KR20140050072A - 에너지를 재생하고 또한 유압시스템 부하를 평준화하기 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

어큐뮬레이터와 유압 트랜스포머를 포함하는 유압시스템이 기재된다. 유압 트랜스포머는 회전가능한 축 상에 설치되는 제1 및 제2가변 변위펌프/모터유닛을 포함한다. 회전가능한 축은 외부 부하에 연결에 적합한 단부를 가진다. 제1가변 변위펌프/모터유닛은 펌프에 유체적으로 연결되는 제1측과 탱크에 유체적으로 연결되는 제2측을 포함한다. 제2가변 변위펌프/모터유닛은 어큐뮬레이터에 유체적으로 연결되는 제1측과 탱크에 유체적으로 연결되는 제2측을 포함한다.

Description

에너지를 재생하고 또한 유압시스템 부하를 평준화하기 위한 시스템 및 방법{System and method for recovering energy and leveling hydraulic system loads}

본 출원은 미국을 제외한 모든 지정국에서 출원인인 미국법인인 이튼 코포레이션의 이름으로, 미국만을 지정국으로 한 출원인인 미국시민인 아론 헤르젤 자고다의 이름으로 이루어졌으며, 그 내용 전체가 여기에서 참조로서 통합되는, 2011년 8월 12일에 출원된 미국특허출원 제61/523,099호를 우선권 주장하는 PCT 국제특허출원으로서 2012년 8월 10일에 출원되었다.

기계장치의 이동부(예컨대, 굴삭기)는 종종, 다양한 활성 기계부품(예컨대, 연결장치, 무한궤도, 회전 연결장치 등) 구동하는데 사용되는, 유압적으로 구동되는 선형 및 회전 액추에이터를 가지는 유압시스템들을 포함한다. 전형적으로, 선형 액추에이터는 유압 실린더를 포함하고 또한 회전 액추에이터는 유압 모터를 포함한다. 기계 제어장치의 사용자 인터페이스에 접근함으로써, 기계장치 운영자는 다양한 기계부품들의 이동을 제어할 수 있다.

상기에서 기술한 유형의 활성 유압부품들의 작동은, 빈번한 가속 및 감속(예컨대 유압부하의 오버러닝(overruning))로 특징될 수 있다. 드로틀링(throttling)에 의해, 감속과 관련된 실질적인 에너지 손실이 종종 있다. 이러한 감속과 관련된 에너지 손실을 재생하기 위한 개선된 시스템이 필요하다.

본 발명의 일면은 유압부하의 오버러닝으로부터 에너지를 효율적으로 재생하여 활용하기 위한 시스템들과 방법들에 관련된다.

본 발명의 다른 면은 저부하의 주기들 동안에 에너지를 효율적으로 축적하고 또한 고부하의 주기들 동안에 축적된 에너지를 효율적으로 방출함으로써, 원동력(prime mover)이 정점 출력 필요조건 보다는 평균 출력 필요조건에 대해 그 크기가 맞추어 지도록 하는, 유압시스템 원동력 상의 부하를 평준화하기 위한 시스템들과 방법에 관련된다. 이러한 시스템과 방법들은 또한 원동력이 보다 일정한 동작 상태에서 구동되도록 하여, 원동력의 작동 효율성이 최적이 되도록 한다.

본 발명의 또 다른 면은 외부 부하에 대해 샤프트워크(shaft work)를 제공할 수 있는 유압 트랜스포머(transformer)를 포함하는 유압시스템에 관련된다. 소정의 실시예들에서, 장치가 독립 유압 트랜스포머로서 기능할 수 있도록 출력축을 외부 부하에 결합하고 또한 외부 부하로부터 분리시키기 위해 클러치가 사용될 수 있다.

부수적인 다양한 면들이 다음에 오는 상세한 설명에서 주어지게 된다. 이들 면들은 개별적인 특징과 특징들의 조합에 관련된다. 상기 일반적인 설명과 다음에 오는 상세한 설명은 예시적이고 또한 설명을 위한 것이고 또한 여기에서 기술되는 실시예들의 근간이 되는 광범위한 개념을 제한하지 않는 것으로 이해해야 한다.

도 1은 본 발명의 원리에 따른 제1유압시스템의 개략도.
도 2는 도 1의 제1유압시스템이 작동할 수 있는 다양한 작동 모드들을 개략적으로 나타내는 도표.
도 3 내지 11은 도 2의 도표에서 기술된 다양한 작동 모드들에서 작동하는 도 1의 제1유압시스템을 보여주는 도면.
도 12는 본 발명의 원리에 따른 제2유압시스템의 개략도.
도 13 내지 21은 도 2의 도표에서 기술된 다양한 작동 모드들에서 작동하는 제2유압시스템을 보여주는 도면.
도 22 및 도 23은 본 발명의 원리에 따른 제3유압시스템의 두 작동구성을 보여주는 개략도.
도 24 및 도 25는 본 발명의 원리에 따른 유압시스템들이 사용될 수 있는 한 가지 유형의 기계장치 예인 굴삭장비의 이동부를 보여주는 도면.
도 26 및 도 27은 본 발명의 원리에 따른 제3유압시스템의 두 작동구성을 보여주는 개략도.

첨부도면들에서 설명되는 본 발명의 다양한 면들을 상세히 참조하게 된다. 가능하다면, 도면 전체를 통해 동일하거나 같은 구조를 언급하는데 동일 참조번호를 사용하게 된다.

도 1은 본 발명의 원리에 따른 시스템(10)을 보여준다. 시스템(10)은 원동력(14)(예컨대, 디젤엔진, 점화엔진, 전기모터 또는 다른 구동원)에 의해 구동되는 가변 변위펌프(12)를 포함한다. 가변 변위펌프(12)는 탱크(18)(즉, 저압 저유기)로부터 저압 유압유체를 인출하는 유입구(16)를 포함한다. 가변 변위펌프(12)는 또한 고압 유압유체가 출력되는 유출구(20)를 포함한다. 유출구(20)는 다수의 상이한 작업부하 회로(working load circuit)에 유체적으로 연결되는 것이 바람직하다. 예컨대, 유출구(20)는 제1부하회로(22)와 제2부하회로(24)에 연결되는 것으로 도시된다. 제1부하회로(22)는 제1포트(28), 제2포트(30) 및 제3포트(32)를 포함하는 유압 트랜스포터(26)를 포함한다. 유압 트랜스포머(26)의 제1포트(82)는 가변 변위펌프(12)의 유출구(20)에 유체적으로 연결되고 또한 제1부하회로(24)에 유체적으로 연결된다. 제2포트(30)는 탱크(18)에 유체적으로 연결된다. 제3포트(32)는 유압 압력 어큐뮬레이터(34)에 유체적으로 연결된다. 유압 트랜스포터(26)는 외부 부하(38)에 연결되는 출력/입력축(36)을 더 포함한다. 입력/출력축(36)을 외부 부하(38)와 선택적으로 결합하고 또한 출력/입력축(36)을 외부 부하(38)로부터 분리시키는데 클러치(40)가 사용딘다. 클러치(40)가 출력/입력축(36)을 외부 부하(38)와 결합시키면, 출력/입력축(36)과 외부 부하(38) 간에 토크가 전달된다. 반대로, 클러치(40)가 출력/입력축(36)을 외부 부하(38)로부터 분리시키면, 출력/입력축(36)과 외부 부하(38) 사이에 토크가 전달되지 않는다. 클러치(40)와 외부 부하(38) 간에 클러치 감소(clutch reduction)가 제공될 수 있다.

