KR20160128317A - 듀얼 모드 하이브리드 하이드로스태틱 드라이브라인 - Google Patents

듀얼 모드 하이브리드 하이드로스태틱 드라이브라인 Download PDF

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KR20160128317A
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clutch
hydrostatic device
fluid
gear
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KR1020167023489A
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쥴리오 오르넬라
로렌조 세라오
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다나 이탈리아 에스피에이
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Abstract

하이드로스태틱 구동 모드 및 직접 구동 모드에서 작동될 수 있는 하이브리드 드라이브라인과 하이드로스태틱 구동 모드 및 직접 구동 모드 안의 하이브리드 드라이브라인을 작동하는 방법이 제공되어 있다. 상기 하이브리드 드라이브라인은 파워소스, 상기 파워소스와 구동적으로 연결된 제1하이드로스태틱 장치, 차량 출력과 선택적으로 구동적이게 연결되고 상기 제1하이드로스태틱 장치와 유체 교류를 하는 제2하이드로스태틱 장치, 상기 제1하이드로스태틱 장치 및 제2하이드로스태틱 장치와 유체 교류를 하는 축압기 조립체, 및 상기 차량 출력 및 상기 제1하이드로스태틱 장치와 제2하이드로스태틱 장치 중 하나와 선택적으로 구동적이게 연결된 클러치 장치를 포함한다. 상기 하이브리드 드라이브라인은 직렬 하이브리드 배열 및 병렬 하이브리드 배열의 이점을 제공하고, 작동 및 이동 과정 시의 토크 방해를 감소시키고, 상기 드라이브라인이 통합된 차량의 효율을 증가시킨다.

Description

듀얼 모드 하이브리드 하이드로스태틱 드라이브라인{DUAL MODE HYBRID HYDROSTATIC DRIVELINE}
본 발명은 일반적으로 파워 변속기 시스템과 관련 있다. 더 구체적으로, 본 발명은 차량을 위한 하이브리드 하이드로스태틱 변속기와 관련이 있고, 상기 하이브리드 하이드로스태틱 변속기는 하이드로스태틱 파워 변속기 모드 또는 직접 구동 파워 변속기 모드에서 작동될 수 있다.
토목 기계, 산업 장비 등과 같은 하이브리드 하이드로스태틱 변속기를 포함하는 차량들은 일반적으로 직렬 유압 배열 또는 병렬 유압 배열을 구비한 것으로서 언급된다. 직렬 유압 배열에서, 적어도 하나의 축압기 및 제어밸브는 파워 소스에 구동적으로 연결되는 제1하이드로스태틱 장치와 전동축에 구동적으로 연결되는 제2하이드로스태틱 장치를 포함하는 하이드로스태틱 변속기로부터 에너지를 수집하거나 또는 하이드로 스택틱 변속기로 저장된 에너지를 보내는 데에 사용된다. 병렬 유압 배열에서, 적어도 하나의 축압기 및 제어밸브는 파워 소스와 전동축 양쪽에 구동적으로 연결되는 하이드로스태틱 장치로부터 에너지를 수집하거나 상기 하이드로스택틱 장치로 저장된 에너지를 보내는 데에 사용된다.
이러한 하이브리드 하이드로스태틱 변속기를 포함하는 차량은 일반적으로 작업 사이클 모드 및 수송 사이클 모드에서 작동된다. 상기 작업 사이클 모드에서, 차량은 일반적으로 낮은 속도와 가변 기어비로 작동된다. 상기 하이브리드 하이드로스태틱 변속기 내의 토크 방해(torque interruptions)는 작업 사이클 모드에서 강하게 선호되지 않는다. 상기 작업 사이클 모드는 일반적으로 리프팅 작동과 푸시 작동에서 사용된다. 상기 수송 사이클 모드에서, 차량은 일반적으로 높은 속도와 1개 이상의 고정 기어비로 작동된다. 상기 수송 사이클 모드는 일반적으로 견인 작동에서 또는 상기 작업 사이클 모드가 사용되는 영역 사이에서 차량을 이동할 때 사용된다. 상기 하이브리드 하이드로스태틱 변속기의 증가된 효율은 작업 사이클 모드와 수송 사이클 모드 양쪽에 강하게 선호될 것이다.
또한, 이러한 하이브리드 하이드로스태틱 변속기를 포함하는 차량은 작업 사이클 모드와 수송 사이클 모드 사이에서의 이동 과정 동안 토크 방해의 대상이 된다. 이러한 토크 방해는 차량의 성능 저하와 운전자의 불만을 초래할 수 있다.
직렬 하이브리드 배열과 병렬 하이브리드 배열의 이점을 제공하고, 작동과 이동 과정에서의 토크 방해를 감소시키고, 하이브리드 하이드로스태틱 드라이브라인이 통합된 차량의 효율을 증가시키는 차량의 하이브리드 하이드로스태틱 드라이브라인과 작동 방법을 개발하는 것이 유리하다.
본 발명에 의해 제공되는 것과 같이, 토크 방해를 최소화하고 차량의 연료 효율을 증가시키고 상기 파워스플릿 변속기가 통합된 차량의 운전 속도의 범위를 증가시키는 작동 모드 사이에서의 파워스플릿 변속기를 이동하기 위한 하이브리드 하이드로스태틱 드라이브라인과 방법이 발견되었다.
하나의 실시예에서, 본 발명은 하이드로스태틱 구동 모드와 직접 구동 모드에서 작동될 수 있는 차량을 위한 하이브리드 드라이브라인에 연결된다. 상기 하이브리드 드라이브라인은 파워 소스, 상기 파워소스에 구동적으로 연결된 제1하이드로스태틱 장치, 차량 출력에 선택적으로 구동적이게 연결되고 상기 제1하이드로스태틱 장치와 유체 교류를 하는 제2하이드로스태틱 장치, 상기 제1하이드로스태틱 장치 및 제2하이드로스태틱 장치와 유체 교류를 하는 축압기 조립체, 및 제1하이드로스태틱 장치 및 제2하이드로스태틱 장치 중 하나와 상기 차량 출력에 선택적으로 구동적이게 연결된 클러치 장치를 포함한다. 상기 하이브리드 드라이브라인은 상기 클러치 장치를 사용하여 제2하이드로스태틱 장치를 차량 출력에 구동적으로 연결되게 함으로써 하이드로스태틱 구동 모드에서 작동된다. 상기 하이브리드 드라이브라인은 클러치 장치를 사용하여 파워 소스를 차량 출력에 구동적으로 연결되게 함으로써 직접 구동 모드에서 작동된다.
또 다른 실시예에서, 본 발명은 하이드로스태틱 구동 모드와 직접 구동 모드에서의 차량을 위한 하이브리드 드라이브라인의 작동 방법에 연결된다. 상기 방법은 파워 소스를 제공하는 단계, 상기 파워 소스에 구동적으로 연결된 제1하이드로스태틱 장치를 제공하는 단계, 차량 출력에 선택적으로 구동적이게 연결되고 상기 제1하이드로스태틱 장치와 유체 교류를 하는 제2하이드로스태틱 장치를 제공하는 단계, 상기 제1하이드로스태틱 장치와 제2하이드로스태틱 장치와 유체 교류를 하는 축압기 조립체를 제공하는 단계, 제1하이드로스태틱 장치 및 제2하이드로스태틱 장치 중 하나와 차량 출력에 선택적으로 구동적이게 연결되는 클러치 장치를 제공하는 단계, 하이브리드 드라이브라인을 하이드로스태틱 구동 모드에 놓기 위해 클러치 장치를 사용하여 제2하이드로스태틱 장치와 차량 출력을 구동적으로 연결되게 하는 것의 단계를 포함한다.
실시예는 그 중에서도 다음 예시와 관련 있다:
1. 하이드로스태틱 구동 모드 및 직접 구동 모드에서 작동될 수 있는 차량을 위한 하이브리드 드라이브라인에서, 상기 하이브리드 드라이브라인은:
파워 소스;
상기 파워 소스에 구동적으로 연결된 제1하이드로스태틱 장치;
차량 출력에 선택적으로 구동적으로 연결되고 상기 제1하이드로스태틱 장치와 유체 교류를 하는 제2하이드로스태틱 장치;
상기 제1하이드로스태틱 장치와 제2하이드로스태틱 장치와 유체 교류를 하는 축압기 조립체; 및
상기 제1하이드로스태틱 장치 및 제2하이드로스태틱 장치 중 하나와 상기 차량 출력에 선택적으로 구동적이게 연결된 클러치 장치;
상기 제1하이드로스태틱 장치의 제1유체포트를 제2하이드로스태틱 장치의 제1유체포트에 유동적으로 연결하는 제1유체도관;
상기 제1하이드로스태틱 장치의 제2유체포트를 제2하이드로스태틱 장치의 제2유체포트에 유동적으로 연결하는 제2유체도관;
로우 레인지 기어; 및
하이 레인지 기어를 포함하고;
상기 하이브리드 드라이브라인은 클러치 장치를 사용하여 로우 레인지 기어를 통해 제2하이드로스태틱 장치를 차량 출력에 구동적으로 연결되게 하고, 제1하이드로스태틱 장치, 유체도관, 제2하이드로스태틱 장치 및 클러치 장치를 매개로 파워 소스로부터 차량 출력까지 파워를 옮김으로써 하이드로스태틱 구동 모드에서 작동되고; 및
상기 하이브리드 드라이브라인은 클러치 장치를 사용하여 하이 레인지 기어를 통해 차량 출력에 파워 소스가 구동적으로 연결되게 함으로써 직접 구동 모드에서 작동된다.
2. 예시1에 의한 하이브리드 드라이브라인에서,
상기 축압기 조립체는 저압 축압기, 고압 축압기, 및 적어도 하나의 제어밸브를 포함한다.
3. 예시2에 의한 하이브리드 드라이브라인에서,
상기 적어도 하나의 제어밸브는 적어도 제1위치 및 제2위치를 구비하고, 상기 제1위치에서의 상기 적어도 하나의 제어밸브는 고압 축압기 및 제1하이드로스태틱 장치와 유체 교류를 하는 제1유체도관 사이의 유체 교류를 용이하게 하고, 상기 제2위치에서의 적어도 하나의 제어밸브는 제1하이드로스태틱 장치 및 제2하이드로스태틱 장치와 유체 교류를 하는 제2유체도관과 고압 축압기 사이의 유체 교류를 용이하게 한다.
4. 예시1에 의한 하이브리드 드라이브라인에서,
상기 클러치 장치는 이동 칼라, 제1동기장치, 및 제2동기장치를 포함한다.
5. 예시1에 의한 하이브리드 드라이브라인에서,
상기 클러치 장치는 이동 칼라, 제1동기장치, 및 제2동기장치를 포함하고; 상기 제1동기장치는 제1하이드로스태틱 장치와 차량 출력 사이의 동기화 연결을 용이하게 하고, 상기 제2동기장치는 제2하이드로스태틱 장치와 차량 출력 사이의 동기화를 용이하게 한다.
6. 예시1에 의한 하이브리드 드라이브라인에서,
상기 클러치 장치는 제1클러치 및 제2클러치를 포함하고;
상기 제1클러치는 제1하이드로스태틱 장치와 차량 출력 사이의 가변적인 구동 연결을 용이하게 하고 상기 제2클러치는 제2하이드로스태틱 장치와 차량 출력 사이의 가변적인 구동 연결을 용이하게 한다.
7. 예시6에 의한 하이브리드 드라이브라인에서,
상기 제1클러치 및 제2클러치는 각각 습판(wet plate) 스타일 클러치이다.
8. 예시1에 의한 하이브리드 드라이브라인에서,
차량 출력에 선택적으로 구동적이게 연결된 제3하이드로스태틱 장치를 추가로 포함하고, 상기 제3하이드로스태틱 장치는 제1하이드로스태틱 장치와 축압기 조립체와 유체 교류를 한다.
9. 예시8에 의한 하이브리드 드라이브라인에서,
상기 클러치 장치는 제1클러치, 제2클러치, 및 제3클러치를 포함하고;
상기 제1클러치는 제1하이드로스태틱 장치와 차량 출력 사이의 가변적인 구동 연결을 용이하게 하고, 상기 제2클러치는 제2하이드로스태틱 장치와 차량 출력 사이의 가변적인 구동 연결을 용이하게 하고, 상기 제3클러치는 제3하이드로스태틱 장치와 차량 출력 사이의 가변적인 구동 연결을 용이하게 한다.
10. 예시9에 의한 하이브리드 드라이브라인에서,
상기 제1클러치, 제2클러치, 및 제3클러치는 각각 습판 스타일 클러치이다.
