-10-08 1999-04-20 Aisin Aw Co Ltd ハイブリッド駆動装置
US7147071B2 (en) * 2004-02-04 2006-12-12 Battelle Energy Alliance, Llc Thermal management systems and methods
JP3541646B2 (ja) * 1997-10-13 2004-07-14 トヨタ自動車株式会社 制動力制御装置
DE19748423A1 (de) 1997-11-03 1999-02-18 Daimler Benz Ag Vorrichtung zum Betreiben von Nebenaggregaten eines Kraftfahrzeuges und Verfahren zum Betreiben der Nebenaggregate in bestimmten Betriebszuständen
US6048288A (en) * 1997-11-18 2000-04-11 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Power train system for a vehicle and method for operating same
FR2774215B1 (fr) 1998-01-29 2000-02-25 Alsthom Cge Alcatel Batterie monobloc etanche munie d'un dispositif de refroidissement
AT2935U1 (de) * 1998-05-06 1999-07-26 Steyr Daimler Puch Ag Verfahren zum steuern der zapfwelle eines schleppers
JPH11329518A (ja) * 1998-05-21 1999-11-30 Toshiba Battery Co Ltd 電池装置
US6197444B1 (en) * 1998-08-26 2001-03-06 Toshiba International Corporation Battery case
JP3433211B2 (ja) 1998-10-02 2003-08-04 本田技研工業株式会社 ハイブリッド車両の制御装置
US6198387B1 (en) * 1998-11-09 2001-03-06 Delphi Technologies, Inc. Restraint deployment control with central and frontal crash sensing
JP4162781B2 (ja) 1998-11-19 2008-10-08 富士重工業株式会社 ハイブリッド車の制御装置
JP3921850B2 (ja) 1998-12-07 2007-05-30 トヨタ自動車株式会社 オイルポンプの駆動制御装置
TW553868B (en) 1998-12-28 2003-09-21 Yamaha Motor Co Ltd Power system for electric vehicle
US6022292A (en) * 1999-02-12 2000-02-08 Deere & Company Method of adjusting an engine load signal used by a transmission controller
JP3633357B2 (ja) 1999-03-31 2005-03-30 スズキ株式会社 車両のモータ駆動制御装置
DE19917665A1 (de) * 1999-04-19 2000-10-26 Zahnradfabrik Friedrichshafen Hybridantrieb für ein Kraftfahrzeug
EP1055545B1 (en) * 1999-05-26 2004-01-28 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Hybrid vehicle with fuel cells incorporated therein and method of controlling the same
JP2001008309A (ja) 1999-06-17 2001-01-12 Nissan Diesel Motor Co Ltd ハイブリッド車両の発電装置
DE60043729D1 (de) 1999-06-28 2010-03-11 Kobelco Constr Machinery Ltd Bagger mit hybrid-antriebsvorrichtung
US6885920B2 (en) 1999-07-30 2005-04-26 Oshkosh Truck Corporation Control system and method for electric vehicle
US6702052B1 (en) * 1999-09-22 2004-03-09 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Control apparatus for hybrid vehicles
JP3458795B2 (ja) * 1999-10-08 2003-10-20 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド駆動装置
JP3826637B2 (ja) * 1999-10-08 2006-09-27 トヨタ自動車株式会社 車両の回生制動装置
US6395417B1 (en) * 1999-10-27 2002-05-28 Douglas Frazier Spill containment system with a flexible corrosion-resistant liner
US6251042B1 (en) * 1999-11-05 2001-06-26 General Motors Corporation Hybrid powertrain with an integrated motor/generator
US6165102A (en) 1999-11-22 2000-12-26 Cummins Engine Company, Inc. System for controlling output torque characteristics of an internal combustion engine
US6719080B1 (en) * 2000-01-10 2004-04-13 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The Environmental Protection Agency Hydraulic hybrid vehicle
US6316841B1 (en) 2000-01-21 2001-11-13 Hamilton Sundstrand Corporation Integrated emergency power and environmental control system
US7185722B1 (en) * 2000-02-04 2007-03-06 Hitachi, Ltd. Power transmission apparatus of motor vehicles
JP2001254643A (ja) 2000-03-10 2001-09-21 Fuji Heavy Ind Ltd エンジン制御装置
US6518732B2 (en) 2000-03-27 2003-02-11 Honeywell International Inc. System and method for optimal battery usage in electric and hybrid vehicles