시스템(10)은 원동력(14)과, 가변 변위펌프(12)와 유압 트랜스포머(26)와 인터페이스하는 전자제어기(42)를 더 포함한다. 전자제어기(42)는 또한 시스템(10) 전체를 통해 제공되는 다양한 센서들과 다른 데이터원들과 인터페이스할 수 있다는 것을 알 수 있다. 예컨대, 전자제어기(42)는 어큐뮬레이터(34)에서 유체 압력과, 가변 변위펌프(12)에 의해 제1 및 제2부하회로(22, 24)에 제공되는 유체 압력과, 유압 트랜스포머(26)의 탱크 측들에서의 압력과 다른 압력들을 측정하기 위해 시스템(10)에 통합된 압력센서들과 인터페이스할 수 있다. 또한, 제어기(42)는 출력/입력축(36)의 회전속도를 감지하는 회전속도 센서와 인터페이스할 수 있다. 부수적으로, 전자제어기(42)는 원동력(14) 상의 부하를 감시하는데 사용될 수 있고 또한 원동력(14)에 의해 구동되는 구동축(13)의 소정 회전속도에서 가변 변위펌프(12)에 걸친 유압 유체 흐름율을 제어할 수 있다. 한 실시예에서, 축 회전당 가변 변위펌프(12)에 걸친 유압유체 변위는 가변 변위펌프(12)의 경사판(swashplate)(44)의 위치를 변경함으로써 변경될 수 있다. 제어기는 또한 외부 부하(38)에 관해 트랜스포터(26)의 출력/입력축(36)을 운영자가 선택적으로 결합하고 또한 분리시키도록 하기 위해 클러치(40)와 인터페이스할 수 있다.

전자제어기(42)는 원동력(14)이 일정한 작동상태(즉, 정상작동상태)에서 구동하도록 하여 원동기(14)의 전체 효율성을 강화시키도록 조력하는 부하평준화 기능을 제공하기 위하여 유압 트랜스포머(26)의 작동을 제어할 수 있다 부하평준화 기능은 원동기(14) 상의 저부하 주기 동안에 어큐뮬레이터(34)에 에너지를 효율적으로 축적하고, 또한 원동기(14)의 고부하 주기 동안에 축적된 에너지를 효율적으로 방출함으로써 이루어질 수 있다. 이는 정점 출력 필요조건보다는 평균 출력 필요조건에 원동기(14)가 맞추어지도록 한다.

도 2는 시스템(10)의 작동을 제어할 때 전자제어기(42)에 의해 활용될 수 있는 제어논리의 개요를 개략적으로 도시한 도표(50)이다. 도표(5)는 단순하고 또한 어큐뮬레이터의 충전상태와 같은 소정의 요인들을 고려하지 않는다. 제어논리/구조의 주 목적은 원동기(14) 상에서 일반적 수준의 부하를 유지하여 원동기(14)의 보다 효율적인 작동이 이루어지도록 하는 것이다. 제어논리/구조는 또한 시스템 정점 출력 필요조건을 감소시켜, 보다 작은 원동력을 사용할 수 있도록 해준다. 이는, 원동력(14)에 의해 구동되는 제1작업회로로부터 에너지를 재생하고(recover), 또한 원동력(14)에 의해 구동되는 제2작업회로를 구동하기 위한 출력보충으로서 재생된 에너지를 사용하기 위해 어큐뮬레이터(34)와 트랜스포머(26)를 사용함으로써 이뤄진다. 어큐뮬레이터(34)와 트랜스포머(26)는 또한 원동력(14)에 의해 생성되는 에너지를 완충(buffer)하는데 사용될 수 있다. 어큐뮬레이터(34)와 트랜스포머(26)는 유압 드로틀링을 제거할 수 있는 방식으로 부하 감속과 관련된 에너지를 재생하는데 사용될 수 있다.

도 2를 참조하면, 도표(50)는 다수의 수평행(horizontal rows)들과 다수의 수직열(vertical columns)들을 포함한다. 예컨대, 예컨대, 수평행들은 원동기(14)의 저부하 상태에 대응하는 제1행(52)과, 원동기(14)의 목표부하 상태에 대응하는 제2행(54)과, 그리고 원동기(14)의 고부하 상태에 대응하는 제3행(56)을 포함한다.수직열은 제1열(58)과, 제2열(60)과, 그리고 제3열(62)을 포함한다. 제1열(58)은, 토크가 클러치(40)를 통해 입력/출력축(36)에서부터 외부 부하(38)로 전달되는 운정기능을 트랜스포머(26)가 제공하는 상태를 나타낸다. 제2열(60)은 입력/출력축(36)이 클러치(40)를 통해 외부 부하(38)로부터 분리되는 상태를 나타낸다. 제3열(62)은 토크가 입력/출력축(36)을 통해 외부 부하(38)에서부터 역으로 전달되는 펌핑기능을 트랜스포머(26)가 제공하는 상태를 나타낸다. 도표(50)의 박스(64)는 원동력(14)이 저부하에 있고 또한 유압 트랜스포머(26)가, 토크가 입력/출력축(36)을 통해 외부 부하(38)로 전달되게 되는 운전기능을 제공하는 작동상태/모드를 나타낸다. 전자제어기(42)가 입력/출력축(36)의 회전을 통해 외부 부하(38)를 가속하거나 아니면 구동하도록 지시하는 명령을 운영자 인터페이스(43)(예컨대, 제어패널, 조이스틱, 스위치, 제어레버 등)로부터 전자제어기(42)가 수신하면 시스템(1)은 이 모드에서 작동한다. 이 모드/상태에서, 제어기(42)는, 가변 변위펌프(12)로부터의 몇몇 유압 유체압력이 출력/입력축(36)을 구동하는데 사용되고 그리고 가변 변위펌프(12)로부터의 나머지 유압 유체압력은 어큐뮬레이터(34)를 충전하는데 사용하도록 유압 트랜스포머(26)의 작동을 제어한다(도 3 참조).