11. 하이드로스태틱 구동 모드 및 직접 구동 모드에서 차량을 위한 하이브리드 드라이브라인을 작동하는 방법은:
파워 소스를 제공하는 단계;
상기 파워 소스에 구동적으로 연결된 제1하이드로스태틱 장치를 제공하는 단계;
차량 출력에 선택적으로 구동적이게 연결되고 상기 제1하이드로스태틱 장치와 유체 교류를 하는 제2하이드로스태틱 장치를 제공하는 단계;
상기 제1하이드로스태틱 장치와 제2하이드로스태틱 장치와 유체 교류를 하는 축압기 조립체를 제공하는 단계;
제1하이드로스태틱 장치 및 제2하이드로스태틱 장치 중 하나와 상기 차량 출력에 선택적으로 구동적이게 연결되는 클러치 장치를 제공하는 단계;
상기 제1하이드로스태틱 장치의 제1유체포트를 상기 제2하이드로스태틱 장치의 제1유체포트에 유동적으로 연결하는 제1유체도관을 제공하는 단계;
상기 제1하이드로스태틱 장치의 제2유체포트를 상기 제2하이드로스태틱 장치의 제2유체포트에 유동적으로 연결하는 제2유체도관을 제공하는 단계;
로우 레인지 기어를 제공하는 단계;
하이 레인지 기어를 제공하는 단계;
클러치 장치를 사용하여 로우 레인지 기어를 통해 차량 출력에 제2하이드로스태틱 장치를 구동적으로 연결되게 하고, 상기 하이브리드 드라이브라인을 하이드로스태틱 구동 모드에 놓기 위해 제1하이드로스태틱 장치, 유체도관, 제2하이드로스태틱 장치 및 클러치 장치를 매개로 파워 소스에서 차량 출력으로 파워를 옮기는 단계; 및
상기 하이브리드 드라이브라인을 직접 구동 모드에 놓기 위해 클러치 장치를 사용하여 하이 레인지 기어를 통해 차량 출력에 파워 소스가 구동적으로 연결되게 하는 단계를 포함한다.
12. 예시11에 의한 하이드로스태틱 구동 모드와 직접 구동 모드에서 차량을 위한 하이브리드 드라이브라인을 작동하는 방법에서,
상기 축압기 조립체는 저압 축압기, 고압 축압기, 및 적어도 하나의 제어밸브를 포함한다.
13. 예시12에 의한 하이드로스태틱 구동 모드와 직접 구동 모드에서 차량을 위한 하이브리드 드라이브라인을 작동하는 방법에서,
상기 적어도 하나의 제어밸브를 제1위치 및 제2위치 중 하나에 배치하는 단계를 추가로 포함하고, 제1위치에서의 적어도 하나의 제어밸브는 제1하이드로스태틱 장치와 유체 교류를 하는 제1유체도관과 고압 축압기 사이의 유체 교류를 용이하게 하고, 제2위치에서의 적어도 하나의 제어밸브는 제1하이드로스태틱 장치 및 제2하이스로스태틱 장치와 유체 교류를 하는 제2유체도관과 고압 축압기 사이의 유체 교류를 용이하게 한다.
14. 예시13에 의한 하이드로스태틱 구동 모드와 직접 구동 모드에서 차량을 위한 하이브리드 드라이브라인을 작동하는 방법에서,
상기 고압 축압기와 유체 교류를 하는 제1하이드로스태틱 장치 및 제2하이드로스태틱 장치 중 하나를 사용하여 차량 출력에 회전력을 적용하는 단계; 및/또는
상기 고압 축압기와 유체 교류를 하는 제1하이드로스태틱 장치 및 제2하이드로스태틱 장치 중 하나를 사용하여 차량 출력으로부터 에너지를 수집하는 것과 상기 고압 축압기 내에 에너지를 저장하는 단계; 및/또는
상기 고압 축압기와 유체 교류를 하는 제1하이드로스태틱 장치를 사용하여 파워 소스로부터 에너지를 수집하는 것과, 하이드로스태틱 구동 모드에서 직접 구동 모드로의 이동을 용이하게 하기 위해 상기 고압 축압기 내에 에너지를 저장하는 단계; 및/또는
직접 구동 모드에서 하이드로스태틱 구동 모드로의 이동을 용이하게 하기 위해 상기 고압 축압기를 사용하여 제2하이드로스태틱 장치에 회전력을 적용하는 단계를 추가로 포함한다.
첨부 도면의 관점에서 읽을 때, 본 발명의 다양한 예시는 바람직한 실시예의 다음의 상세한 묘사로부터 통상의 기술자에게 명백해질 것이다.
본 발명의 다른 이점뿐만 아니라 상기 사항은, 첨부 도면의 관점에서 읽을 때, 다음의 상세한 묘사로부터 통상의 기술자에게 즉시 명백해질 것이다.
도1은 차량을 위한 하이브리드 드라이브라인의 본 발명의 실시예에 따른 개략도이다;
도2는 차량을 위한 하이브리드 드라이브라인의 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 개략도이다;
도3은 차량을 위한 하이브리드 드라이브라인의 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 개략도이다;
도4A는 직렬 작동 모드에서 병렬 작동 모드로의 이동 과정 동안의 도1에 도시된 드라이브라인의 차량의 속도를 그래프로 도시한 것이다;
도4B는 직렬 작동 모드에서 병렬 작동 모드로의 이동 과정 동안의 도1에 도시된 드라이브라인의 하이드로스태틱 장치의 회전 속도를 그래프로 도시한 것이다;
도4C는 직렬 작동 모드에서 병렬 작동 모드로의 이동 과정 동안의 도1에 도시된 드라이브라인의 파워소스의 회전 속도를 그래프로 도시한 것이다;
도4D는 직렬 작동 모드에서 병렬 작동 모드로의 이동 과정 동안의 도1에 도시된 드라이브라인의 하이드로스태틱 장치의 변위를 그래프로 도시한 것이다;
도4E는 직렬 작동 모드에서 병렬 작동 모드로의 이동 과정 동안의 도1에 도시된 드라이브라인의 파워 소스의 토크를 그래프로 도시한 것이다;
도4F는 직렬 작동 모드에서 병렬 작동 모드로의 이동 과정 동안의 도1에 도시된 드라이브라인의 클러치 장치의 모드를 그래프로 도시한 것이다;
도5A는 병렬 작동 모드에서 직렬 작동 모드로의 이동 과정 동안의 도1에 도시된 드라이브라인의 차량 속도를 그래프로 도시한 것이다;
도5B는 병렬 작동 모드에서 직렬 작동 모드로의 이동 과정 동안의 도1에 도시된 드라이브라인의 하이드로스태틱 장치의 회전 속도를 그래프로 도시한 것이다;
도5C는 병렬 작동 모드에서 직렬 작동 모드로의 이동 과정 동안의 도1에 도시된 드라이브라인의 파워소스의 회전 속도를 그래프로 도시한 것이다;
도5D는 병렬 작동 모드에서 직렬 작동 모드로의 이동 과정 동안의 도1에 도시된 드라이브라인의 하이드로스태틱 장치의 변위를 그래프로 도시한 것이다;
도5E는 병렬 작동 모드에서 직렬 작동 모드로의 이동 과정 동안의 도1에 도시된 드라이브라인의 파워소스의 토크를 그래프로 도시한 것이다;
도5F는 병렬 작동 모드에서 직렬 작동 모드로의 이동 과정 동안의 도1에 도시된 드라이브라인의 클러치 장치의 모드를 그래프로 도시한 것이다.
본 발명은, 명시적으로 달리 규정하는 경우를 제외하고, 다양한 선택적 방향과 스텝 시퀀스를 가정할 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 또한 첨부된 도면에 도시되고 다음의 명세 사항에 묘사된 특정 장치와 과정들은 단순히 여기에 정의된 본 발명 개념의 전형적 실시예임이 이해되어야 한다. 그러므로, 공시된 실시예와 관련된 특정 크기, 방향 또는 물리적인 특성들은 명시적으로 별도의 언급이 없는 이상 제한적인 것으로 간주되어선 아니 된다.
도1은 차량(도시되지 않음)을 위한 드라이브라인(110)을 개략적으로 도시한다. 상기 드라이브라인(110)은 파워소스(112), 제1하이드로스태틱 장치(114), 제2하이드로스태틱 장치(116), 축압기 조립체(118), 및 클러치 장치(120)를 포함한다. 상기 제1하이드로스태틱 장치(114)는 상기 파워소스(112) 및 클러치 장치(120)와 구동적으로 연결되는이다. 상기 제2하이드로스태틱 장치(116)는 상기 클러치 장치(120)와 구동적으로 연결되는이다. 상기 축압기 조립체(118)는 제1하이드로스태틱 장치(114)및 제2하이드로스태틱 장치(116)와 유체 교류를 한다. 상기 클러치 장치(120)는 파워소스(112) 및 제2하이드로스태틱 장치(116) 및 출력(122) 중 하나와 구동적으로 연결되는이다. 상기 드라이브라인(110)은 하이드로스태틱 모드 및 직접 구동 모드에서 작동될 수 있는 하이브리드 드라이브라인이다.
상기 파워소스(112)는 드라이브라인(110)의 입력(124)에 파워를 적용하고 이로 인하여 클러치 장치(120)에 파워를 적용한다. 상기 파워소스(112)는 예를 들어, 내연 기관이지만 상기 파워소스(112)가 전기 모터 또는 또 다른 회전 출력의 소스를 포함할 수 있다는 것이 이해된다. 상기 파워소스(112)가 내연 기관과 전기 모터 모두를 포함하는 하이브리드 파워 소스일 수 있다는 것이 이해된다. 또한, 상기 파워소스(112)가 당업계에 알려진 바와 같이, 출력비 조절 장치를 포함할 수 있다는 것이 이해된다. 또한, 당업계에 알려진 바와 같이 상기 파워소스(112)가 상기 드라이브라인(110)으로 옮겨지는 회전력을 저하시키는 것 및 방해하는 것 중 하나를 위해 클러치(도시되지 않음)를 포함할 수 있다는 것이 이해된다.
상기 입력(124)은 상기 파워소스(112), 제1하이드로스태틱 장치(114), 및 클러치 장치(120)의 제1입력기어(126)와 구동적으로 연결되는 적어도 하나의 경성 부재(rigid member)를 포함한다. 상기 입력(124)은 제1하이드로스태틱 장치(114)를 관통하는 단일 연장 경성 부재일 수 있지만, 서로 구동적으로 연결되는 복수의 경성 부재를 포함할 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
상기 제1하이드로스태틱 장치(114)는 변위를 변형하는 움직이는 경사판(도시되지 않음)을 구비한 유압 축방향 피스톤 펌프이다. 하지만, 상기 제1하이드로스태틱 장치(114)는 가변 변위 펌프의 다른 임의의 타입일 수 있다는 것이 이해된다. 위에서 언급한 바와 같이, 상기 제1하이드로스태틱 장치(114)는 입력(124)을 통해 파워소스(112)와 구동적으로 연결되는이다. 제1하이드로스태틱 장치(114)의 제1유체포트(128)는 제1유체도관(130)과 유체 교류를 한다. 제1하이드로스태틱 장치(114)의 제2유체포트(132)는 제2유체도관(134)과 유체 교류를 한다.
상기 제2하이드로스태틱 장치(116)는 변위를 변형하는 움직이는 경사판(도시되지 않음)을 구비한 유압 축방향 피스톤 펌프이다. 하지만, 상기 제2하이드로스태틱 장치(116)는 하이드로스태틱 모터의 다른 임의의 타입일 수 있다는 것이 이해된다. 상기 제2하이드로스태틱 장치(116)는 입력축(137)을 통해 클러치 장치(120)의 제2입력기어(136)와 구동적으로 연결되는이다. 제2하이드로스태틱 장치(116)의 제1유체포트(138)는 제1유체도관(130)과 유체 교류를 한다. 제2하이드로스태틱 장치(116)의 제2유체포트(140)는 제2유체도관(134)과 유체 교류를 한다.
상기 입력축(137)은 제2하이드로스태틱 장치(116)와 구동적으로 연결되는 적어도 하나의 경성 부재, 및 클러치 장치(120)의 제2입력기어(136)를 포함한다. 상기 입력축(137)은 단일 연장 경성 부재일 수 있지만, 상기 입력축(137)은 서로 구동적으로 연결되는 복수의 경성 부재를 포함할 수 있다는 것이 이해된다.
상기 제1유체도관(130) 및 제2유체도관(134)은 당업계에 알려진 바와 같이 유압 파워 시스템에 사용되는 도관이다. 상기 제1유체도관(130) 및 제2유체도관(134)은 신축성 도관, 경성 도관, 또는 상기 드라이브라인(110)의 다른 부품 내에서 형성된 도관을 포함할 수 있다. 상기 제1유체도관(130)은 제1유체포트(128)를 통해 제1하이드로스태틱 장치(114), 제1유체포트(138)를 통해 제2하이드로스태틱 장치(116) 및 축압기 조립체(118)와 유체 교류를 한다. 상기 제2유체도관(134)은 제2유체포트(132)를 통해 제1하이드로스태틱 장치(114), 제2유체포트(140)를 통해 제2하이드로스태틱 장치(116) 및 축압기 조립체(118)와 유체 교류를 한다.