NZ503882A (en) 2000-04-10 2002-11-26 Univ Otago Artificial intelligence system comprising a neural network with an adaptive component arranged to aggregate rule nodes
US7252165B1 (en) 2000-04-26 2007-08-07 Bowling Green State University Hybrid electric vehicle
DE20007554U1 (de) * 2000-04-26 2000-08-10 Heilmeier & Weinlein Motor-Pumpenaggregat
US6484830B1 (en) 2000-04-26 2002-11-26 Bowling Green State University Hybrid electric vehicle
US7004273B1 (en) * 2000-04-26 2006-02-28 Robert Gruenwald Hybrid electric vehicle
JP3614089B2 (ja) 2000-08-03 2005-01-26 マツダ株式会社 ハイブリッド車の走行制御装置
US7281770B1 (en) 2000-08-08 2007-10-16 Ford Global Technologies, Llc System and method for regenerative and antiskid braking within an electric vehicle
US6502393B1 (en) * 2000-09-08 2003-01-07 Husco International, Inc. Hydraulic system with cross function regeneration
US6834737B2 (en) * 2000-10-02 2004-12-28 Steven R. Bloxham Hybrid vehicle and energy storage system and method
DE10057798A1 (de) * 2000-11-22 2002-05-23 Daimler Chrysler Ag Kraftfahrzeugantrieb
JP4032639B2 (ja) * 2000-11-30 2008-01-16 トヨタ自動車株式会社 車両の回生制御装置
US6573675B2 (en) * 2000-12-27 2003-06-03 Transportation Techniques Llc Method and apparatus for adaptive energy control of hybrid electric vehicle propulsion
US7277782B2 (en) 2001-01-31 2007-10-02 Oshkosh Truck Corporation Control system and method for electric vehicle
US6604348B2 (en) * 2001-02-06 2003-08-12 Deere & Company Mower with engine-driven blade and electrical propulsion
JP4512283B2 (ja) * 2001-03-12 2010-07-28 株式会社小松製作所 ハイブリッド式建設機械
EP1241041B1 (fr) 2001-03-14 2004-10-20 Conception et Développement Michelin S.A. Véhicule à super-condensateur de récupération d'énergie au freinage
US6598496B2 (en) * 2001-03-19 2003-07-29 General Motors Corporation System for driving vehicle accessories through an electro-mechanical interface
US6648785B2 (en) 2001-12-05 2003-11-18 New Venture Gear, Inc. Transfer case for hybrid vehicle
US6511399B2 (en) * 2001-04-25 2003-01-28 General Motors Corporation Torque and power control in a powertrain
US6588860B2 (en) 2001-05-09 2003-07-08 Ford Global Technologies, Llc Temperature compensated lift-throttle regenerative braking
JP2002339853A (ja) * 2001-05-16 2002-11-27 Nissan Motor Co Ltd 充電ステーション
TW521468B (en) 2001-06-14 2003-02-21 Quanta Comp Inc Charging apparatus capable of dynamically adjusting charging power
JP4360051B2 (ja) * 2001-06-25 2009-11-11 株式会社デンソー 車両用補機装置
JP3540297B2 (ja) 2001-08-29 2004-07-07 本田技研工業株式会社 ハイブリッド車両のエンジン制御装置
DE10148213B4 (de) * 2001-09-28 2005-06-09 Daimlerchrysler Ag Fahrzeug mit Hauptantriebsmotor, Kompressor und Stromquelle und Verfahren zum Betreiben des Fahrzeugs
JP2003136970A (ja) * 2001-10-30 2003-05-14 Iseki & Co Ltd 電動式動力農機
US20030103850A1 (en) * 2001-11-30 2003-06-05 Eaton Corporation Axial piston pump/motor with clutch and through shaft
JP3613236B2 (ja) * 2001-12-03 2005-01-26 コベルコ建機株式会社 作業機械
ATE399948T1 (de) * 2002-01-03 2008-07-15 Parker Hannifin Corp Geräuschdämpfende einrichtung für eine zapfwellengetriebevorrichtung
DE10203514A1 (de) 2002-01-30 2003-08-07 Bosch Gmbh Robert Vorlege-Wechselgetriebe für Kraftfahrzeuge
US6692395B2 (en) * 2002-02-25 2004-02-17 Deere & Company Transmisson for power take-off
US6638195B2 (en) * 2002-02-27 2003-10-28 New Venture Gear, Inc. Hybrid vehicle system
US6724165B2 (en) 2002-03-11 2004-04-20 Vectrix Corporation Regenerative braking system for an electric vehicle