도표(50)의 박스(66)는, 원동력(14)이 저부하에서 작동하고 그리고 출력/입력축(36)이 외부 부하(38)로부터 분리되는 작동모드/상태를 나타낸다. 이 모드/상태에서, 제어기(42)는, 가변 변위펌프(12)로부터의 모든 과도 유압 유체압력(예컨대, 제2작업회로(24)가 필요로 하지 않는 과도 출력은)이 어큐뮬레이터(34)를 충전시키는데 사용되는 독립(stand-alone) 트랜스포머로서 트랜스포머(26)가 기능하도록 유압 트랜스포머(26)의 작동을 제어한다(도 4 참조). 이 방식으로, 트랜스포머(26)와 어큐뮬레이터(34)는 에너지 완충기능(buffering function)을 제공하는데, 원동력(14)으로부터의 미사용 에너지는 추후 사용을 위해 축적된다.

도표(50)의 박스(68)는, 원동력(14)이 저부하에 있고 또한 트랜스포머(26)가, 토크가 출력/입력축(36)을 통해 트랜스포머(26)로 전달되게 되는 펌프로서 기능하는 작동모드/상태를 나타낸다. 전자제어기(42)가 운영자 인터페이스(43)로부터 전자제어기(42)가 외부 부하(38)의 회전을 감속시키라는 명령을 수신하면 이 모드/상태에서 시스템(10)은 작동한다. 이는, 외부 부하(38)의 운동에 대응하는 에너지(예컨대, 관성에너지)가 토크로 변환되고 또한 출력/입력축(36)을 통해 트랜스포머(26)로 전달되게 되는 오버러닝상태를 생성한다. 이 상태에서, 전자제어기(42)는, 외부 부하(38)의 관성에너지로부터 유도된 토크를 어큐뮬레이터(36)를 충전하는데 사용되는 유압 에너지로 변환시키는 펌핑기능을 트랜스포머(26)가 제공하도록 트랜스포머(26)를 제어한다.(도 5 참조). 에너지가 어큐뮬레이터(36)로 전달되면, 트랜스포머(26)는 출력/입력축(36)의 회전을 제동하도록 기능하여 원하는 감속을 달성한다. 이 모드/상태에서, 전자제어기(42)는 또한, 가변 변위펌프(12)로부터의 과도 에너지를 어큐뮬레이터(34)를 충전시키는데 동시에 사용되도록 트랜스포머(26)를 제어한다.

도표(50)의 박스(70)는, 원동력(14)이 목표 부하에서 작동하고 또한 유압 트랜스포머(26)가, 출력/입력축(36)이 외부 부하(38)를 구동하게 되는 운전기능을 제공하는 모드/상태를 나타낸다. 이 모드/상태에서, 전자제어기(42)는, 가변 변위펌프(12)로부터의 에너지가 출력/입력축(36)을 구동하는데 사용되고 또한 어큐뮬레이터(36)에 어떠한 에너지도 전달되지 않게 되도록 트랜스포머(26)를 제어한다(도 6 참조).

박스(72)는 원동력(14)이 목표 부하에 있고 또한 출력/입력축(36)이 외부 부하(38)로부터 분리되는 모드/상태를 나타낸다. 이 모드/상태에서, 전자제어기(42)는, 유압 트랜스포머(26)를 통해 어떠한 에너지도 전달되지 않도록 트랜스포머(26)를 제어한다(도 7 참조).

도표(50)의 박스(74)는, 원동력(14)이 목표 부하에 있고 또한 트랜스포머(26)가, 토크가 출력/입력축(36)을 통해 트랜스포머(26)로 전달되게 되는 펌프로서 기능하는 모드/상태를 나타낸다. 전자제어기(42)가 운영자 인터페이스(43)로부터 전자제어기(42)가 외부 부하(38)의 회전을 감속하라는 명령을 수신하면 시스템(10)은 이 모드/싱태에서 작동한다. 이는, 외부 부하(38)의 운동에 대응하는 에너지(에컨대, 관성에너지)가 토크로 변환되어 출력/입력축(36)을 통해 트랜스포머(26)로 전달되게 되는 오버러닝 상태를 생성하게 된다. 이 모드/상태에서, 전자제어기(42)는, 외부 부하(38)의 관성에너지로부터 유도된 토크를 어큐뮬레이터(34)를 충전시키는데 사용되는 유압 에너지로 변환시키는 펌핑기능을 트랜스포머(26)가 제공하도록 트랜스포머(26)를 제어한다(도 8 참조). 에너지가 어큐뮬레이터(34)로 전달되면, 트랜스포머(26)는 출력/입력축(36)의 회전을 제동하도록 기능하여 원하는 감속을 달성하게 된다.

도표(50)의 박스(76)는, 원동력(14)이 고부하에서 작동하고 또한 트랜스포머(26)가, 출력/입력축(36)이 외부 부하(38)를 구동하게 되는 운전기능을 제공하는 작동모드/상태를 나타낸다. 이 모드/상태에서, 어큐뮬레이터(34)로부터의 에너지가 외부 부하(38)를 구동하기 위해 출력/입력축(36)을 회전시키는데 사용되도록 제어기(42)가 트랜스포머(26)를 제어한다. 또한, 원동력(14) 상의 부하를 평준화/저감시키는데 조력하기 위해 어큐뮬레이터(34)로부터의 과도 에너지가 가변 변위펌프(12)와 제1부하회로(24)를 를 향해 역으로 동시에 전달될 수 있도록 트랜스포머(26가 제어기(42)에 의해 제어된다(도 9 참조).

도표(50)의 박스(78)는, 원동력(14)이 고부하 상태에서 작동하고 또한 출력/입력축(36)이 외부 부하(38)로부터 분리되는 작동모드/상태를 나타낸다. 이 상태에서, 원동력(14)의 부하를 평준화/저감시키는데 조력하기 위해 제2부하회로에서의 사용을 위하여, 어큐뮬레이터(34)로부터의 에너지가 유압 트랜스포머(26)를 통해 펌프(12)와 제2부하회로(24)로 역으로 전달되도록 전자제어기(42)가 트랜스포머(26)를 제어한다(도 10 참조). 펌프(12)와 제2부하회로(24)는 전체 유압시스템(10)의 "시스템 측(system side)"으로서 부를 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다.