상기 축압기 조립체(118)는 제어밸브(142), 저압 축압기(144), 및 고압 축압기(146)를 포함한다. 상기 축압기 조립체(118)는 상기 제어밸브(142)를 매개로 제1유체도관(130) 및 제2유체도관(134)과 유체 교류를 한다.
상기 제어밸브(142)는 당업계에 알려진 바와 같이 3위치, 4웨이(way) 방향 밸브이지만; 상기 제어밸브(142)는 다른 임의의 복수의 유체 제어밸브 또는 유체 제어밸브일 수 있다. 상기 제어밸브(142)는 제1회로 포트(148), 제2회로 포트(150), 한 쌍의 축압기 포트(152), 및 슬라이딩 스풀(154)을 포함한다. 상기 제어밸브(142)는 제1유체도관(130), 제2유체도관(134), 저압 축압기(144), 및 고압 축압기(146)와 유체 교류를 한다.
상기 저압 축압기(144)는 당업계에 알려진 바와 같이 축압기이다. 상기 저압 축압기(144)는 상기 제어밸브(142)의 축압기 포트(152) 중 하나와 유체 교류를 하는 중공 용기이다. 저압 축압기(144) 내의 다량의 가스는 유압 유체가 상기 저압 축압기(144)로 들어갈 때 압축된다. 상기 저압 축압기(144)는 특정 압력 범위 내에서의 작동을 위해 설정된다. 도시되지 않는 동안, 상기 저압 축압기(144)는 세척 밸브(저압 축압기(144)의 유체를 유체 저장소로 흘려 보내기 위해, 도시되지 않음), 압력릴리프밸브(저압 축압기(144)의 유체를 유체 저장소로 흘려 보내기 위해), 비례 밸브(저압 축압기(144)를 제1유체도관(130) 및 제2유체도관(134) 중 하나에 유동적으로 연결하기 위한 제어밸브(142)와 협력하기 위해), 및 파일럿 밸브(제어밸브(142)에 유체 압력을 제공하기 위해)와 맞추어 질 수 있다.
상기 고압 축압기(146)는 당업계에 알려진 바와 같은 축압기이다. 상기 고압 축압기(146)는 제어밸브(142)의 축압기 포트들(152) 중 하나와 유체 교류를 하는 중공 용기이다. 상기 고압 축압기(146) 내의 다량의 가스는 유압 유체가 상기 고압 축압기(146)로 들어갈 때 압축된다. 상기 고압 축압기(146)는 특정 압력 범위 내에서의 작동을 위해 설정된다. 도시되지 않았으나, 상기 고압 축압기(146)는 세척 밸브(고압 축압기(146)의 유체를 유체 저장소로 흘려 보내기 위해), 압력릴리프밸브(고압 축압기(146)의 유체를 유체 저장소로 흘려 보내기 위해), 비례 밸브(고압 축압기(146)를 제1유체도관(130) 및 제2유체도관(134) 중 하나에 유동적으로 연결하기 위한 제어밸브(142)와 협력하기 위해), 및 파일럿 밸브(제어밸브(142)에 유체 압력을 제공하기 위해)와 맞추어 질 수 있다.
상기 클러치 장치(120)는 입력(124)과 출력(122) 사이 및 입력축(137)과 출력(122) 사이의 2개의 다른 방식으로 선택적 구동 연결을 촉진한다. 또한, 상기 클러치 장치(120)는 입력(124)과 입력축(137) 모두 출력(122)에 구동적으로 연결되지 않는 중립 위치에 놓여질 수 있다는 것이 이해된다. 상기 클러치 장치(120)는 제1입력기어(126), 제2입력기어(136), 하이 레인지 기어(156), 로우 레인지 기어(158), 시프트 칼라(160), 및 출력(122)을 포함한다. 상기 제1입력기어(126), 제2입력기어(136), 하이 레인지 기어(156), 로우 레인지 기어(158), 시프트 칼라(160), 및 출력(122)은 하우징(162)에 배열되고 다량의 베어링(도시되지 않음)에 의해 회전 가능하게 지지된다.
상기 제1입력기어(126)는 입력(124)의 단부 부분과 구동적으로 연결되는 스퍼 기어이지만, 상기 제1입력기어(126)는 임의의 다른 타입의 기어일 수 있다는 것이 이해된다. 상기 제1입력기어(126)는 분리되어 형성되고, 상기 입력(124)에 스플라인될 수 있고, 또는 상기 제1입력기어(126)는 상기 입력(124)과 일체로 이루어질 수 있다. 상기 제1입력기어(126)는 상기 하이 레인지 기어(156)와 연결되는이다.
상기 제2입력 기어(136)는 입력축(137)의 단부 부분과 구동적으로 연결되는 스퍼 기어이지만, 상기 제1입력기어(136)는 임의의 다른 타입의 기어일 수 있다는 것이 이해된다. 상기 제2입력기어(136)는 분리되어 형성되고 상기 입력축(137)에 스플라인될 수 있고, 또는 상기 제2입력기어(136)는 상기 입력축(137)과 통일될 수 있다. 상기 제2입력기어(136)는 상기 로우 레인지 기어(158)와 연결되는이다.
상기 하이 레인지 기어(156)는 출력(122) 주변에 배열된 스퍼 기어이지만, 상기 하이 레인지 기어(156)가 임의의 다른 타입의 기어일 수 있다는 것이 이해된다. 상기 하이 레인지 기어(156)는 하이 레인지 기어(156)의 방사 방향으로 가장 바깥 지점에 위치하는 레인지 기어 톱니(range gear teeth) 한 세트를 포함한다. 상기 한 세트의 레인지기어 톱니는 제1입력기어(126)에 형성된 기어 톱니 한 세트와 연결되는이다. 또한 상기 하이 레인지 기어(156)는 시프트 칼라(160) 가까이에 위치한 한 세트의 클러치 톱니를 포함한다. 상기 하이 레인지 기어(156)의 한 세트의 클러치 톱니는 시프트 칼라(160)와 구동적으로 연결될 수 있다.
상기 로우 레인지 기어(158)는 출력(122) 주위에 배열된 스퍼 기어이지만, 상기 로우 레인지 기어(158)가 임의의 다른 타입의 기어일 수 있다는 것이 이해된다. 상기 로우 레인지 기어(158)는 로우 레인지 기어(158)의 방사 방향으로 가장 바깥 지점에 위치하는 레인지기어 톱니 한 세트를 포함한다. 상기 한 세트의 레인지기어 톱니는 제2입력기어(136)에 형성된 기어 톱니 한 세트와 연결되는이다. 또한 상기 로우 레인지 기어(158)는 시프트 칼라(160) 가까이에 위치한 한 세트의 클러치 톱니를 포함한다. 상기 로우 레인지 기어(158)의 한 세트의 클러치 톱니는 시프트 칼라(160)와 구동적으로 연결될 수 있다.
상기 시프트 칼라(160)는 출력(122) 주변에 동심원으로 배열되고 출력(122)과 구동적으로 연결되는이다. 상기 시프트 칼라(160)는 그 것의 내부 표면에 형성된 내부 칼러 톱니(164) 한 세트 , 제1동기장치(166) 및 제2동기장치(168)를 포함한다. 상기 한 세트의 내부 칼러 톱니(164)는 출력(122)의 출력 기어 톱니(170) 세트와 연결되는이다. 상기 시프트 칼라(160)는 내부 칼러 톱니(164)와 출력 기어 톱니(170) 세트의 연결을 유지하는 동안 차량의 운전자에 의해 수동적으로 또는 컨트롤러(172)에 의해 자동적으로 지시되며 출력(122)의 축을 따라 미끄러지는 방식으로 이동할 수 있다. 시프트 칼라에 형성된 고리형 리세스에 배열된 시프트 포크(도시되지 않음)는 시프트 칼라(160)를 출력(122)의 축을 따라 제1위치, 제2위치, 또는 중립 위치로 이동한다. 시프트 포크를 통해 시프트 칼라(160)와 구동적으로 연결되는 시프트 메커니즘(도시되지 않음)은 차량의 운전자에 의해 수동적으로 또는 컨트롤러(172)에 의해 자동적으로 지시되며 시프트 칼라(160)를 위치시키기 위해 작동된다. 결과적으로, 상기 시프트 메커니즘은 시프트 칼라(160)를 제1위치, 제2위치, 또는 중립 위치에 둔다. 제1위치에서, 상기 시프트 칼라(160)는 하이 레인지 기어(156)의 클러치 톱니 세트 및 출력(122)의 출력 기어 톱니(170) 세트와 구동적으로 연결되는이다. 제2위치에서, 상기 시프트 칼라(160)는 로우 레인지 기어(158)의 클러치 톱니 세트 및 출력(122)의 출력 기어 톱니(170) 세트와 구동적으로 연결되는이다. 중립 위치에서, 상기 내부 칼라 톱니(164)는 오직 출력(122)의 출력 기어 톱니(170) 세트와 구동적으로 연결되는이다. 상기 시프트 칼라(160), 내부 칼라 톱니(164), 레인지기어(156, 158)의 클러치 톱니 세트들, 및 동기장치(166,168)는 구동 및 구동부의 선택적 연결을 허용하는 임의의 클러치 장치로 대체될 수 있음이 이해된다.
제1동기장치(166)는 하이 레인지 기어(156)의 클러치 톱니 세트 가까이에 시프트 칼라(160)의 부분을 형성한다. 상기 제1동기장치(166)는 원뿔형 연결 표면과 챔퍼(chamfered) 연결 톱니를 포함하는 종래의 싱크로메쉬 클러치이지만, 상기 제1동기장치(166)는 동기장치의 또 다른 타입일 수도 있음이 이해된다. 상기 시프트 칼라(160)가 제2위치와 중립 위치 중 한 곳에서부터 제1위치로 이동함에 따라, 제1동기장치(166)의 부분은 하이 레인지 기어(156)의 부분과 접촉한다. 상기 시프트 칼라(160)가 하이 레인지 기어(156)의 클러치 톱니를 향해 계속해서 움직임에 따라, 회전 속도에서의 차이는 출력(122)과 하이 레인지 기어(156) 사이에서 감소하고, 상기 시프트 칼라(160)는 하이 레인지 기어(156)의 클러치 톱니 세트와 구동적으로 연결되게 된다.
상기 제2동기장치 링(168)은 로우 레인지 기어(158)의 클러치 톱니 세트 가까이에 시프트 칼라(160)의 부분을 형성한다. 상기 제2동기장치(168)는 원뿔형 연결 표면과 챔퍼 연결 톱니를 포함하는 종래의 싱크로메쉬 클러치이지만, 상기 제2동기장치(168)는 동기장치의 또 다른 타입일 수도 있음이 이해된다. 상기 시프트 칼라(160)가 제1위치와 중립 위치 중 한 곳에서부터 제2위치로 이동함에 따라, 제2동기장치(168)의 부분은 로우 레인지 기어(158)의 부분과 접촉한다. 상기 시프트 칼라(160)가 로우 레인지 기어(158)의 클러치 톱니를 향해 움직임에 따라, 회전 속도에서의 차이는 출력(122)과 로우 레인지 기어(158) 사이에서 감소하고, 상기 시프트 칼라(160)는 로우 레인지 기어(158)의 클러치 톱니 세트와 구동적으로 연결되게 된다.
상기 출력(122)은 시프트 칼라(160)와 적어도 하나의 드라이브트레인(drivetrain) 부품(도시되지 않음)과 구동적으로 연결되는 하우징(162)에 적어도 부분적으로 회전 가능하도록 배열되는 적어도 하나의 경성 부재를 포함한다. 출력 기어 톱니(170)의 세트는 상기 출력(122)의 방사 방향으로 연장되는 부분 위에 형성된다. 도1에 도시된 바와 같이, 상기 출력(122)은 그 것의 반대 단부에서 드라이브트레인 부품 한 쌍과 구동적으로 연결되도록 설정된다. 상기 출력(122)은 하우징(162)을 관통하는 단일 연장 경성 부재일 수 있지만, 상기 출력(122)이 서로 구동적으로 연결되는 복수의 경성 부재를 포함할 수 있음이 이해된다.
상기 컨트롤러(172)는 파워소스(112), 제1하이드로스태틱 장치(114), 제2하이드로스태틱 장치(116), 축압기 조립체(118), 및 클러치 장치(120)와 교류(communication)를 한다. 또한, 상기 컨트롤러(172)는 드라이브라인(110)의 부품 중 하나의 작동 상태를 측정하도록 설정된 적어도 하나의 센서(도시되지 않음)와 교류를 할 수 있음이 이해된다. 바람직하게, 상기 컨트롤러(172)는 파워소스(112), 제1하이드로스태틱 장치(114), 제2하이드로스태틱 장치(116), 축압기 조립체(118), 및 클러치 장치(120)와 전기 교류를 한다. 선택적으로, 상기 컨트롤러(172)는 공기 역학, 유압, 또는 무선 통신 수단을 이용하여 파워소스(112), 제1하이드로스태틱 장치(114), 제2하이드로스태틱 장치(116), 축압기 조립체(118), 및 클러치 장치(120)와 교류할 수 있다.