JP3641245B2 (ja) * 2002-03-13 2005-04-20 日産自動車株式会社 ハイブリッド変速機の変速制御装置
US7293621B2 (en) * 2002-04-10 2007-11-13 Charge-O-Matic Energy Recovery Devices, Llc Vehicle drive system with energy recovery system and vehicle mounting same
US7520354B2 (en) * 2002-05-02 2009-04-21 Oshkosh Truck Corporation Hybrid vehicle with combustion engine/electric motor drive
US6945893B2 (en) 2002-05-28 2005-09-20 Eaton Corporation Hybrid powertrain system
US7119454B1 (en) 2002-05-31 2006-10-10 Ise Corporation System and method for powering accessories in a hybrid vehicle
JP2004006136A (ja) 2002-05-31 2004-01-08 Fuji Heavy Ind Ltd 車両管理システム
US7391129B2 (en) * 2002-05-31 2008-06-24 Ise Corporation System and method for powering accessories in a hybrid vehicle
JP2004011168A (ja) * 2002-06-04 2004-01-15 Komatsu Ltd 建設機械
US20030230933A1 (en) 2002-06-17 2003-12-18 Ford Motor Company Control of regenerative braking during a yaw stability control event
JP4179465B2 (ja) * 2002-07-31 2008-11-12 株式会社小松製作所 建設機械
JP4100104B2 (ja) 2002-09-06 2008-06-11 日産自動車株式会社 アイドルストップ車両の制御装置
JP3863838B2 (ja) * 2002-11-12 2006-12-27 本田技研工業株式会社 ハイブリッド車両
JP4072898B2 (ja) * 2002-11-21 2008-04-09 株式会社小松製作所 ハイブリッド式建設機械の機器配置構造
US6798165B2 (en) * 2002-12-06 2004-09-28 Daimlerchrysler Corporation Intelligent battery voltage regulation for hybrid vehicles
US6971463B2 (en) 2002-12-23 2005-12-06 Cnh America Llc Energy recovery system for work vehicle including hydraulic drive circuit and method of recovering energy
US7315090B2 (en) * 2003-02-12 2008-01-01 Tai-Her Yang Series-parallel dual power hybrid driving system
JP3777164B2 (ja) 2003-02-19 2006-05-24 日野自動車株式会社 ハイブリッド自動車
JP3777165B2 (ja) 2003-02-25 2006-05-24 日野自動車株式会社 ハイブリッド自動車
CN100376416C (zh) 2003-02-28 2008-03-26 株式会社电装 用于车辆空调装置的压缩机控制系统
US6882129B2 (en) * 2003-03-26 2005-04-19 General Motors Corporation Battery pack for a battery-powered vehicle
JP4131188B2 (ja) * 2003-04-09 2008-08-13 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 ハイブリッド車輌の制御装置
JP2004320872A (ja) 2003-04-15 2004-11-11 Isuzu Motors Ltd 車両用電源装置
JP3700710B2 (ja) 2003-05-09 2005-09-28 日産自動車株式会社 ハイブリッド車両の駆動制御装置
US6880651B2 (en) * 2003-05-14 2005-04-19 Singapore Technologies Kinetics Ltd. Articulated vehicle, an articulation device and a drive transmission
JP4270079B2 (ja) 2003-09-05 2009-05-27 日産自動車株式会社 駆動力制御装置
US7258183B2 (en) 2003-09-24 2007-08-21 Ford Global Technologies, Llc Stabilized electric distribution system for use with a vehicle having electric assist
US7219000B2 (en) * 2003-10-14 2007-05-15 General Motors Corporation Speed control for an electrically variable transmission
US6945039B2 (en) 2003-11-14 2005-09-20 Caterpillar Inc. Power system and work machine using same
US7375492B2 (en) * 2003-12-12 2008-05-20 Microsoft Corporation Inductively charged battery pack
KR100534709B1 (ko) 2003-12-30 2005-12-07 현대자동차주식회사 전기자동차의 회생제동 제어 방법 및 장치
US20050139399A1 (en) 2003-12-30 2005-06-30 Hydrogenics Corporation Hybrid electric propulsion system, hybrid electric power pack and method of optimizing duty cycle
JP3882818B2 (ja) 2004-01-15 2007-02-21 ソニー株式会社 電池パック
US7182583B2 (en) * 2004-02-06 2007-02-27 Sauer-Danfoss Inc. Electro-hydraulic power unit with a rotary cam hydraulic power unit
DE102004009260A1 (de) * 2004-02-26 2005-09-29 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum Betrieb einer mit einem Antriebsmotor gekoppelten Wegzapfwelle