도표(50)의 박스(80)는, 원동력(14)이 고부하에서 작동하고 또한 트랜스포머(26)가, 토크가 출력/입력축(36)을 통해 트랜스포머(26)로 전달되게 되는 펌프로서 기능하게 되는 작동모드/상태를 나타낸다. 이 모드/상태에서, 전자제어기(42)가 운영자 인터페이스(43)로부터 전자제어기(42)가 외부 부하(38)의 회전을 감속시키라는 명령을 수신하면 시스템(10)은 작동한다. 이는, 외부 부하(38)의 운동에 대응하는 에너지(예컨대, 관성에너지)가 토크로 변환되어 출력/입력축(36)을 통해 트랜스포머(26)로 전달되게 되는 오버러닝 상태를 생성한다. 이 모드/상태에서, 외부 부하(38)의 관성에너지로부터 유도된 토크를, 유압 시스템(10)의 시스템 측을 향하고 또한 원동력(14) 상의 부하를 평준화/저감시키는데 사용되는 유압 에너지로 변화시키는 펌핑기능을 트랜스포머(26)가 제공하도록 전자제어기(42)가 트랜스포머(26)를 제어한다. 에너지가 시스템 측으로 전달되면, 트랜스포머(26)는 출력/입력축(36)의 회전을 제동하도록 기능하여 원하는 감속을 달성한다. 이 상태에서, 전자제어기(42)는 또한, 제2부하회로(24)에서 사용을 위해 어큐뮬레이터(42)로부터의 에너지가 전제 유압시스템(10)의 시스템 측과 제2부하회로(24)를 향해 동시에 전달되도록 트랜스포머(26)를 제어할 수 있다(도 11 참조).

도 12는 공통축으로 연결된 다수의 펌프/모터를 가지는 유압 트랜스포머(26a)를 구비한 도 1 내지 11의 시스템(10)을 보여준다. 예컨대, 유압 트랜스포머(26a)는 축(104)에 의해 연결된 제1 및 제2가변 체적 양변위(variable volume positive displacement) 펌프/모터 유닛(100, 102)를 포함한다. 축(104)은 제1펌프/모터 유닛(100)을 제2펌프/모터 유닛(102)에 연결하는 제1부분(106)과 그리고 출력/입력축(36)을 형성하는 제2부분(108)을 포함한다. 제1펌프/모터 유닛(100)은 가변 변위펌프(12)에 유체적으로 연결된 제1측(100a)과 그리고 탱크(18)에 유체적으로 연결되는 제2측(100b)을 포함한다. 제2펌프/모터 유닛(102)은 어큐뮬레이터(34)에 유체적으로 연결되는 제1측(102a)과 탱크(108)에 유체적으로 연결되는 제2측(102b)을 포함한다.

한 실시예에서, 제1 및 제2펌프/모터 유닛(100, 102)들 각각은 축(104)과 회전하는 회전그룹(예컨대, 실린더블록 및 피스톤들)과, 각 축회전 당 펌프 변위량을 변경시키도록 축(104)에 관해 상이한 각도들에서 위치할 수 있는 경사판(swash plate)(110)를 포함한다. 축(104)의 회전 당 펌프/모터 유닛(100, 102) 중 소정의 하나에 걸쳐 변위된 유압 유체의 체적은 소정의 펌프/모터 유닛에 대응하는 경사판(110)의 각도를 변경시킴으로써 변경될 수 있다. 또한 경사판(110)의 각도를 변경시키면, 소정의 펌프/모터 유닛의 회전그룹과 축(104) 간에 전달되는 토크를 변경시키게 된다. 경사판(110)들이 축(104)에 수직으로 정렬되면, 펌프/모터 유닛(100, 102)을 통해 유압 유체흐름이 발생하지 않는다. 경사판(110)은 축(104)의 양방향 회전이 이루어지도록 하는 오버-더-센터(over-the-center) 경사판들일 수 있다. 경사판(100)들의 각 위치(angular position)들은 시스템(10)의 작동상태를 기반으로 전자제어기(42)에 의해 개별적으로 제어될 수 있다.

경사판(110)들의 위치들을 제어함으로써, 제어기(42)는 도 2의 도표(50)들에 주어진 작동모드들 중 소정의 하나에서 시스템(10)을 작동시킬 수 있다. 시스템(10)이 박스(64)의 모드에서 작동하면, 제1펌프/모터 유닛(100)은 펌프(12)로부터의 출력을 사용하여 축(104)을 회전시키고 또한 외부 부하(38)를 구동하며, 제2펌프/모터 유닛(102)은 축(104)을 출력오프시키고, 이 출력을 사용하여 유압 유체를 어큐뮬레이터(34)로 펌프한다(도 13 참조). 시스템(10)이 박스(66)의 모드에서 작동하면, 제1펌프/모터 유닛(10)은 펌프(12)로부터의 출력을 사용하여 축(104)을 회전시키고, 제2펌프/모터 유닛(102)은 축(104)을 출력오프시키고, 이 출력을 사용하여 어큐뮬레이터(34) 내로 유압유체를 펌프하여 여큐뮬레이터(34)를 충전한다(도 14 참조). 시스템(10)의 박스(68)의 모드에서 작동하면, 가동하고 있는 외부 부하(38)로부터의 관성 에너지가 축(104)을 회전시키고, 제2펌프/모터 유닛(102)은 축(104)을 출력오프시키고, 이 출력을 사용하여 어큐뮬레이터(34) 내로 유압 유체를 펌프하여 어큐뮬레이터(34)를 충전한다(도 15 참조). 펌프(12)로부터의 에너지 또한 어큐뮬레이터(34)를 충전시키는데 동시에 사용될 수 있다. 시스템(10)이 박스(70)의 모드에서 작동하면, 제1펌프/모터 유닛(100)은 펌프(12)로부터의 출력을 사용하여 축(104)을 회전시켜 외부 부하(38)를 구동하고, 제2펌프/모터 유닛(102)은 제로 변위에 설정된다(도 16 참조). 시스템이 박스(72)의 모드에서 작동하면, 펌프/모터 유닛들(100, 102) 둘 다는 제로 변위에 설정된다(도 17 참조). 시스템(10)이 박스(74)의 모드에서 작동하면, 움직이고 있는 외부 부하(38)로부터의 관성 에너지가 축(104)을 회전시키고, 제2펌프/모터 유닛(102)은 축(104)을 출력오프시키고 그리고 이 출력을 사용하여 어큐뮬레이터(34) 내로 유압 유체를 펌프하여 어큐뮬레이터(34)를 충전시키며, 제2펌프/모터 유닛(100)은 제로 변위에 설정된다(도 18 참조). 시스템(10)이 박스(76)의 모드에서 작동하면, 제2펌프/모터 유닛(102)은 충전된 어큐뮬레이터(34)로부터의 출력을 사용하여 축(104)을 회전시켜 외부 부하(38)를 구동시키고, 제1펌프/모터 유닛(101)은 펌프(12)와 제2부하회로(24)를 향해 유압 유체를 역으로 펌프한다(도 19 참조). 시스템(10)이 박스(78)의 모드에서 작동하면, 제2펌프/모터 유닛(102)은 충전된 어큐뮬레이터(34)로부터의 출력을 사용하여 축(104)을 회전시키고, 제1펌프/모터 유닛(101)은 펌프(12)와 제2부하회로(24)를 향해 유압 유체를 역으로 펌프한다(도 20 참조). 시스템(10)이 박스(80)의 모드에서 작동하면, 제2펌프/모터 유닛(102)은 충전된 어큐뮬레이터(34)로부터의 출력을 사용하여 축(104)을 회전시키고, 움직이고 있는 외부 부하(38)로부터의 관성 에너지 또한 축(104)을 회전시키며, 제1펌프/모터 유닛(101)은 펌프(12)와 제2부하회로(24)를 향해 유압 유체를 역으로 펌프한다(도 21 참조).