상기 컨트롤러(172)는 파워소스(112), 제1하이드로스태틱 장치(114), 제2하이드로스태틱 장치(116), 축압기 조립체(118), 및 클러치 장치(120)의 작동상태 중 적어도 하나에 대한 정보를 포함하는 입력을 수용하도록 설정된다. 상기 컨트롤러(172)는 파워소스(112), 제1하이드로스태틱 장치(114), 제2하이드로스태틱 장치(116), 제어밸브(142)의 위치, 및 시프트 칼라(160)의 위치의 작동상태 중 적어도 하나를 조정하기 위한 입력을 사용한다. 상기 컨트롤러(172)는 파워소스(112), 제1하이드로스태틱 장치(114), 제2하이드로스태틱 장치(116), 각각의 축압기(144) 내의 압력, 및 출력(122)의 회전 속도의 작동 상태 중 적어도 하나에 기초하여, 파워소스(112), 제1하이드로스태틱 장치(114), 제2하이드로스태틱 장치(116), 제어밸브(142)의 위치, 및 시프트 칼라(160)의 위치의 작동상태에 대한 조정을 수행한다. 상기 컨트롤러(172)는 파워소스(112), 제1하이드로스태틱 장치(114), 제2하이드로스태틱 장치(116), 제어밸브(142)의 위치 및 시프트 칼라(160)의 위치 의 작동 상태에 대해 만들어진 조정을 결정하기 위하여, 적어도 하나의 일련의 지시과 상태, 운전자 입력, 적어도 하나의 데이터 테이블 적어도 하나의 알고리즘을 참조한다.
도2는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 드라이브라인(210)을 도시한다. 도2에 도시된 발명의 실시예는 도1에 도시된 드라이브라인(110)과 유사한 부품을 포함한다. 도2에 도시된 실시예의 유사한 특징은 아래에 서술된 특징을 제외하고 순차적으로 유사하게 번호가 매겨진다.
도2는 차량(도시되지 않음)을 위한 드라이브라인(210)을 그래픽으로 도시한다. 상기 드라이브라인(210)은 파워소스(212), 제1하이드로스태틱 장치(214), 제2하이드로스태틱 장치(216), 축압기 조립체(218), 및 클러치 장치(280)를 포함한다. 상기 제1하이드로스태틱 장치(214)는 입력(282)을 통해 파워소스(212) 및 클러치 장치(280)와 구동적으로 연결되는이다. 상기 제2하이드로스태틱 장치(216)는 입력축(284)을 통해 클러치 장치(280)와 구동적으로 연결되는이다. 상기 축압기 조립체(218)는 제1하이드로스태틱 장치(214) 및 제2하이드로스태틱 장치(216)와 유체 교류를 한다. 상기 클러치 장치(280)는 파워소스(212), 제2하이드로스태틱 장치(216) 및 출력(286) 중 하나와 구동적으로 연결될 수 있다. 상기 드라이브라인(210)은 하이드로스태틱 모드 및 직접 구동 모드에서 작동될 수 있는 하이브리드 드라이브라인이다.
상기 입력(282)은 파워소스(212), 제1하이드로스태틱 장치(214), 및 클러치 장치(280)의 제1입력클러치(288)의 부분과 구동적으로 연결되는 적어도 하나의 경성 부재를 포함한다. 상기 입력(282)은 제1하이드로스태틱 장치(214)를 관통하는 단일 연장 경성 부재일 수 있지만, 상기 입력(282)은 서로 구동적으로 연결되는 복수의 경성 부재를 포함할 수 있음이 이해된다.
상기 제2하이드로스태틱 장치(216)는 그 것의 변위를 변형하는 움직이는 경사판(도시되지 않음)을 구비하는 유압 축방향 피스톤 모터이다. 하지만, 상기 제2하이드로스태틱 장치(216)가 가변적인 변위 모터의 임의의 다른 타입일 수 있다는 것이 이해된다. 상기 제2하이드로스태틱 장치(216)는 입력축(284)을 통해 클러치 장치(280)의 제2입력기어(289)와 구동적으로 연결되는이다. 제2하이드로스태틱 장치(216)의 제1유체포트(238)는 제1유체도관(230)과 유체 교류를 한다. 제2하이드로스태틱 장치(216)의 제2유체포트(240)는 제2유체도관(234)과 유체 교류를 한다.
상기 입력축(284)은 제2하이드로스태틱 장치(216) 및 클러치 장치(280)의 제2입력기어클러치(290)와 구동적으로 연결되는 적어도 하나의 경성 부재를 포함한다. 상기 입력축(284)은 단일 연장 경성 부재일 수 있지만, 상기 입력축(284)이 서로 구동적으로 연결되는 복수의 경성 부재를 포함할 수 있음이 이해된다.
상기 클러치 장치(280)는 입력(282)과 출력(286) 사이 및 입력축(284)과 출력(286) 사이의 2개의 다른 방식으로 선택적 구동 연결을 촉진한다. 또한, 상기 클러치 장치(280)는 입력(282)과 입력축(284) 모두 출력(286)에 구동적으로 연결되지 않는 중립 위치에 놓일 수 있음이 이해된다. 상기 클러치 장치(280)는 제1입력클러치(288), 제2입력클러치(290), 제1입력기어(292), 및 제2입력기어(289)를 포함한다. 상기 제1입력클러치(288), 제2입력클러치(290), 제1입력기어(292), 제2입력기어(289), 및 출력(286)은 하우징(295)에 배열되고 복수의 베어링(도시되지 않음)에 의해 회전 가능하도록 지지된다.
상기 제1입력클러치(288)는 입력(282)이 제1입력기어(292)에 구동적으로 연결되도록 작동될 수 있는 습판(wet plate) 스타일 클러치이다. 선택적으로, 상기 제1입력클러치(288)는 건판(dry plate) 클러치 또는 원뿔 클러치와 같이 당업계에 알려진 임의의 다른 클러치 스타일일 수 있다. 상기 제1입력클러치(288)는 적어도 복수의 제1판, 복수의 제2판, 및 제1클러치 액추에이터(도시되지 않음)를 포함한다. 상기 복수의 제1판은 입력(282) 내에 형성된 복수의 클러치 지지 스플라인(도시되지 않음)과 구동적으로 연결되는이다. 따라서, 상기 복수의 제1판은 입력(282)과 구동적으로 연결되는이다. 각각의 판의 바깥둘레 가장자리를 따라 형성된 복수의 탭은 입력(282)의 부분에 형성된 클러치 지지 스플라인에 대응된다. 각각의 판은 당업계에 알려진 바와 같이 클러치 판이다. 임의의 수의 판들은 복수의 제1판을 형성할 수 있음이 이해된다. 상기 복수의 제2판은 제1입력기어(292)에 형성된 복수의 클러치 지지 스플라인(도시되지 않음)과 구동적으로 연결되는이다. 따라서, 상기 복수의 제2판은 제1입력기어(292)와 구동적으로 연결되는이다. 각각의 판의 내부둘레 가장자리를 따라 형성된 복수의 탭은 제1입력기어(292) 위에 형성된 클러치 지지 스플라인에 대응된다. 상기 복수의 제2판은 상기 복수의 제1판과 인터리브한다. 각각의 판은 당업계에 알려진 바와 같이 클러치판이다. 많은 수의 판들이 복수의 제2판을 형성할 수 있음이 이해된다. 상기 복수의 제2판과 인터리브되는(interleaved) 복수의 제1판은 제1클러치팩으로 알려진다.
상기 제1클러치 액추에이터는 링 스타일 유압 액추에이터이다. 이러한 액추에이터는 일반적으로 당업계에 알려져 있다. 상기 제1클러치 액추에이터는 피스톤과 제1클러치팩 가까이에 배열된 체임버를 포함한다. 상기 제1클러치 액추에이터는 고압 유체 소스와 유체 교류를 한다. 선택적으로, 상기 제1클러치 액추에이터는 기계적 액추에이터, 공기 액추에이터, 또는 전기 액추에이터일 수 있다.
상기 제1입력기어(292)는 입력(282)에 회전 가능하도록 배열되고 출력(286)과 구동적으로 연결되는 스퍼 기어이지만, 상기 제1입력기어(292)가 다른 임의의 타입의 기어일 수 있음이 이해된다. 위에서 언급한 바와 같이, 상기 제1입력기어(292)는 복수의 제2판과 연결되기 위해 형성된 복수의 클러치 지지 스플라인을 포함한다. 상기 제1입력기어(292)는 또한 제1입력기어(292)의 방사 방향으로 가장 바깥 지점에 위치한 기어 톱니의 세트를 포함한다. 상기 기어 톱니 세트는 출력(286)의 제1기어 부분(296)에 형성된 기어 톱니 세트와 연결(mesh)된다. 상기 제1클러치 액추에이터가 연결될 때, 입력(282)은 제1클러치팩을 통해 제1입력기어(292)와 적어도 가변적으로 구동적이게 연결되는이다.
상기 제2입력클러치(290)는 입력축(284)이 제2입력기어(289)와 구동적으로 연결되도록 작동될 수 있는 습판 스타일 클러치이다. 선택적으로, 상기 제2입력클러치(290)는 건판 클러치 또는 원뿔형 클러치와 같이 당업계에 알려진 임의의 다른 클러치 스타일일 수 있다. 상기 제2입력클러치(290)는 적어도 복수의 제1판, 복수의 제2판, 및 제2클러치 액추에이터(도시되지 않음)를 포함한다. 상기 복수의 제1판은 입력축(284)에 형성된 복수의 클러치 지지 스플라인(도시되지 않음)과 구동적으로 연결되는이다. 따라서, 상기 복수의 제1판은 입력축(284)과 구동적으로 연결되는이다. 각각의 판의 바깥둘레 가장자리를 따라 형성된 복수의 탭은 입력축(284)의 부분에 형성된 클러치 지지 스플라인에 대응된다. 각각의 판들은 당업계에 알려진 바와 같이 클러치판이다. 임의의 수의 판들이 복수의 제1판을 형성할 수 있음이 이해된다. 상기 복수의 제2판은 제2입력기어(289)에 형성된 복수의 클러치 지지 스플라인(도시되지 않음)과 구동적으로 연결되는이다. 따라서, 상기 복수의 제2판은 제2입력기어(289)와 구동적으로 연결되는이다. 각각의 판의 내부둘레 가장자리를 따라 형성된 복수의 탭은 제2입력기어(289)에 형성된 클러치 지지 스플라인에 대응된다. 상기 복수의 제2판은 상기 복수의 제1판과 인터리브한다. 각각의 판들은 당업계에 알려진 바와 같이 클러치판이다. 임의의 수의 판들이 복수의 제2판을 형성할 수 있음이 이해된다. 상기 복수의 제2판과 인터리브된 복수의 제1판은 제2클러치팩으로 알려진다.
상기 제2클러치 액추에이터는 링 스타일 유압 액추에이터이다. 이러한 액추에이터는 일반적으로 당업계에 알려져 있다. 상기 제2클러치 액추에이터는 피스톤과 제2클러치팩 가까이에 배열된 체임버를 포함한다. 상기 제2클러치 액추에이터는 고압 유체 소스와 유체 교류를 한다. 선택적으로, 상기 제2클러치 액추에이터는 기계적 액추에이터, 공기 액추에이터, 또는 전기 액추에이터일 수 있다.
상기 제2입력기어(289)는 입력축(284) 위에 회전 가능하도록 배열되고 출력축(286)과 구동적으로 연결되는 스퍼 기어이지만, 상기 제2입력기어(289)는 임의의 다른 타입의 기어일 수 있음이 이해된다. 위에서 언급한 바와 같이, 상기 제2입력기어(289)는 복수의 제2판과 연결되기 위해 위에 형성된 복수의 클러치 지지 스플라인을 포함한다. 상기 제2입력기어(289)는 또한 제2입력기어(289)의 방사 방향으로 가장 바깥 지점에 위치한 기어 톱니의 세트를 포함한다. 상기 기어 톱니의 세트는 출력축(286)의 제2기어 부분(297)에 형성된 기어 톱니의 세트와 연결되는이다. 상기 제2클러치 액추에이터가 연결될 때, 상기 입력축(284)은 제2클러치팩을 통해 제2입력기어(289)와 적어도 가변적으로 구동적이게 연결되는이다.