US7251265B2 (en) 2004-03-10 2007-07-31 Tektronix, Inc. Micro-cavity laser having increased sensitivity
JP4270012B2 (ja) * 2004-04-07 2009-05-27 コベルコ建機株式会社 旋回式作業機械
US7378808B2 (en) 2004-05-25 2008-05-27 Caterpillar Inc. Electric drive system having DC bus voltage control
US20050271934A1 (en) 2004-06-05 2005-12-08 Kiger William B Battery pack assembly
JP4144570B2 (ja) 2004-06-10 2008-09-03 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両の制御方法
US7190133B2 (en) 2004-06-28 2007-03-13 General Electric Company Energy storage system and method for hybrid propulsion
US7275917B1 (en) 2004-07-26 2007-10-02 Clement Industries, Inc. Safety device for hydraulic pump
US7530413B2 (en) 2004-08-13 2009-05-12 General Motors Corporation Reducing torque disturbances and improving fuel economy in hybrid electric powertrains
US7564213B2 (en) 2004-08-13 2009-07-21 Eaton Corporation Battery control system for hybrid vehicle and method for controlling a hybrid vehicle battery
US7104920B2 (en) 2004-09-07 2006-09-12 Eaton Corporation Hybrid vehicle powertrain system with power take-off driven vehicle accessory
US7273122B2 (en) * 2004-09-30 2007-09-25 Bosch Rexroth Corporation Hybrid hydraulic drive system with engine integrated hydraulic machine
TWI330218B (en) * 2004-10-29 2010-09-11 Tai Her Yang Split serial-parallel hybrid dual-power drive system
DE102004052786A1 (de) 2004-10-30 2006-05-24 Volkswagen Ag Verfahren zur Steuerung eines Schubbetriebs eines Hybridfahrzeugs sowie Hybridfahrzeug
US7311163B2 (en) * 2004-11-16 2007-12-25 Eaton Corporation Regeneration and brake management system
US7146960B2 (en) * 2004-11-16 2006-12-12 Ford Global Technologies, Llc Engine shut down using fluid pump to control crankshaft stopping position
DE602005024041D1 (de) * 2004-11-22 2010-11-18 Bosch Rexroth Corp Hydroelektrisches hybridantriebssystem für ein kraftfahrzeug
US7689331B2 (en) * 2004-12-01 2010-03-30 Ise Corporation Method of controlling engine stop-start operation for heavy-duty hybrid-electric and hybrid-hydraulic vehicles
US7689330B2 (en) * 2004-12-01 2010-03-30 Ise Corporation Method of controlling engine stop-start operation for heavy-duty hybrid-electric and hybrid-hydraulic vehicles
US7994221B2 (en) 2004-12-06 2011-08-09 Siga Technologies, Inc. Sulfonyl semicarbazides, carbonyl semicarbazides, semicarbazides and ureas, pharmaceutical compositions thereof, and methods for treating hemorrhagic fever viruses, including infections associated with arenaviruses
US7427156B2 (en) 2004-12-20 2008-09-23 Odyne Corporation Thermally managed battery enclosure for electric and hybrid electric vehicles
US7471066B2 (en) 2004-12-22 2008-12-30 Odyne Corporation Battery management and equalization system for batteries using power line carrier communications
US7632205B2 (en) * 2004-12-27 2009-12-15 Kodamkandeth Ukkru Varunny Infinitely variable gear transmission with microprocessor control
US7207916B2 (en) * 2005-01-05 2007-04-24 Deere & Company Transmission for power take-off
DE102005001047B4 (de) 2005-01-07 2018-08-16 Volkswagen Ag Verfahren zum Betrieb eines Hybridfahrzeugs sowie Hybridfahrzeug
US7600595B2 (en) * 2005-03-14 2009-10-13 Zero Emission Systems, Inc. Electric traction
US7597172B1 (en) 2005-04-22 2009-10-06 Parker-Hannifin Corporation Gear box for hydraulic energy recovery
ITRM20050055U1 (it) 2005-05-02 2006-11-03 Enea Ente Nuove Tec Sistema di accumulo energetico integrato.