펌프/모터 유닛(100, 102)의 변위율과 변위방향을 제어함으로써, 특정 레벨에서의 유체력(시간당 압력)은 교호레벨(alternate level)로 변환될 수 있거나, 또는 외부 부하(38)를 구동하는데 사용되는 축력(shaft power)로서 공급될 수 있다. 외부 부하(38)의 감속이 필요하면, 유압 트랜스포머(26)는, 탱크(18)로부터 저압 유체를 인출하고 또한 축적을 위해 어큐뮬레이터(34)로 보내고, 가변 변위펌프(12)에 연결된 제2부하회로로 보내거나, 또는 이들 둘의 조합으로 보내는 펌프로서 역할할 수 있다. 외부 부하(38)로부터 출력/입력축(36)을 분리하기 위해 클러치(40)를 사용함으로써, 외부 부하(38)에 적용되는 축작업(shaft work)이 없으면 유압 트랜스포머(26)는 독립 유압 트랜스포머(예컨대 통상적인 유압 트랜스포머)로서 기능할 수 있다. 이는, 어떤 압력이 다른 관련시스템 부하(예컨대, 제2부하회로(24)에 대응하는 부하)에 의해 영향을 받을 때 시스템(10)으로부터 에너지를 취하고 그리고 그리고 현재 어큐뮬레이터 압력에서 드로틀링없이 에너지를 축적함으로써 이루어진다. 동일한 방식으로, 드로틀되지 않은 에너지 또한 그의 현재 압력에서 어큐뮬레이터(34)로부터 인출되고 또한 원한 작동압력에서 시스템(10)에 공급될 수 있다. 유압 트랜스포머(26a)에 의한 출력 흐름의 비율(proportioning)은 펌프/모터 유닛(100, 102) 상의 경사판(110)의 위치들을 조절함으로써 제어될 수 있다. 소정의 실시예들에서, 본 명세서들의 면들은 출력/입력축(36)과 외부 부하(28) 간에 연결을 분리하기 위한 클러치없는 시스템들에서 사용될 수 있다.

도 22는 본 발명의 원리들에 따른 다른 시스템(210)을 보여준다. 이 시스템(210)은 원동력(214)에 의해 구동되는 가변 변위펌프(212)를 포함한다. 가변 변위펌프(212)는 탱크(218)로부터 유압 유체를 인출하고 그리고 제1부하뢰로(222), 제2부하회로(224), 및 제3부하회로(226)를 구동하기 위해 가압된 유압 유체를 출력한다. 제어밸브장치(227)는 가변 변위펌프(212)와 제2 및 제3부하회로(224, 226)들 간에 유체 연통을 제어한다. 제1부하회로(222)는 공통축(229)에 의해 연결되는 세 개의 회전그룹들을 포함하는 유압 트랜스포머(26b)를 포함한다. 공통축(229)은 출력/입력축(229)를 형성하는 단부부분을 포함한다. 클러치(229)는 외부 부하(238)에 출력/입력축(236)을 선택적으로 연결하고 또한 외부 부하(238)로부터 출력/입력축(236)을 선택적으로 분리하는데 사용된다.

유압 트랜스포머(26b)의 회전그룹들은 제1가변 변위펌프/모터유닛(200)과, 제2가변 변위펌프/모터유닛(202)과, 그리고 제3가변 변위펌프/모터유닛(203)을 포함한다. 제1펌프/모터유닛(200)의 제1측(270)은 가변 변위펌프(212)의 출력측에 유체적으로 연결되고 또한 제1펌프/모터유닛(200)의 제2측(271)은 탱크(218)에 유체적으로 연결된다. 제3펌프/모터유닛(203)의 제1측(272)은 제2부하회로(224)에 연결되는 흐름라인(281)에 유체적으로 연결된다. 흐름라인 밸브(280)가 흐름라인(281)을 따라 위치한다. 제1펌프/모터유닛(203)의 제2측(273)은 탱크(218)에 유체적으로 연결된다. 제2펌프/모터유닛(202)의 제1측(274)은 유압 압력에큐뮬레이터(234)에 유체적으로 연결되고, 제3펌프/모터유닛(203)의 제2측(275)는 탱크(218)에 유체적으로 연결된다. 펌프/모터(200, 202, 및 203)들은 여기서 앞서 기술한 것과 같은 유형의 구성을 가질 수 있다.

제2부하회로(224)는 실린더몸체(297) 내에 설치된 피스톤(296)을 가지는 유압 실린더(295)를 포함한다. 피스톤(296)은 상승 행정방향(lift stroke direction)(298)과 복귀(return) 행정방향(299)으로 이동할 수 있다. 피스톤(296)이 상승 행정방향(298)에서 이동하면, 유압 실린더(295)는 중력에 대항해 작업요소(301)(예컨대, 붐(boom))를 상승하거나 또는 이동시키는데 사용된다. 피스톤(296)이 복귀 행정방향(299)에서 이동하면 작업요소(301)는 중력으로 이동한다. 실린더몸체(297)는 피스톤(296)의 피스톤헤드(304)의 양측에 위치한 제1및 제2포트(302, 303)들을 규정한다.