상기 출력(286)은 제1입력기어(292), 제2입력기어(289), 및 적어도 하나의 드라이브트레인 부품(도시되지 않음)과 구동적으로 연결되는 하우징(295)에서 적어도 부분적으로 회전 가능하도록 배열된 적어도 하나의 경성 부재를 포함한다. 상기 제1기어 부분(296)과 제2기어 부분(297)은 출력(286)의 각각 방사 방향으로 확장하는 부분이다. 제1기어 부분(296)과 제2기어 부분(297)은 출력(286)과 함께 단일로 형성될 수 있거나 또는 제1기어 부분(296)과 제2기어 부분(297)은 출력축(286)으로부터 분리되어 형성되며 임의의 종래의 방식으로 출력축에 결합될 수 있다. 도2에 도시된 바와 같이, 상기 출력(286)은 반대의 단부에서 한 쌍의 드라이브트레인 부품과 구동적으로 연결되도록 설정되지만, 상기 출력(286)은 임의의 수의 드라이브트레인 부품과 구동적으로 연결되도록 설정된다는 것이 이해된다. 상기 출력(286)은 하우징(295)을 관통하는 단일 연장 경성 부재일 수 있지만, 상기 출력(286)은 서로 구동적으로 연결되는 복수의 경성 부재를 포함할 수 있다는 것이 이해된다.
컨트롤러(298)는 파워소스(212), 제1하이드로스태틱 장치((214), 제2하이드로스태틱 장치(216), 축압기 조립체(218), 및 클러치 장치(280)와 교류를 한다. 또한, 상기 컨트롤러(298)는 드라이브라인(210)의 부품 중 하나의 작동 상태를 측정하도록 설정된 적어도 하나의 센서(도시되지 않음)와 교류를 할 수 있는 것이 이해된다. 바람직하게, 상기 컨트롤러(298)는 파워소스(212), 제1하이드로스태틱 장치(214), 제2하이드로스태틱 장치(216), 축압기 조립체(218), 및 클러치 장치(280)와 전기 교류를 한다. 선택적으로, 상기 컨트롤러(298)는 공기 역학, 유압, 또는 무선 통진 수단을 이용하여 파워소스(212), 제1하이드로스태틱 장치(214), 제2하이드로스태틱 장치(216), 축압기 조립체(218), 및 클러치 장치(280)와 교류를 한다.
상기 컨트롤러(298)는 파워소스(212), 제1하이드로스태틱 장치(214), 제2하이드로스태틱 장치(216), 축압기 조립체(218), 및 클러치 장치(280)의 작동 상태 중 적어도 하나에 대한 정보를 포함하는 입력을 수용하도록 설정된다. 상기 컨트롤러(298)는 파워소스(212), 제1하이드로스태틱 장치(214), 제2하이드로스태틱 장치(216), 제어밸브(242)의 위치, 제1입력클러치(288)의 연결 상태, 및 제2입력클러치(290)의 연결 상태의 작동 상태 중 적어도 하나를 조정하기 위해 입력을 사용한다. 상기 컨트롤러(298)는 파워소스(212), 제1하이드로스태틱 장치(214), 제2하이드로스태틱 장치(216), 각각의 축압기(244) 내의 압력, 및 출력(286)의 회전 속도의 작동 상태 중 적어도 하나에 기초하여, 파워소스(212), 제1하이드로스태틱 장치(214), 제2하이드로스태틱 장치(216), 제어밸브(242)의 위치, 제1입력클러치(288)의 연결 상태, 및 제2입력클러치(290)의 연결 상태의 작동 상태에 대한 조정을 수행한다. 상기 컨트롤러(298)는 파워소스(212), 제1하이드로스태틱 장치(214), 제2하이드로스태틱 장치(216), 제어밸브(242)의 위치, 제1입력클러치(288)의 연결 상태, 및 제2입력클러치(290)의 연결 상태의 작동 상태에 대해 만들어진 조정을 결정하기 위하여, 적어도 하나의 일련의 지시와 상태, 운전자 입력, 적어도 하나의 데이터 테이블, 및 적어도 하나의 알고리즘을 참조한다.
도3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 드라이브라인(310)을 도시한다. 도3에 도시된 본 발명의 실시예는 도1에 도시된 드라이브라인(110)과 유사한 부품을 포함한다. 도3에 도시된 실시예의 유사한 특징은 아래에 서술된 특징을 제외하고 순차적으로 유사하게 번호가 매겨진다.
도3은 차량(도시되지 않음)을 위한 드라이브라인(310)을 도식적으로 설명한다. 상기 드라이브라인(310)은 파워소스(312), 제1하이드로스태틱 장치(314), 제2하이드로스태틱 장치(316), 제3하이드로스태틱 장치(317), 축압기 조립체(318), 및 클러치 장치(380)를 포함한다. 상기 제1하이드로스태틱 장치(314)는 입력(381)을 통해 파워소스(312) 및 클러치 장치(380)와 구동적으로 연결되는이다. 상기 제2하이드로스태틱 장치(316)는 입력축(382)을 통해 클러치 장치(380)와 구동적으로 연결되는이다. 상기 제3하이드로스태틱 장치(317)는 제2입력축(383)을 통해 클러치 장치(380)와 구동적으로 연결되는이다. 상기 축압기 조립체(318)는 제1하이드로스태틱 장치(314), 제2하이드로스태틱 장치(316), 및 제3하이드로스태틱 장치(317)와 유체 교류를 한다. 상기 클러치 장치(380)는 파워소스(312), 제2하이드로스태틱 장치(316), 및 제3하이드로스태틱 장치(317), 및 클러치 장치(380)의 출력(384) 중 하나와 구동적으로 연결될 수 있다. 상기 드라이브라인(310)은 하이드로스태틱 모드 및 직접 구동 모드에서 작동될 수 있는 하이브리드 드라이브라인이다.
상기 입력(381)은 파워소스(312), 제1하이드로스태틱 장치(314), 클러치 장치(380)의 제1입력클러치(385)의 부분과 구동적으로 연결되는 적어도 하나의 경성 부재를 포함한다. 상기 입력(381)은 제1하이드로스태틱 장치(314)를 관통하는 단일 연장 경성 부재일 수 있지만, 상기 입력(381)은 서로 구동적으로 연결되는 복수의 경성 부재를 포함할 수 있다는 것이 이해된다.
상기 제2하이드로스태틱 장치(316)는 변위를 변형하는 움직이는 경사판(도시되지 않음)을 구비한 유압 축방향 피스톤 모터이다. 하지만, 상기 제2하이드로스태틱 장치(316)는 다른 임의의 타입의 가변적인 변위 모터일 수 있다는 것이 이해된다. 상기 제2하이드로스태틱 장치(316)는 입력축(382)을 통해 클러치 장치(380)의 제2입력클러치(386)와 구동적으로 연결되는이다. 상기 제2하이드로스태틱 장치(316)의 제1유체포트(338)는 제1유체도관(387)과 유체 교류를 한다. 상기 제2하이드로스태틱 장치(316)의 제2유체포트(340)는 제2유체도관(388)과 유체 교류를 한다.
상기 입력축(382)은 제2하이드로스태틱 장치(316) 및 클러치 장치(380)의 제2입력클러치(386)와 구동적으로 연결되는 적어도 하나의 경성 부재를 포함한다. 상기 입력축(382)은 단일 연장 경성 부재일 수 있지만, 상기 입력축(382)은 서로 구동적으로 연결되는 복수의 경성 부재를 포함할 수 있다는 것이 이해된다.
상기 제3하이드로스태틱 장치(317)는 변위를 변형하는 움직이는 경사판(도시되지 않음)을 구비한 유압 축방향 피스톤 모터이다. 하지만, 상기 제3하이드로스태틱 장치(317)는 다른 임의의 타입의 가변적인 변위 모터일 수 있다는 것이 이해된다. 상기 제3하이드로스태틱 장치(317)는 제2입력축(383)을 통해 클러치 장치(380)의 클러치 입력기어(389)와 구동적으로 연결되는이다. 상기 제3하이드로스태틱 장치(317)의 제1유체포트(390)는 제1유체도관(387)과 유체 교류를 한다. 상기 제3하이드로스태틱 장치(317)의 제2유체포트(391)는 제2유체도관(388)과 유체 교류를 한다.
상기 제2입력축(383)은 상기 제3하이드로스태틱 장치(317) 및 클러치 장치(380)의 클러치 입력기어(389)와 구동적으로 연결되는 적어도 하나의 경성 부재를 포함한다. 상기 제2입력축(383)은 단일 연장 경성 부재일 수 있지만, 상기 제2입력축(383)은 서로 구동적으로 연결되는 복수의 경성 부재를 포함할 수 있다는 것이 이해된다.
상기 제1유체도관(387)과 제2유체도관(388)은 당업계에 알려진 바와 같이 유압 파워 시스템에 사용되는 도관이다. 상기 제1유체도관(387)과 제2유체도관(388)은 신축성 도관, 경성 도관, 또는 상기 드라이브라인(310)의 다른 부품 내에서 형성된 도관을 포함할 수 있다. 상기 제1유체도관(387)은 제1유체포트(328)를 통해 제1하이드로스태틱 장치(314)와 유체 교류를 하고, 제1유체포트(338)를 통해 제2하이드로스태틱 장치(316)와 유체 교류를 하고, 제1유체포트(390)를 통해 제3하이드로스태틱 장치(317)와 유체 교류를 하고, 상기 축압기 조립체(318)와 유체 교류를 한다. 상기 제2유체도관(388)은 그 것의 제2유체포트(332)를 통해 제1하이드로스태틱 장치(314)와 유체 교류를 하고, 그 것의 제2유체포트(340)를 통해 제2하이드로스태틱 장치(316)와 유체 교류를 하고, 그 것의 제2유체포트(391)를 통해 제3하이드로스태틱 장치(317)와 유체 교류를 하고, 상기 축압기 조립체(318)와 유체 교류를 한다.
상기 클러치 장치(380)는 입력(381)과 출력(384)의 사이에서, 입력축(382)과 출력(384) 사이에서, 및 제2입력축(383)과 출력(384) 사이에서의 3개의 다른 방식에서 선택적인 구동적 연결을 촉진한다. 또한, 상기 클러치 장치(380)는 입력(381), 입력축(382), 및 제2입력축(383)이 출력(384)에 구동적으로 연결되지 않는 중립 위치에 놓여질 수 있다. 상기 클러치 장치(380)는 제1입력클러치(385), 제2입력클러치(386), 클러치와 중간축(jackshaft) 조립체(392), 및 출력(384)을 포함한다. 상기 제1입력클러치(385), 제2입력클러치(386), 클러치 입력기어(389), 클러치와 중간축 조립체(392), 및 출력(384)은 하우징(393)에 배열되고 복수의 베어링(도시되지 않음)에 의해 회전 가능하도록 지지된다.
상기 제1입력클러치(385)는 입력(381)이 제1입력기어(385a)에 구동적으로 연결되도록 작동될 수 있는 습판 스타일 클러치이다. 선택적으로, 상기 제1입력클러치(385)는 건판 클러치 또는 원뿔 클러치와 같은 당업계에 알려진 클러치의 임의의 다른 스타일일 수 있다. 상기 제1입력클러치(385)는 적어도 복수의 제1판, 복수의 제2판, 및 제1클러치 액추에이터(도시되지 않음)를 포함한다. 상기 복수의 제1판은 입력(381)에 형성된 복수의 클러치 지지 스플라인(도시되지 않음)에 구동적으로 연결되는이다. 따라서, 상기 복수의 제1판은 입력(381)에 구동적으로 연결되는이다. 각각의 판의 바깥둘레 가장자리를 따라 형성된 복수의 탭은 입력(381)의 부분에 형성된 클러치 지지 스플라인에 대응된다. 각각의 판은 당업계에 알려진 바와 같이 클러치 판이다. 임의의 수의 판이 제1복수판을 형성할 수 있는 것이 이해된다. 상기 제2복수판은 제1입력기어(385a)에 형성된 복수의 클러치 지지 스플라인(도시되지 않음)에 구동적으로 연결되는이다. 따라서, 상기 제2복수판은 제1입력기어(385a)와 구동적으로 연결되는이다. 각각의 판의 내부둘레 가장자리를 따라 형성된 복수의 탭은 제1입력기어(385a)에 형성된 클러치 지지 스플라인에 대응된다. 제2복수판은 제1복수판과 인터리브된다. 각각의 판은 당업계에 알려진 바와 같이 클러치 판이다. 임의의 수의 판들은 제2복수판을 형성할 수 있다는 것이 이해된다. 제2복수판과 인터리브된 제1복수판은 제1클러치팩(385b)으로 알려진다.
상기 제1클러치 액추에이터는 링 스타일 유압 액추에이터이다. 이러한 액추에이터는 일반적으로 당업계에 알려져 있다. 상기 제1클러치 액추에이터는 피스톤과 제1클러치팩(385b) 가까이에 배열된 체임버(chamber)를 포함한다. 상기 제1클러치 액추에이터는 고압 유체 소스와 유체 교류를 한다. 선택적으로 상기 제1클러치 액추에이터는 기계적 액추에이터, 공기 액추에이터, 또는 전기 액추에이터일 수 있다.