US7399255B1 (en) * 2005-06-10 2008-07-15 Polaris Industries Inc. Engine and transmission control system and method for a vehicle accessory
US7665559B2 (en) * 2005-06-10 2010-02-23 De La Torre-Bueno Jose Inputs for optimizing performance in hybrid vehicles
JP4241676B2 (ja) 2005-06-27 2009-03-18 トヨタ自動車株式会社 動力出力装置およびこれを搭載する車両並びに動力出力装置の制御方法
JP4765487B2 (ja) * 2005-08-29 2011-09-07 株式会社アドヴィックス 車両用ブレーキ装置
JP4281725B2 (ja) 2005-09-01 2009-06-17 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド自動車
JP2007068358A (ja) 2005-09-01 2007-03-15 Toyota Motor Corp 電動車両
JP4412260B2 (ja) 2005-09-01 2010-02-10 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド自動車
JP4682766B2 (ja) 2005-09-20 2011-05-11 トヨタ自動車株式会社 車両用電源装置
JP4434123B2 (ja) 2005-10-12 2010-03-17 コベルコ建機株式会社 ハイブリッド式建設機械
JP4622799B2 (ja) 2005-10-17 2011-02-02 トヨタ自動車株式会社 制動力制御装置
US7487023B2 (en) * 2005-10-27 2009-02-03 Kobelco Construction Machinery Co., Ltd. Construction machine
US20070095587A1 (en) * 2005-11-03 2007-05-03 Hybrid Dynamics Corp. Hybrid vehicle drive train and method
US20070108838A1 (en) 2005-11-14 2007-05-17 Ford Global Technologies, Llc Regenerative braking control system and method
JP4680769B2 (ja) * 2005-12-28 2011-05-11 富士重工業株式会社 作業用車両のハイブリッド駆動装置
US7568537B2 (en) 2006-01-09 2009-08-04 General Electric Company Vehicle propulsion system
JP3995018B2 (ja) 2006-01-31 2007-10-24 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両の制御装置
US7921945B2 (en) 2006-02-21 2011-04-12 Clean Emissions Technologies, Inc. Vehicular switching, including switching traction modes and shifting gears while in electric traction mode
US7308799B1 (en) * 2006-03-02 2007-12-18 Harrison Thomas D Air conditioning system operating on vehicle waste energy
US7683569B2 (en) 2006-03-13 2010-03-23 Bowling Green State University Parallel hybrid vehicle optimal storage system
US7343897B2 (en) 2006-03-22 2008-03-18 Gm Global Technology Operations, Inc. Engine control system with user-commanded engine speed adjustments in varying increments
US7669414B2 (en) * 2006-03-28 2010-03-02 Parker-Hannifin Corporation Hydraulic energy recovery system with dual-powered auxiliary hydraulics
US8069741B2 (en) 2006-03-31 2011-12-06 Parker-Hannifin Corporation Modular split shaft transfer case
DE102006018058A1 (de) 2006-04-19 2007-11-08 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum Betreiben eines Parallelhybridantriebsstranges eines Fahrzeuges mit mehreren Antriebaggregaten
JP4972988B2 (ja) 2006-05-02 2012-07-11 日産自動車株式会社 ハイブリッド車両の伝動状態切り替え制御装置
US7610976B2 (en) 2006-05-03 2009-11-03 Gm Global Technology Operations, Inc. Hybrid powertrain with electrically variable transmission having parallel friction launch and method
DE102006034935B4 (de) * 2006-07-28 2016-10-06 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Antriebsstrang und zugehöriges Betriebsverfahren
JP5197939B2 (ja) 2006-08-24 2013-05-15 株式会社日立製作所 鉄道車両の駆動装置
JP4853194B2 (ja) 2006-09-15 2012-01-11 株式会社デンソー 制御情報出力装置
US7658250B2 (en) * 2006-09-29 2010-02-09 Caterpillar Inc. Energy storage and recovery for a tracked machine
JP4202379B2 (ja) 2006-10-11 2008-12-24 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両、ハイブリッド車両の制御方法、その制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラム、およびそのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体