상승 행정방향(298)으로 피스톤(296)을 구동하기 위해, 제어밸브장치(227)와 흐름제어밸브(280)를 통해 유압 유체가 펌프(212)에서부터 제1포트(302)를 경과해 실린더몸체(297) 내로 펌핑된다. 동시에, 상승 행정방향(298)으로 피스톤헤드(304)의 이동은 유압 유체가 제2포트(303)를 통해 실린더몸체(297) 밖으로 이동하게 한다. 제2포트(303)를 통해 실린더몸체(297)를 벗어나는 유압 유체는 제어밸브장치(227)를 통해 흐르고, 제어밸브장치는 유압 유체를 탱크(218)로 보낸다.

피스톤(296)을 복귀 행정방향(299)로 이동시키기 위하여, 제어밸브장치(227)를 통해 유압유체는 펌프(212)에서부터 제2포트(303)를 경과해 실린더몸체(297) 내로 펌핑된다. 동시에, 복귀 행정방향(299)으로 피스톤헤드(304)의 이동은 유압유체가 제1포트(302)를 통해 실린더몸체(297) 외부로 흐르도록 한다. 복귀 행정방향(299)으로 피스톤헤트(304)의 이동은 (예컨대 상승된 작업요소(301)의 중량에 의해) 중력보조/구동되어 제1포트(302)로부터 방출되는 유압 유체를 가압시키게 된다. 도 23에 도시된 바와 같이 흐름제어밸브(280)를 전환시킴으로써, 피스톤(296)의 복귀행정 동안에 제1포트(302)로부터 출력된 유압유체는 흐름라인(281)을 통해 제3펌프/모터유닛(203)으로 전달될 수 있어서, 실린더몸체(297)로부터 방출되는 가압된 유체로부터의 에너지는 공통축(229)를 구동시키는데 사용될 수 있다. 공통축(229)이 유압실린더(295)로부터 방출되는 압력에 의해 구동되면, 피스톤(296)의 복귀행정에 대응하는 에너지가 제2펌프/모터유닛(202)을 통해 어큐뮬레이터(234)로 전달되거나 및/또는 출력/입력축(2360을 통해 외부 부하(238)로 전달될 수 있다. 부수적으로, 에너지는, 제1펌프/모터유닛(200)의 제1측(270) 외측으로 펌핑되는 가압 유압유체의 형태로 가변 변위펌프(212)를 향해 역으로 전달될 수 있다. 이 방식에서, 유압 트랜스포터(26b)는, 유압실린더(295)의 상승 행정 동안에 상승된 작업요소(301)의 상승된 중량에 대응하는 위치에너지의 재생 및 사용이 이루어지도록 한다.

앞서 기술한 실시예들과 유사하게, 트랜스포머(26b)와 어큐뮬레이터(234)는 또한 펌프(212)로부터의 과도 에너지가 어큐뮬레이터(234)에 축적되도록 하여 에너지 완충기능(buffering function)을 제공한다. 또한, 앞서 기술한 실시예들과 유사하게, 작업부하(228)의 감속에 대응하는 에너지가, 나중 사용을 위해 어큐뮬레이터(234)에 축적되거나 및/또는 제2 또는 제3부하회로(224, 226)에서 사용을 위해 펌프(212)를 향해 역으로 전달되어 부하 평준화기능(leveling function)을 제공한다. 부수적으로, 밸브(280) 및 제3펌프/모터유닛(203) 또한 어큐뮬레이터(34)로부터의 에너지 또는 작업부하(238)의 감속에 대응하는 에너지가 상승방향(298)으로 피스톤(296)을 구동시키는데 사용되게 된다. 도 2에 주어진 모드들과 비교하면, 출력을 인출하고 또한 출력을 공급하는 다른회로에 연결된 제3펌프/모터유닛(203)은 추가적인 작동모드/옵션들을 제공한다.

한 실시예에서, 상기에서 기술한 유형의 유압회로구성은 굴삭기와 같은 굴삭장비의 일부에 통합될 수 있다. 예컨대, 도 24와 25는 하부캐리어(410)에 의해 지지되는 상부구조물(412)를 포함하는 예시적 굴삭기(400)를 보여준다. 하부캐리어(410)는 지면에 대해 굴삭기(400)를 수송하기 위한 추진구조를 포함한다. 예컨대, 상부구조물(412)는 피벗축(408)(예컨대, 스윙축(swing axis))을 중심으로 하부캐리어에 대해 주축적으로 이동한다. 소정의 실시예들에서, 상기에서 기술한 유형의 트랜스포머 입력/출력축들을, 하부캐리어(410)에 관련해 스윙축(408)에 대해 상부구조물(412)을 주축회전시키는데 사용될 수 있다.

상구구조물(412)은 기계장치의 원동력(14)을 지지하고 또한 수송할 수 있고 또한 운영자 인터페이스가 제공되는 캡(425)을 포함할 수 있다. 붐(boom)(402)은 상부구조물(412)에 의해 수송되고 또한 붐실린더(402c)에 의해 상승위치와 하강위치 간에 주축적으로 이동한다. 아암(404)은 붐(402)의 첨단에 주축회전되게 연결된다. 아암실린더(404c)는 붐(402)에 대해 암(404)을 주축회전시키는데 사용된다. 굴삭기(400)는 또한 아암(404)의 첨단에 주축회전 가능하게 연결되는 버킷(406)을 포함한다. 버킷실린더(406c)는 아암(404)에 관해 버킷(406)을 주축회전시키는데 사용된다. 소정의 실시예들에서, 붐실린더(402c)와, 아암실린더(404c)와 그리고 버킷실린더(406c)들은 상기에서 기술한 유형의 시스템 부화회로들의 일부일 수 있다. 예컨대, 도 22 및 23의 실시예의 유압실린더(295)는 붐실린더(402c)로서 기능할 수 있다.