상기 제1입력기어(385a)는 입력(381)에 회전 가능하도록 배열되고 출력(384)의 제1기어부분(394)과 구동적으로 연결되는 스퍼 기어이지만, 상기 제1입력기어(385a)는 다른 임의의 타입의 기어일 수 있는 것이 이해된다. 위에서 언급한 바와 같이, 상기 제1입력기어(385a)는 제2복수판과 연결되기 위해 형성된 복수의 클러치 지지 스플라인을 포함한다. 또한 상기 제1입력기어(385a)는 제1입력기어(385a)의 방사 방향으로 가장 바깥 지점에 위치한 기어 톱니의 세트를 포함한다. 상기 기어 톱니 세트는 출력(384)의 제1기어부분(394)에 형성된 기어 톱니 세트와 연결되는이다. 상기 제1클러치 액추에이터가 연결될 때, 입력(381)은 제1클러치팩(385b)을 통해 제1입력기어(385a)와 적어도 가변적으로 구동적이게 연결되는이다.
상기 제2입력클러치(386)는 입력축(382)이 제2입력기어(386a)와 구동적으로 연결되도록 작동될 수 있는 습판 스타일 클러치이다. 선택적으로, 상기 제2입력클러치(386)는 건판 클러치 또는 원뿔 클러치와 같은 당업계에 알려진 임의의 다른 스타일의 클러치일 수 있다. 상기 제2입력클러치(386)는 적어도 제1복수판, 제2복수판, 및 제2클러치 액추에이터(도시되지 않음)를 포함한다. 제1복수판은 입력축(382)에 형성된 복수의 클러치 지지 스플라인(도시되지 않음)과 구동적으로 연결되는이다. 따라서, 상기 제1복수판은 입력축(382)과 구동적으로 연결되는이다. 각각의 판의 바깥둘레 가장자리를 따라 형성된 복수의 탭은 입력축(382)의 부분에 형성된 클러치 지지 스플라인에 대응된다. 각각의 판은 당업계에 알려진 바와 같이 클러치 판이다. 임의의 수의 판들이 제1복수판을 형성할 수 있는 것이 이해된다. 상기 제2복수판은 제2입력기어(386a)에 형성된 복수의 클러치 지지 스플라인(도시되지 않음)과 구동적으로 연결되는이다. 따라서, 상기 제2복수판은 제2입력기어(386a)와 구동적으로 연결되는이다. 각각의 판의 내부둘레 가장자리를 따라 형성된 복수의 탭은 제2입력기어(386a)에 형성된 클러치 지지 스플라인에 대응된다. 제2복수판은 제1복수판과 인터리브된다. 각각의 판은 당업계에 알려진 바와 같이 클러치 판이다. 임의의 수의 판들이 제2복수판을 형성하는 것이 이해된다. 제2복수판과 인터리브된 제1복수판은 제2클러치팩(386b)으로 알려진다.
상기 제2클러치 액추에이터는 링 스타일 유압 액추에이터이다. 이러한 액추에이터는 일반적으로 당업계에 알려져 있다. 상기 제2클러치 액추에이터는 피스톤과 제2클러치팩(386b) 가까이에 배열된 체임버를 포함한다. 상기 제2클러치 액추에이터는 고압 유체 소스와 유체 교류를 한다. 선택적으로, 상기 제2클러치 액추에이터는 기계적 액추에이터, 공기 액추에이터, 또는 전기 액추에이터일 수 있다.
상기 제2입력기어(386a)는 입력축(382)에 회전 가능하도록 배열되고 출력(384)의 제2기어부분(395)과 구동적으로 연결되는 스퍼 기어이지만, 상기 제2입력기어(386a)가 임의의 다른 타입의 기어일 수 있는 것이 이해된다. 위에서 언급한 바와 같이, 상기 제2입력기어(386a)는 제2복수판과 구동적으로 연결되기 위해 위에 형성된 복수의 클러치 지지 스플라인을 포함한다. 또한 상기 제2입력기어(386a)는 제2입력기어(386a)의 방사 방향으로 가장 바깥 지점에 위치한 기어 톱니의 세트를 포함한다. 상기 기어 톱니의 세트는 출력(384)의 제2기어부분(395)에 형성된 기어 톱니 세트와 연결되는이다. 상기 제2클러치 액추에이터가 연결될 때, 상기 입력축(382)은 제2클러치팩(386b)을 통해 제2입력기어(386a)와 적어도 가변적으로 구동적이게 연결되는이다.
상기 클러치 입력기어(389)는 제2입력축(383)의 단부와 구동적으로 연결되는 스퍼 기어이지만, 상기 클러치 입력기어(389)는 임의의 다른 타입의 기어일 수 있는 것이 이해된다. 상기 클러치 입력기어(389)는 따로 형성되어 상기 제2입력축(383)에 스플라인될(splined) 수 있고, 또는 상기 클러치 입력기어(389)는 상기 제2입력축(383)과 일체로 이루어질 수 있다. 상기 클러치 입력기어(389)는 클러치와 중간축 조립체(392)의 부분과 연결되는이다.
상기 클러치와 중간축 조립체(392)는 제2입력축(383)이 제3입력기어(392a)와 구동적으로 연결되도록 작동될 수 있다. 상기 클러치와 중간축 조립체(392)는 습판 클러치를 포함하지만, 상기 클러치와 중간축 조립체(392)는 건판 클러치 또는 원뿔 클러치와 같이 당업계에 알려진 임의의 다른 스타일의 클러치일 수 있다. 상기 클러치와 중간축 조립체(392)는 제3입력기어(392a), 기어 입력축(392b), 제1복수판, 제2복수판, 및 제3클러치 액추에이터(도시되지 않음)를 포함한다. 상기 제1복수판은 제3입력기어(392a)에 형성된 복수의 클러치 지지 스플라인(도시되지 않음)과 구동적으로 연결되는이다. 따라서, 제1복수판은 제3입력기어(392a)와 구동적으로 연결되는이다. 각각의 판의 내부둘레 가장자리를 따라 형성된 복수의 탭은 제3입력기어(392a)의 부분에 형성된 클러치 지지 스플라인에 대응된다. 각각의 판은 당업계에 알려진 바와 같이 클러치 판이다. 임의의 수의 판들은 제1복수판을 형성할 수 있는 것이 이해된다. 상기 제2복수판은 상기 기어 입력축(392b)에 형성된 복수의 클러치 지지 스플라인(도시되지 않음)과 구동적으로 연결되는이다. 따라서, 제2복수판은 기어 입력축(392b)과 구동적으로 연결되는이다. 각각의 판의 바깥둘레 가장자리를 따라 형성된 복수의 탭은 기어 입력축(392b)에 형성된 클러치 지지 스플라인에 대응된다. 상기 제2복수판은 제1복수판과 인터리브된다. 각각의 판은 당업계에 알려진 바와 같이 클러치 판이다. 임의의 수의 판들은 제2복수판을 형성할 수 있는 것이 이해된다. 제2복수판과 인터리브된 제1복수판은 제3클러치팩(392c)으로 알려진다.
상기 제3클러치 액추에이터는 링 스타일 유압 액추에이터이다. 이러한 액추에이터는 일반적으로 당업계에 알려져 있다. 상기 제3클러치 액추에이터는 피스톤과 제3클러치팩(392c) 가까이에 배열된 체임버를 포함한다. 상기 제3클러치 액추에이터는 고압 유체 소스와 유체 교류를 한다. 선택적으로, 상기 제3클러치 액추에이터는 기계적 액추에이터, 공기 액추에이터, 또는 전기 액추에이터일 수 있다.
상기 제3입력기어(392a)는 기어 입력축(392b) 위에 회전 가능하도록 배열된 기어 부재(geared member)이다. 상기 제3입력기어(392a)는 출력(384)의 제2기어부분(395)과 구동적으로 연결되는이다. 위에서 언급한 바와 같이, 상기 제3입력기어(392a)는 제1복수판과 연결되기 위해 그 것의 위에 형성된 복수의 클러치 지지 스플라인을 포함한다. 또한 상기 제3입력기어(392a)는 제3입력기어(392a)의 방사 방향으로 가장 바깥 지점에 위치한 기어 톱니의 세트를 포함한다. 상기 기어 톱니의 세트는 출력(384)의 제2기어부분(395) 위에 형성된 기어 톱니의 세트와 연결되는이다. 상기 제3클러치 액추에이터가 연결될 때, 상기 기어 입력축(392b)는 제3클러치팩(392c)을 통해 제3입력기어(392a)와 적어도 가변적으로 구동적이게 연결되는이다.
상기 기어 입력축(392b)은 기어 부재이고 그에서 제3입력기어(392a)가 회전 가능하게 배열된다. 상기 기어 입력축(392b)은 클러치 입력기어(389)와 구동적으로 연결되는이다. 위에서 언급한 바와 같이, 상기 기어 입력축(382b)은 제2복수판과 연결되기 위해 그 위에 형성된 복수의 클러치 지지 스플라인을 포함한다. 또한 상기 기어 입력축(392b)은 상기 기어 입력축(392b)의 방사 방향으로 가장 바깥 지점에 위치한 기어 톱니의 세트를 포함한다. 상기 기어 톱니 세트는 클러치 입력기어(389) 위에 형성된 기어 톱니의 세트와 연결되는이다. 상기 제3클러치 액추에이터가 연결될 때, 상기 기어 입력축(392b)은 제3클러치팩(386b)을 통해 제3입력기어(392a)와 적어도 가변적으로 구동적이게 연결되는이다.
상기 출력(384)은 적어도 하나의 드라이브트레인 부품(도시되지 않음)과 구동적으로 연결되는 하우징(393)에 적어도 부분적으로 회전 가능하게 배열된 적어도 하나의 경성 부재를 포함한다. 출력 기어 세트는 제1기어부분(394)과 제2기어부분(395) 모두에 형성된다. 상기 제1기어부분(394)과 제2기어부분(395) 각각은 출력(384)에서부터 방사 방향으로 연장한다. 도3에 도시된 바와 같이, 상기 출력(384)은 반대 단부에서 드라이브트레인 부품 한 쌍과 구동적으로 연결되도록 설정된다. 상기 출력(384)은 하우징(393)을 관통하는 단일 연장 경성 부재일 수 있지만, 상기 출력(384)은 서로 구동적으로 연결되는 복수의 경성 부재를 포함할 수 있는 것이 이해된다.
컨트롤러(396)는 파워소스(312), 제1하이드로스태틱 장치(314), 제2하이드로스태틱 장치(316), 제3하이드로스태틱 장치(317), 축압기 조립체(318), 및 클러치 장치(380)와 유체 교류를 한다. 또한, 상기 컨트롤러(396)는 드라이브라인(310)의 부품 중 하나의 작동 상태를 측정하도록 설정된 적어도 하나의 센서(도시되지 않음)와 교류를 할 수 있다. 바람직하게, 상기 컨트롤러(396)는 파워소스(312), 제1하이드로스태틱 장치(314), 제2하이드로스태틱 장치(316), 제3하이드로스태틱 장치(317), 축압기 조립체(318), 및 클러치 장치(380)와 전기 교류를 한다. 선택적으로, 상기 컨트롤러(396)는 공기 역학, 유압, 또는 무선 통신 수단을 이용하여 파워소스(312), 제1하이드로스태틱 장치(314), 제2하이드로스태틱 장치(316), 제3하이드로스태틱 장치(317), 축압기 조립체(318), 및 클러치 장치(380)와 교류를 할 수 있다.
상기 컨트롤러(396)는 파워소스(312), 제1하이드로스태틱 장치(314), 제2하이드로스태틱 장치(316), 제3하이드로스태틱 장치(317), 축압기 조립체(318), 및 클러치 장치(380)의 작동 상태 중 적어도 하나에 대한 정보를 포함하는 입력을 수용하도록 설정된다. 상기 컨트롤러(396)는 파워소스(312), 제1하이드로스태틱 장치(314), 제2하이드로스태틱 장치(316), 제3하이드로스태틱 장치(317), 제어밸브(342)의 위치, 및 제1입력클러치(385), 제2입력클러치(386), 및 클러치와 중간축 조립체(392) 각각의 연결에 대한 작동 상태의 적어도 하나를 조정하도록 입력을 사용한다. 상기 컨트롤러(396)는 상기 파워소스(212), 제1하이드로스태틱 장치(314), 제2하이드로스태틱 장치(316) 및 제3하이드로스태틱 장치(317), 축압기 조립체(318)의 한 쌍의 축압기(344, 346) 내의 압력, 및 출력(384)의 회전 속도에 관한 의 작동 조건 중 적어도 하나에 기초하여 파워소스(212), 제1하이드로스태틱 장치(314), 제2하이드로스태틱 장치(316) 및 제3하이드로스태틱 장치(317), 제어밸브(342)의 위치, 및 제1입력클러치(385), 제2입력클러치(386), 및 클러치와 중간축 조립체(392) 각각의 연결에 관한 작동 상태에 대한 조정을 수행한다. 상기 컨트롤러(396)는 파워소스(212), 제1하이드로스태틱 장치(314), 제2하이드로스태틱 장치(316) 및 제3하이드로스태틱 장치(317)의 작동 조건, 제어밸브(342)의 위치, 제1입력클러치(385), 제2입력클러치(386) 및 클러치와 중간축 조립체(392) 각각의 연결 상태에 대한 조정을 결정하기 위해, 적어도 하나의 일련의 지시와 상태, 운전자 입력, 적어도 하나의 데이터 테이블, 및 적어도 하나의 알고리즘을 참조한다.