JP5055948B2 (ja) * 2006-10-20 2012-10-24 コベルコ建機株式会社 ハイブリッド作業機械
US7892080B1 (en) 2006-10-24 2011-02-22 Fredrik Andreas Dahl System and method for conducting a game including a computer-controlled player
US7654620B2 (en) 2006-10-26 2010-02-02 Hyundai Motor Company Method for control regenerative braking of electric vehicle
US7921950B2 (en) * 2006-11-10 2011-04-12 Clean Emissions Technologies, Inc. Electric traction retrofit
US8984974B2 (en) * 2006-12-14 2015-03-24 W.S. Darley & Co. Pump transmission with PTO gear and independently clutched impeller
US7859202B2 (en) * 2007-03-09 2010-12-28 Illinois Institute Of Technology Power management for multi-module energy storage systems in electric, hybrid electric, and fuel cell vehicles
US7670253B2 (en) 2007-03-20 2010-03-02 Gm Global Technology Operations, Inc. Clutch control for hybrid transmission
DE102007016514A1 (de) 2007-04-05 2008-10-09 Daimler Ag Verfahren zur Steuerung eines Antriebssystems für ein Kraftfahrzeug
JP4788643B2 (ja) 2007-04-23 2011-10-05 株式会社デンソー ハイブリッド車両用の充放電制御装置および当該充放電制御装置用のプログラム
US8567538B2 (en) 2007-04-27 2013-10-29 Leonard H. Hancock, SR. Vehicle hydraulic system
WO2008140359A1 (en) 2007-05-10 2008-11-20 Volvo Construction Equipment Ab A method and a control system for controlling a work machine
US20080288132A1 (en) 2007-05-16 2008-11-20 General Electric Company Method of operating vehicle and associated system
US8818588B2 (en) * 2007-07-12 2014-08-26 Odyne Systems, Llc Parallel hybrid drive system utilizing power take off connection as transfer for a secondary energy source
US8978798B2 (en) 2007-10-12 2015-03-17 Odyne Systems, Llc Hybrid vehicle drive system and method and idle reduction system and method
US20120207620A1 (en) 2007-07-12 2012-08-16 Odyne Systems, LLC. Hybrid vehicle drive system and method and idle reduction system and method
US8408341B2 (en) 2007-07-12 2013-04-02 Odyne Systems, Llc Hybrid vehicle drive system and method and idle reduction system and method
US7782021B2 (en) 2007-07-18 2010-08-24 Tesla Motors, Inc. Battery charging based on cost and life
US7641018B2 (en) * 2007-08-13 2010-01-05 International Truck Intellectual Property Company, Llc Control strategy for DC emergency direct current motor for an emergency hydraulic pump
US7691027B2 (en) 2007-11-29 2010-04-06 Ford Global Technologies, Llc Idle speed control of a hybrid electric vehicle
US7854282B2 (en) * 2007-12-10 2010-12-21 International Humanities Center Hybrid electric vehicle
US8360180B2 (en) 2007-12-31 2013-01-29 Caterpillar Inc. System for controlling a hybrid energy system
US8275528B2 (en) 2008-02-21 2012-09-25 Allison Transmission, Inc. Transmission turbine acceleration control for managing vehicle acceleration
US7900724B2 (en) 2008-03-20 2011-03-08 Terex-Telelect, Inc. Hybrid drive for hydraulic power
JP4927016B2 (ja) * 2008-03-31 2012-05-09 トヨタ自動車株式会社 ナビゲーションシステムおよびそれを備えたハイブリッド車両
US8190318B2 (en) 2008-04-15 2012-05-29 The Uwm Research Foundation, Inc. Power management systems and methods in a hybrid vehicle
JP5116565B2 (ja) 2008-06-04 2013-01-09 本田技研工業株式会社 ハイブリッド車両の制御装置
US8118005B2 (en) 2008-08-08 2012-02-21 International Truck Intellectual Property Company, Llc Auxiliary power units for vehicles