도 26와 27은, 굴삭기(40)에 사용을 위해 수정이 된, 본 발명의 원리들에 따른 다른 시스템(510)을 도시하고 있다. 이 시스템(510)은 원동력(514)에 의해 구동되는 가변 변위펌프(512)를 포함한다. 가변 변위펌프(512)는 축회전 당 펌프변위를 제어하기 위한 경사판(544)을 포함할 수 있다. 시스템제어기(542)는 음흐름(negative flow) 제어 오리피스밸스(545)를 가지는 음흐름 제어회로(543)와 인터페이스할 수 있다. 음흐름 제어회로(543)는 펌프(512)의 작동을 제어하는데 사용되게 되는 음흐름 제어(NFC) 펌프 제어방법이 이루어지게 한다. 가변 변위펌프(512)는 탱크(518)로부터 유압 유체를 인출하고 그리고 제1부하회로(522)와, 제2부하회로(524)와 그리고 제3부하회로(526)을 구동하기 위한 가압된 유압 유체를 출력한다. 제2부하회로(524)는 아암실린더(404c)를 포함하고 또한 제3부하회로(526)는 2붐실린더(402c)를 포함한다. 지향성 흐름제어 밸브(direction flow control valve)(523)는 아암실린더(404c)와 펌프(512)와 탱크(518) 간에 유체흐름을 제어한다. 지향성 흐름제어 밸브(525)는 붐실린더(402c)와 펌프(512)와 탱크(518) 간의 유체흐름을 제어한다. 제1부하회로(52)는 공통축(529)에 의해 연결된 두 개의 회전그룹들을 포함하는 유압 트랜스포머(26c)를 포함한다. 공통축 또는 축(529)들은 출력/입력축(536)을 형성하는 단부를 포함한다. 클러치(540)는 외부 부하(538)에 출력/입력축(536)을 선택적으로 연결하고 또한 외부 부하(538)로부터 출력/입력축(536)을 선택적으로 분리하는데 사용된다. 출력/입력축(536)은 하부캐리어(410)에 관해 피벗축(408)을 중심으로 굴삭기(400)의 상부구조물(412)을 주축회전시키는데(즉, 스윙시키는데) 사용된다. 그러므로, 외부 부하(538)는 피벗축(408)에 관해 상부구조물(412)의 주축이동을 가속 및 감속시키는데 사용되는 부하를 나타낸다. 클러치(540)와 상부구조물(412) 사이에 기어감속(539)이 도시되어 있다.

유압 트랜스포머(26c)의 회전그룹들은 제1가변 변위펌프/모터유닛(500)과 제2가변 변위펌프/모터유닛(502)을 포함한다. 제1펌프/모터유닛(50)의 제1측(570)은 가변 변위펌프(512)의 출력측에 유체적으로 연결되고 또한 제1펌프/모터유닛(500)의 제2측(571)은 탱크(518)에 유체적으로 연결된다. 흐름라인(569)은 제1펌프/모터유닛(500)의 제2측(571)을 펌프(512)의 외측에 연결한다. 제2펌프/모터유닛(502)의 제1측(574)은 유압 압력어큐뮬레이터(534)에 유체적으로 연결되고, 또한 제2펌프/모터유닛(502)의 제2측(575)은 탱크(518)에 유체적으로 연결된다. 펌프/모터(500, 502)들은 여기에서 앞서 기술한 펌프/모터들과 동일한 유형의 구성을 가질 수 있다.

붐실린더(402c)는 실린더(405)와 피스톤(407)을 포함한다. 실린더(405)는 피스톤(407)의 피스톤헤드(413)의 양측 상에 제1및 제2포트(409, 411)들을 규정한다.

흐름제어밸브(567)(즉, 모드밸브)가 흐름라인(569)을 따라 위치한다. 흐름제어밸브(567)는 제1 및 제2위치 사이에서 이동한다. 제1위치에서, 흐름제어밸브(567)는 펌프(512)의 출력측을 제1펌프/모터유닛(50)의 제1측(57)에 유체적으로 연결한다. 제2위치(도 27에 도시된 위치)에서, 흐름제어밸브(567)는 실린더(405)의 제1포트(409)를 제1펌프/모터유닛(500)의 제1측(570)에 유체적으로 연결한다. 붐(402)을 상승시키기 위해 상승/팽창 행정으로 피스톤(407)을 이동시키기 위해, 제1포트(409)가 펌프(512)의 출력측과 유체 연통하도록 위치될 수 있고 또한 제2포트(409)가 탱크(518)와 유체 연통하도록 위치될 수 있으며, 및/또는 제1포트(409)가 제1펌프/모터유닛(500)의 제1측(570)과 유체 연통하도록 위치될 수 있고 또한 제2포트(411)가 탱크(518)와 유체 연통하도록 위치될 수 있다. 붐(402)을 하강시키기 위해 복귀방향으로 피스톤(407)을 이동시키기 위해, 제1포트(409)가 흐름제어밸브(567)를 통해 제1펌프/모터유닛(500)의 제1측(57)과 유체 연통하도록 위치될 수 있다. 이 구성에서 붐(402)이 하강하면 일방향 체크밸브(563)는 제1포트(409)가 탱크(518)와 유체 연통하도록 위치되는 것을 방지한다. 붐(402)이 하강하면 붐(402)의 중량은 제1포트(409)로부터 방출하는 유압 유체를 가압하게 된다는 것을 이해하게 될 것이다. 이렇게 가압된 유압 유체를 트랜스포머(26c)로 보냄으로써, 상승된 붐(402)의 중량에 대응하는 위치에너지가 회수되어 어큐뮬레이터(534)에 축적될 수 있거나 및/또는 출력/입력축(536)을 통해 외부 부하(538)로 전달될 수 있다. 부수적으로, 소정의 실시예들에서 에너지는 제1펌프/모터유닛(50)의 제1측(570)의 외부로 펌핑된 가압된 유압 유체의 형태로 가변 변위펌프(512)를 향해 역으로 전달될 수 있다. 이 방식에서, 유압 트랜스포터(26c)는 유압실린더(402c)의 상승행정 동안에 상승된 붐(402)의 상승 중량에 대응하는 위치에너지를 재생하여 사용할 수 있도록 한다.

앞서 기술된 실시예들과 유사하게, 트랜스포머(26c)와 어큐뮬레이터(534)는 또한 펌프(512)로부터의 과도 에너지가 어큐뮬레이터(534)에 축적되도록 하여 에너지 완충기능을 제공한다. 또한, 앞서 기술한 실시에들과 비슷하게, 작업부하(538)의 감속에 대응하는 에너지가 추후 사용을 위해 어큐뮬레이터(534)에 축적되고, 붐실린더(402c)로 보내지거나, 및/또는 제2 또는 제3부하회로(524, 526)에서 사용을 위해 펌프(512)를 향해 역으로 보내질 수 있어서 부하 평준화기능을 제공한다. 제어기(542)와 인터페이스하는 유압 유체 압력센서(590)가 시스템(510)을 전체에 걸쳐 제공된다.