상기 드라이브라인(110, 210)을 사용할 때, 상기 드라이브라인(110, 210)은 적어도 4개의 다른 하이브리드 작동 모드에서 작동될 수 있다. 상기 드라이브라인(110, 210)의 하이브리드 작동 모드는 직렬 작동(하이드로스태틱) 또는 병렬 작동(직접 구동)으로 묘사될 수 있다. 드라이브라인(110, 210)의 상기 직렬 작동은 제1하이드로스태틱 장치(114, 214), 유체도관(130, 134, 230, 234), 제2하이드로스태틱 장치(116, 216), 및 클러치 장치(120, 280)를 매개로 파워소스(112, 212)로부터 출력(122)까지의 파워의 이동이 특징이다. 드라이브라인(110, 210)의 상기 병렬 작동은 입력(124, 282) 및 클러치 장치(120, 280)를 매개로 파워소스(112, 212)로부터 출력(122)까지의 파워의 이동이 특징이다. 드라이브라인(110, 210)의 직렬 작동 또는 병렬 작동에서, 상기 축압기 조립체(118, 218)는 출력(122, 286)에 회전력을 적용하는 방식으로, 또는 제1하이드로스태틱 장치(114, 214) 또는 제2하이드로스태틱 장치(116, 216)를 매개로 출력(122, 286)으로부터 에너지를 수집하는 방식으로 작동될 수 있고; 이러한 방식은 드라이브라인(110, 210)의 상기 적어도 4개의 다른 하이브리드 작동 모드를 정의한다.
상기 드라이브라인(110, 210)이 직렬 작동 모드에 놓일 때, 로우 레인지 기어(158)의 클러치 톱니 세트는 시프트 칼라(160)와 구동적으로 연결되거나, 또는 제1입력클러치(288)가 분리되는 반면 상기 제2입력클러치(290)는 작동된다. 따라서, 상기 출력(122, 286)은 로우 레인지 기어(158) 또는 제2기어부분(297)을 통해 구동된다. 비제한적인 예시로서, 로우 레인지 기어(158) 또는 제2기어부분(297)은 상대적으로 낮은 구동비를 구비한 드라이브라인(110, 210)을 제공하도록 설정될 수 있고, 이는 반복되는 작업(시작 및 중단과 같은) 또는 제한된 영역에서의 드라이브라인(110, 210)의 작동 동안에 드라이브라인(110, 210)의 작동을 촉진한다.
상기 드라이브라인(110, 210)이 직렬 작동 모드에 놓일 때, 상기 축압기 조립체(118, 218)는 제2하이드로스태틱 장치(116, 216)를 사용하여 출력(122, 286)에 회전력을 적용하는 방식으로 작동될 수 있다. 출력(122, 286)에 회전력을 적용하기 위해, 상기 컨트롤러(172, 298)는 고압 축압기(146, 246)와 제1유체도관(130, 230) 사이의 유체 교류를 허용하는 위치에 제어밸브(142, 242)의 슬라이딩 스풀(154, 254)을 놓는다. 파워소스(112, 212), 제1하이드로스태틱 장치(114, 214), 제2하이드로스태틱(116, 216), 축압기(144, 146, 244, 246) 각각의 압력, 및 출력(122, 286)의 회전 속도에 관한 작동 상태의 적어도 하나에 기초하여, 상기 컨트롤러(172, 298)는 고압 축압기(146, 246)로부터의 압력을 사용하여 출력(122, 286)에 회전력을 적용하도록, 제1하이드로스태틱 장치(114, 214)와 제2하이드로스태틱 장치(116, 216) 각각의 경사판의 위치를 조정한다. 상기 고압 축압기(146, 246) 내에 저장된 에너지는 제1유체도관(130,230)을 매개로 제2하이드로스태틱 장치(116,216)를 통해 출력(122,286)에 적용된다. 결과적으로, 유체는 제1유체도관(130,230)으로부터 제2유체도관(134,234)과 (제어밸브(142)를 매개로 제2유체도관(134,234)과 유체 교류를 하는) 저압 축압기(144,244)로 옮겨진다. 고압 축압기(146, 246)로부터의 압력을 사용하는 제2하이드로스태틱 장치(116,216)를 사용하여 출력(122,286)에 회전력을 적용하는 것은 예를 들어, 상기 드라이브라인(110,210)이 가속할 때 수행될 수 있다.
상기 드라이브라인(110,210)이 직렬 작동 모드에 놓여질 때, 상기 축압기 조립체(118,218)는 제2하이드로스태틱 장치(116,216)를 사용하여 출력(122,286)으로부터 에너지를 수집하는 방식으로 작동될 수 있다. 제2하이드로스태틱 장치(116,216)를 사용하여 상기 출력(122,286)으로부터 수집된 에너지는 고압 축압기(146,246) 내에 저장된다. 출력(122, 286)으로부터 에너지를 수집하기 위해, 상기 컨트롤러(172, 298)는 고압 축압기(146,246)와 제2유체도관()134,234) 사이의 유체 교류를 허용 하는 위치에 제어밸브(142, 242)의 슬라이딩 스풀(154,254)을 놓는다. 파워소스(112,212), 제1하이드로스태틱 장치(114,214), 제2하이드로스태틱 장치(116,216), 축압기(144, 146, 244) 각각의 압력, 및 출력(122, 286)의 회전 속도의 작동 상태의 적어도 하나에 기초하여, 상기 컨트롤러(172, 298)는 고압 축압기(146, 246) 내에 저장된 유체의 양을 증가시킴으로써 출력(122, 286)으로부터 에너지를 수집하기 위해, 제1하이드로스태틱 장치(114, 214)와 제2하이드로스태틱 장치(116, 216) 각각의 경사판의 위치를 조정한다. 출력(122,286)으로부터의 에너지는 (저압 축압기(144,244)와 유체 교류를 하는) 제1유체도관(130, 230)에서부터 (고압 축압기(146,246)와 유체 교류를 하는) 제2유체도관(134, 234)까지 유체의 압력을 이동시키고 증가시키기 위해 사용된다. 고압 축압기(146, 246)에 저장된 유체의 양을 증가시킴으로써 출력(122, 286)으로부터 에너지를 수집하는 것은 예를 들어 상기 드라이브라인(110,210)이 감속하거나 드라이브라인(110,210)의 제동이 바람직할 때 수행될 수 있다.
상기 드라이브라인(110, 210)이 병렬 작동 모드에 놓일 때, 하이 레인지 기어(156)의 클러치 톱니 세트는 시프트 칼라(160)와 구동적으로 연결되거나 또는, 제2입력클러치(290)가 분리되는 반면 제1입력클러치(288)는 작동된다. 따라서 상기 출력(122,286)은 하이 레인지 기어(156) 또는 제1기어부분(296)을 통해 구동된다. 비제한적인 예시로서, 상기 하이 레인지 기어(156) 또는 제1기어부분(296)은 상대적으로 높은 구동비를 상기 드라이브라인(110,210)에 제공하도록 설정되고, 상기 상대적으로 높은 구동비는 상기 드라이브라인(110,210)이 통합된 차량이 높은 속도로 가속하거나 또는 먼 거리를 움직일 때와 같이 높은 속도에서 작동되는 작업 동안, 상기 드라이브라인(110,210)의 작동을 촉진할 수 있다.
상기 드라이브라인(110,210)이 병렬 작동 모드에 놓일 때, 상기 축압기 조립체(118, 218)는 제1하이드로스태틱 장치(114,214)를 사용하여 출력(122, 286)에 회전력을 적용하는 방식으로 작동될 수 있다. 상기 출력(122,286)에 회전력을 적용하기 위해, 상기 컨트롤러(172,298)는 고압 축압기(146,246)와 제1유체도관(130,230) 사이의 유체 교류를 허용하는 위치에 제어밸브(142,242)의 슬라이딩 스풀(154,254)을 놓는다. 파워소스(112,212), 제1하이드로스태틱 장치(114,214), 축압기(144, 146, 244, 246) 각각의 압력, 및 출력(122,286)의 회전 속도의 작동 상태의 적어도 하나에 기초하여, 상기 컨트롤러(172,298)는 고압 축압기(146,246)로부터 압력을 사용하여 출력(122,286)에 회전력을 적용하기 위해, 제1하이드로스태틱 장치(114,214)의 경사판의 위치를 조정한다. 상기 고압 축압기(146,246) 내에 저장된 에너지는 제1유체도관(130,230)을 매개로 제1하이드로스태틱 장치(114,214)를 통해 출력(122,286)에 적용된다. 결과적으로, 유체는 제1유체도관(130,230)에서부터 제2유체도관(134,234) 및 [제어밸브(142)를 매개로 제2유체도관(134,234)과 유체 교류를 하는] 저압 축압기(144,244)로 옮겨진다. 고압 축압기(146,246)로부터의 압력을 사용하는 제1하이드로스태틱 장치(114,214)를 사용하여 출력(122,286)에 회전력을 적용하는 것은 예를 들어 상기 드라이브라인(110,210)이 가속할 때 수행될 수 있다.
상기 드라이브라인(110,210)이 병렬 작동 모드에 놓일 때, 상기 축압기 조립체(118,218)는 제1하이드로스태틱 장치(114,214)를 사용하여 출력(122,286)으로부터 에너지를 수집하는 방식으로 작동될 수 있다. 제1하이드로스태틱 장치(114,214)를 사용하여 상기 출력(122, 286)으로부터 수집된 에너지는 고압 축압기(146,246)에 저장된다. 상기 출력(122,286)으로부터 에너지를 수집하기 위해, 상기 컨트롤러(172,298)는 고압 축압기(146,246)와 제1유체도관(130,230) 사이의 유체 교류를 허용하는 위치에 제어밸브(142,242)의 슬라이딩 스풀(154,254)을 놓는다. 파워소스(112,212), 제1하이드로스태틱 장치(114,214), 축압기(144,145,244,246) 각각의 압력, 및 출력(122,286)의 회전 속도의 작동 상태 중 적어도 하나에 기초하여, 상기 컨트롤러(172,298)는 고압 축압기(146,246) 내에 저장된 유체의 양을 증가시킴으로써 출력(122,286)으로부터 에너지를 수집하도록, 제1하이드로스태틱 장치(114,214)의 경사판의 위치를 조정한다. 상기 출력(122,286)으로부터의 에너지는 유체의 압력을 [저압 축압기(144,244)와 유체 교류를 하는] 제2유체도관(134,234)으로부터 [고압 축압기(146,246)와 유체 교류를 하는] 제1유체도관(130,230)까지 옮기고 증가시키는 데에 사용된다. 고압 축압기(146,246) 내에 저장된 유체의 양을 증가시킴으로써 출력(122,286)으로부터 에너지를 수집하는 것은 예를 들어 상기 드라이브라인(110,210)이 감속하거나 상기 드라이브라인(110,210)의 제동이 바람직할 때 수행될 수 있다.
또한 상기 드라이브라인(110,210)은 2개의 비하이브리드 모드 작동으로 작동될 수 있다. 상기 드라이브라인(110,210)의 비하이브리드 작동 모드는 로우 레인지 비하이브리드 작동 모드 또는 하이 레인지 비하이브리드 작동 모드 중 하나로 묘사될 수 있다. 상기 드라이브라인(110,210)의 상기 로우 레인지 비하이브리드 작동 모드는 제1하이드로스태틱 장치(114,214), 유체도관(130,134,230,234), 제2하이드로스태틱 장치(116,216), 및 클러치 장치(120,280)를 매개로 파워소스(112,212)로부터 출력(122,286)까지의 파워의 이동을 특징으로 한다. 상기 드라이브라인(110,210)의 상기 하이 레인지 비하이브리드 작동 모드는 입력(124,282) 및 클러치 장치(120,280)를 매개로 파워소스(112,212)로부터 출력(122,286)까지의 파워의 이동을 특징으로 한다. 상기 드라이브라인(110,210)의 로우 레인지 비하이브리드 작동 모드 또는 하이 레인지 비하이브리드 작동 모드에서, 제어밸브(142,242)의 슬라이딩 스풀(154,254)은 저압 축압기(144,244) 또는 고압 축압기(146,246)와 제1유체도관(130,230) 및 제2유체도관(134,234) 중 하나 사이의 유체 교류를 허용하지 않는 위치에 놓여진다.