US20100057281A1 (en) * 2008-08-29 2010-03-04 Paccar Inc Information display systems and methods for hybrid vehicles
US8612076B2 (en) 2008-10-31 2013-12-17 Mahindra Reva Electric Vehicles Pvt. Ltd. Antilock braking for vehicles
US20120115668A1 (en) 2009-07-22 2012-05-10 Renault Trucks Drive arrangement for vehicle auxiliaries
US8825243B2 (en) 2009-09-16 2014-09-02 GM Global Technology Operations LLC Predictive energy management control scheme for a vehicle including a hybrid powertrain system
WO2011074345A1 (ja) 2009-12-18 2011-06-23 Ｕｄトラックス株式会社 ハイブリッド車の補機駆動機構
US8408363B2 (en) 2010-01-19 2013-04-02 Deere & Company PTO lube control system
US8855840B2 (en) 2010-02-03 2014-10-07 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Method and system for more efficient operation of plug-in electric vehicles
US8374740B2 (en) 2010-04-23 2013-02-12 GM Global Technology Operations LLC Self-learning satellite navigation assisted hybrid vehicle controls system
US9015093B1 (en) 2010-10-26 2015-04-21 Michael Lamport Commons Intelligent control with hierarchical stacked neural networks
US8868302B2 (en) 2010-11-30 2014-10-21 Caterpillar Inc. System for autonomous path planning and machine control
RU2554048C2 (ru) 2010-12-16 2015-06-20 Баумюллер Нюрнберг Гмбх Электрическая машина, в частности насосный агрегат
EP2551140B1 (en) 2011-07-27 2018-04-25 CLAAS Tractor S.A.S. Agricultural vehicle and method of operation
JP2013056629A (ja) 2011-09-08 2013-03-28 Kanzaki Kokyukoki Manufacturing Co Ltd 作業車両のハイブリッド駆動システム
US9315187B2 (en) 2012-06-04 2016-04-19 Inventev, Llc Plug-in hybrid electric vehicle system
US9367798B2 (en) 2012-09-20 2016-06-14 Brain Corporation Spiking neuron network adaptive control apparatus and methods
CN103287260B (zh) 2013-05-21 2016-02-10 潍柴动力股份有限公司 一种混合动力汽车的驱动装置、混合动力汽车
US9679258B2 (en) 2013-10-08 2017-06-13 Google Inc. Methods and apparatus for reinforcement learning
WO2015108699A1 (en) 2014-01-17 2015-07-23 Kohler Co. Fleet management system
US11429854B2 (en) 2016-12-04 2022-08-30 Technion Research & Development Foundation Limited Method and device for a computerized mechanical device
US10375585B2 (en) 2017-07-06 2019-08-06 Futurwei Technologies, Inc. System and method for deep learning and wireless network optimization using deep learning

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003191762A (ja) 2001-12-28 2003-07-09 Honda Motor Co Ltd 車両駆動装置
JP2007069788A (ja) 2005-09-08 2007-03-22 Nissan Motor Co Ltd ハイブリッド車両のフェールセーフ装置

Also Published As

Publication number Publication date
CA2702089A1 (en) 2009-04-16
JP2014166847A (ja) 2014-09-11
CA2702089C (en) 2016-01-19
EP2200850A4 (en) 2011-10-05
EP2200850A2 (en) 2010-06-30
EP2200850B1 (en) 2020-05-06
KR20100092435A (ko) 2010-08-20
CN104709277B (zh) 2017-12-26
WO2009049066A2 (en) 2009-04-16
US20090095549A1 (en) 2009-04-16
US10792993B2 (en) 2020-10-06
US20140256505A1 (en) 2014-09-11
CN101868366A (zh) 2010-10-20
CN104709277A (zh) 2015-06-17
CN101868366B (zh) 2015-01-21
JP2011501714A (ja) 2011-01-13
US8978798B2 (en) 2015-03-17
WO2009049066A3 (en) 2009-05-28
JP6088998B2 (ja) 2017-03-01

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EP2836409B1 (en) Hybrid vehicle drive idle reduction system and method
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