Claims (17)

1. 유압시스템에 있어서, 유압시스템은
   어큐뮬레이터와;
   회전가능한 축에 연결된 회전제1 및 제2가변 변위펌프/모터유닛들들 포함하는 유압 트랜스포머를 포함하고, 상기 회전가능한 축은 외부 부하에 연결하도록 이루어지며, 상기 제1가변 변위펌프/모터유닛은 펌프에 유체적으로 연결도는 제1측과 탱크에 유체적으로 연결되는 제2측을 포함하고, 상기 제2가변 변위펌프/모터유닛은 상기 어큐뮬레이터에 유체적으로 연결되는 제1측과 상기 탱크와 유체적으로 연결되는 제2측을 포함하는 것을 특징으로 하는 유압시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2가변 변위펌프/모터유닛들 각각은 상기 회전가능한 축과 경사판에 설치되는 회전그룹을 포함하는 것을 특징으로 하는 유압시스템.
3. 제1항에 있어서, 상기 회전가능한 축을 상기 외부 부하와 결합하고 또한 상기 회전가능한 축을 상기 외부 부하로부터 분리하기 위한 클러치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유압시스템.
4. 제1항에 있어서, 상기 유압시스템은 하부캐미러에 관해 피벗축을 중심으로 주축회전하는 상부구조물을 가지는 굴삭기에 통합되고, 또한 상기 회전가능한 축은 상기 피벗축을 중심으로 상기 상부구조물을 주축회전시키는데 사용되는 것을 특징으로 하는 유압시스템.
5. 제4항에 있어서, 상기 상부구조물은 붐실런더에 의해 상승 및 하강되는 굴삭붐(excavation boom)을 수송하는 것을 특징으로 하는 유압시스템.
6. 제5항에 있어서, 상기 제1펌프/모터유닛의 제1측은, 상기 굴삭붐이 붐실린더에 의해 하강되면 붐실린더의 출력포트와 유체 연통하도록 위치되는 것을 특징으로 하는 유압시스템.
7. 제6항에 있어서, 상기 제1펌프/모터유닛의 상기 제1측이 펌프에 유체적으로 연결되는 제1위치와 상기 제1펌프/모터유닛의 상기 제1측이 붐실린더의 출력포트에 유체적으로 연결되는 제2위치 사이에서 이동가능한 밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유압시스템.
8. 제5항에 있어서, 상기 유압 트랜스포머는 상기 회전가능한 축 위에 설치되는 제3펌프/모터유닛을 포함하고, 상기 제3펌프/모터유닛은 제1측과 제2측을 포함하고, 상기 제3펌프/모터유닛의 상기 제2측은 탱크에 유체적으로 연결되고, 그리고 상기 제3펌프/모터유닛의 상기 제1측은 붐이 붐실린더에 의해 하강되면 붐실린더의 출력 포트와 유체 연통하도록 위치하는 것을 특징으로 하는 유압시스템.
9. 제1항에 있어서, 작업물을 상승하고 또한 하강시키기 위한 유압실린더를 더 포함하고, 상기 유압실린더는 펌프에 유체적으로 연결되고, 상기 제1펌프/모터유닛의 제1측은 상기 작업물이 유압실린더에 의해 하강되면 유압실린더의 출력 포트와 유체 연통하도록 위치하는 것을 특징으로 하는 유압시스템.
10. 제9항에 있어서, 상기 작업물은 붐인 것을 특징으로 하는 유압시스템.
11. 제1항에 있어서, 상기 유압 트랜스포머는 상기 회전가능한 축 위에 설치되는 제3펌프/모터유닛을 포함하고, 상기 제3펌프/모터유닛은 제1측과 제2측을 포함하고, 상기 제3펌프/모터유닛의 상기 제2측은 탱크에 유체적으로 연결되는 것을 특지으로 하는 유압시스템.
12. 제11항에 있어서, 작업물을 상승 및 하강시키기 위한 유압실린더를 더 포함하고, 상기 제3펌프/모터유닛의 상기 제1측은 상기 작업물이 유압실린더에 의해 하강되면 유압실린더의 출력 포트와 유체 연통하도록 위치하는 것을 특징으로 하는 유압시스템.
13. 제12항에 있어서, 상기 작업물은 붐인 것을 특징으로 하는 유압시스템.
14. 제1항에 있어서, 상기 유압 트랜스포머는 유압펌프에 의해 구동되는 제1부하회로의 일부이고, 상기 유압시스템은 유압펌프에 의해 구동되는 제2부하회로를 포함하고, 상기 유압 트랜스포머는 외부 부하의 감속에 대응하는 에너지를 어큐뮬레이터로 전송할 수 있고, 또한 유압 트랜스포머는 외부 부하의 감속에 대응하는 에너지를 상기 제2부하회로에 전송할 수 있는 것을 특징으로 하는 유압시스템.
15. 시스템은:
    원동력과;
    상기 원동력에 의해 구동되는 유압펌프와;
    상기 유압펌프에 의해 구동되는 제1 및 제2부하회로들을 포함하고, 상기 제1부하되로는 외부 부하에 연결되도록 이루어진 출력축을 가지는 유압 트랜스포머를 포함하고, 상기 유압 트랜스포머는 유압 압력 어큐뮬레이터에 유체적으로 연결되며, 유압 트랜스포머는 다음을 포함하는 다수의 동작:
    a) 유압 트랜스포머가 외부 부하의 감속에 대응하는 에너지를 출력축으로부터 수신하여 유압 압력 어큐뮬레이터를 충전하는데 상기 에너지는 사용하는 제1동작과;
    b) 유압 트랜스포머가 어큐뮬레이터로부터의 에너지를 사용하여 이 에너지를 출력축을 통해 외부 부하에 토크를 전달하는데 사용하는 제2동작과;
    c) 유압 트랜스포머가 어큐뮬레이터로부터의 에너지를 제2부하회로에서 사용을 위해 유압펌프를 향해 역으로 전달하는 제3동작과;
    d) 유압 트랜스포머가 유압펌프로부터의 에너지를, 사기 에너지를 외부 부하에 토크로서 전달하는 출력축으로 전달하는 제4동작을 제공하는 것을 특징으로 하는 시스템.
16. 제15항에 있어서, 상기 유압 트랜스포머는 펌프로부터의 에너지를 사용하여 어큐뮬레이터를 충전하는 동작을 제공하는 것을 특징으로 하는 시스템.
17. 제15항에 있어서, 유압 트랜스포머는 외부 부하의 감속에 대응하는 에너지를 제2부하회로에서 사용을 위해 출력축에서 유압펌프를 향해 역으로 전달하는 동작을 제공하는 것을 특징으로 하는 시스템.

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