상기 드라이브라인(110,210)이 로우 레인지 비하이브리드 작동 모드에 놓여질 때, 로우 레인지 기어(158)의 클러치 톱니 세트는 시프트 칼라(160)와 구동적으로 연결되거나 또는 제1입력클러치(288)가 분리되는 반면 제2입력클러치(290)는 작동된다. 따라서 상기 출력(122,286)은 로우 레인지 기어(158) 또는 제2기어부분(297)을 통해 제2하이드로스태틱 장치(116,216)에 의해 구동된다. 상기 제2하이드로스태틱 장치(116,216)는 제1하이드로스태틱 장치(114,214)에 의해 생성되고 제1유체도관(130,230) 및 제2유체도관(134,234)를 통해 이동하는 유체 압력을 사용하여 구동된다. 파워소스(112,212), 제1하이드로스태틱 장치(11,4214), 제2하이드로스태틱 장치(116,216), 및 출력(122,286)의 회전 속도의 작동 상태 중 적어도 하나에 기초하여, 상기 컨트롤러(172,298)는 제1하이드로스태틱 장치(114,214) 및 제2하이드로스태틱 장치(116,216)를 사용하여 출력(122,286)에 회전력을 적용하기 위해 제1하이드로스태틱 장치(114,214) 및 제2하이드로스태틱 장치(116,216) 각각의 경사판의 위치를 조정한다.
상기 드라이브라인(110,210)이 하이 레인지 비하이브리드 작동 모드에 놓일 때, 하이레인지 기어(156)의 클러치 톱니 세트는 시프트 칼라(160)와 구동적으로 연결되거나 또는 제2입력클러치(290)가 분리되는 반면 제1입력클러치(288)가 작동된다. 따라서 상기 출력(122,286)은 하이 레인지 기어(156) 또는 제1기어부분(296)을 통해 입력(124,282)에 의해 구동된다. 상기 컨트롤러(172,298)는 입력(124,282) 및 하이 레인지 기어(156) 또는 제1기어부분(296)을 통해 출력(122,286)에 회전력을 적용하기 위해 파워소스(112,212)의 작동 상태를 조정한다.
사용시, 상기 드라이브라인(310)은 적어도 4개의 다른 하이브리드 작동 모드에서 작동될 수 있다. 상기 드라이브라인(310)의 하이브리드 작동 모드는 직렬 작동 또는 병렬 작동로 묘사될 수 있다. 상기 드라이브라인(310)의 직렬 작동은 제1하이드로스태틱 장치(314), 유체도관(387,388), 제2하이드로스태틱 장치(316), 제3하이드로스태틱 장치(317), 및 클러치 장치(380)를 매개로 파워소스(312)로부터 출력(384)까지의 파워의 이동을 특징으로 한다. 상기 드라이브라인(310)의 병렬 작동은 입력(381) 및 클러치 장치(380)를 매개로 파워소스(312)로부터 출력(384)까지의 파워의 이동을 특징으로 한다. 상기 드라이브라인(310)의 직렬 모드 또는 병렬 모드에서, 상기 축압기 조립체(318)는 출력(384)에 회전력을 적용거나 또는 제1하이드로스태틱 장치(314), 제2하이드로스태틱 장치(316), 및 제3하이드로스태틱 장치(317)를 매개로 출력(384)으로부터 에너지를 수집하는 방식으로 작동될 수 있고; 이는 상기 드라이브라인(310)의 적어도 4개의 다른 하이브리드 작동 모드를 정의한다.
상기 드라이브라인(310)이 직렬 작동 모드에 놓일 때, 제1입력클러치(385)가 분리되는 반면 제2입력클러치(386) 및 클러치와 중간축 조립체(392)중 적어도 하나는 작동된다. 따라서 상기 출력(384)은 제2입력기어(386a)와 제3입력기어(392a) 중 적어도 하나를 통해 구동된다. 비제한적인 예시로서, 제2입력기어(386a) 또는 제3입력기어(392a)는 상대적으로 낮은 구동비를 드라이브라인(310)에 제공하도록 설정되고, 이는 반복되는 작업(시작 및 중단과 같은) 또는 제한된 영역에서의 드라이브라인(310)의 작동 동안에 드라이브라인(310)의 작동을 촉진한다.
상기 드라이브라인(310)이 직렬 작동 모드에 놓일 때, 상기 축압기 조립체(381)는 제2하이드로스태틱 장치(316) 및 제3하이드로스태틱 장치(317) 중 하나를 사용하여 출력(384)에 회전력을 적용하는 방식으로 작동될 수 있다. 상기 출력(384)에 회전력을 적용하기 위해, 상기 컨트롤러(396)는 고압 축압기(346)와 제1유체도관(387) 사이의 유체 교류를 허용하는 위치에 제어밸브(342)의 슬라이딩 스풀(354)을 놓는다. 파워소스(312), 제1하이드로스태틱 장치(314), 제2하이드로스태틱 장치(316), 제3하이드로스태틱 장치(317), 축압기(344,346) 각각의 압력, 및 출력(384)의 회전 속도의 작동 상태의 적어도 하나에 기초하여, 상기 컨트롤러(396)는 고압 축압기(346)으로부터의 압력을 사용하여 출력(384)에 회전력을 적용하기 위해 제1하이드로스태틱 장치(314), 및 제2하이드로스태틱 장치(316) 또는 제3하이드로스태틱 장치(317) 각각의 경사판의 위치를 조정한다. 상기 고압 축압기(346) 내에 저장된 에너지는 제1유체도관(387)을 매개로 제2하이드로스태틱 장치(316) 또는 제3하이드로스태틱 장치(317)를 통해 출력(384)에 적용된다. 결과적으로, 유체는 제1유체도관(387)에서부터 제2유체도관(388) 및 [제어밸브(342)를 매개로 제2유체도관(388)과 유체 교류를 하는] 저압 축압기(344)로 이동한다. 고압 축압기(346)로부터의 압력을 사용하는 제2하이드로스태틱 장치(316) 또는 제3하이드로스태틱 장치(317)를 사용하여 상기 출력(384)에 회전력을 적용하는 것은 예를 들어 상기 드라이브라인(310)이 가속할 때 수행될 수 있다.
상기 드라이브라인(310)이 직렬 작동 모드에 놓일 때, 상기 축압기 조립체(318)는 제2하이드로스태틱 장치(316) 또는 제3하이드로스태틱 장치(317)를 사용하여 출력(384)으로부터 에너지를 수집하는 방식으로 작동될 수 있다. 제2하이드로스태틱 장치(316) 또는 제3하이드로스태틱 장치(317)를 사용하여 상기 출력(384)으로부터 수집된 에너지는 고압 축압기(346)에 저장된다. 상기 출력(384)으로부터 에너지를 수집하기 위해, 상기 컨트롤러(396)는 고압 축압기(346)와 제2유체도관(388) 사이의 유체 교류를 허용하는 위치에 제어밸브(342)의 슬라이딩 스풀(354)을 놓는다. 파워소스(312), 제1하이드로스태틱 장치(314), 제2하이드로스태틱 장치(316), 제3하이드로스태틱 장치(317), 축압기(344,346) 각각의 압력, 및 출력(384)의 회전 속도의 작동 상태 중 적어도 하나에 기초하여, 상기 컨트롤러(396)는 고압 축압기(346)에 저장된 유체의 양을 증가시킴으로써 출력(384)으로부터 에너지를 수집하기 위해 제1하이드로스태틱 장치(314) 및 제2하이드로스태틱 장치(316) 또는 제3하이드로스태틱 장치(317) 각각의 경사판의 위치를 조정한다. 상기 출력(384)으로부터의 에너지는 [저압 축압기(344)와 유체 교류를 하는] 제1유체도관(387)으로부터 [고압 축압기(346)와 유체 교류를 하는] 제2유체도관(388)까지 유체 유압이 이동하고 증가하는 데에 사용된다. 고압 축압기(346) 내에 저장된 유체의 양을 증가시킴으로써 출력(384)으로부터 에너지를 수집하는 것은 예를 들어 상기 드라이브라인(310)이 감속하거나 드라이브라인(310)의 제동이 바람직할 때 수행될 수 있다.
상기 드라이브라인(310)이 병렬 작동 모드에 놓일 때, 제2입력클러치(386) 및 클러치와 중간축 조립체(392)가 분리되는 반면 상기 제1입력클러치(385)는 작동된다. 따라서, 상기 출력(384)은 제1입력기어(385a) 및 제1기어부분(394)을 통해 구동된다. 비제한적인 예시로서, 상기 제1입력기어(385a) 및 제1기어부분(394) 상대적으로 높은 구동비를 드라이브라인(310)에 제공하도록 설정될 수 있고, 이는 상기 드라이브라인(310)이 드라이브라인(310)이 통합된 차량이 높은 속도로 가속하거나 또는 먼 거리를 움직일 때와 같이 높은 속도에서 작동되는 동안, 상기 드라이브라인(310)의 작동을 촉진할 수 있다.
상기 드라이브라인(310)이 병렬 작동 모드에 놓일 때, 상기 축압기 조립체(318)는 제1하이드로스태틱 장치(314)를 사용하여 상기 출력(384)에 회전력을 적용하는 방식으로 작동될 수 있다. 상기 출력(384)에 회전력을 적용하기 위해, 상기 컨트롤러(396)는 고압 축압기(346)와 제1유체도관(387) 사이의 유체 교류를 허용하는 위치에 제어밸브(342)의 슬라이딩 스풀(354)을 놓는다. 파워소스(312), 제1하이드로스태틱 장치(314), 축압기(344,346) 각각의 압력, 및 출력(384)의 회전 속도의 작동 상태 중 적어도 하나에 기초하여, 상기 컨트롤러(396)는 고압 축압기(346)로부터의 압력을 사용하여 상기 출력(384)에 회전력을 적용하기 위해 제1하이드로스태틱 장치(314)의 경사판의 위치를 조정한다. 고압 축압기(346)에 저장된 에너지는 제1유체도관(387)을 매개로 제1하이드로스태틱 장치(314)를 통해 출력(384)에 적용된다. 결과적으로, 유체는 제1유체도관(387)에서 제2유체도관(388) 및 [제어밸브(342)를 매개로 제2유체도관(387)과 유체 교류를 하는] 저압 축압기(344)로 이동한다. 고압 축압기(346)로부터의 압력을 사용하는 제1하이드로스태틱 장치(314)를 사용하여 출력(384)에 회전력을 적용하는 것은 예를 들어 상기 드라이브라인(310)이 가속할 때 수행될 수 있다.
상기 드라이브라인(310)이 병렬 작동 모드에 놓일 때, 상기 축압기 조립체(318)는 제1하이드로스태틱 장치(314)를 사용하여 출력(384)으로부터 에너지를 수집하는 방식으로 작동될 수 있다. 제1하이드로스태틱 장치(314)를 사용하여 출력(384)으로부터 수집된 에너지는 고압 축압기(346)에 저장된다. 상기 출력(384)으로부터 에너지를 수집하기 위해, 상기 컨트롤러(396)는 고압 축압기(346)와 제1유체도관(387) 사이의 유체 교류를 허용하는 위치에 제어밸브(342)의 슬라이딩 스풀(354)을 놓는다. 파워소스(312), 제1하이드로스태틱 장치(314), 축압기(344,346) 각각의 압력, 및 출력(384)의 회전 속도의 작동 상태 중 적어도 하나에 기초하여, 상기 컨트롤러(396)는 고압 축압기(346) 내에 저장된 유체의 양을 증가시킴으로써 출력(384)으로부터 에너지를 수집하기 위해 제1하이드로스태틱 장치(114, 214)의 경사판의 위치를 조정한다. 상기 출력(384)으로부터의 에너지는 [저압 축압기(344)와 유체 교류를 하는] 제2유체도관(388)에서부터 [고압 축압기(346)와 유체 교류를 하는] 제1유체도관(387)까지 유체의 압력을 이동하고 증가시키는 데에 사용된다. 고압 축압기(346) 내에 저장된 유체의 양을 증가시킴으로써 출력(384)으로부터 에너지를 수집하는 것은 예를 들어 상기 드라이브라인(310)이 감속하거나 상기 드라이브라인(310)의 제동이 바람직할 때 수행될 수 있다.
또한 상기 드라이브라인(310)은 2개의 비하이브리드 작동 모드로 작동될 수 있다. 드라이브라인(310)의 상기 비하이브리드 작동 모드는 로우 레인지 비하이브리드 작동 모드 또는 하이 레인지 비하이브리드 작동 모드로 기술될 수 있다. 드라이브라인(310)의 상기 로우 레인지 작동 모드는 제1하이드로스태틱 장치(314), 유체도관(387,388), 제2하이드로스태틱 장치(316) 또는 제3하이드로스태틱 장치(317), 및 클러치 장치(380)를 매개로 파워소스(314)에서 출력(384)까지의 파워의 이동을 특징으로 한다. 드라이브라인(310)의 상기 하이 레인지 비하이브리드 작동 모드는 입력(381) 및 클러치 장치(380)를 매개로 파워소스(312)에서 출력(384)까지의 파워의 이동이 특징이다. 로우 레인지 비하이브리드 작동 모드 또는 하이 레인지 비하이브리드 작동 모드에서, 제어밸브(342)의 슬라이딩 스풀(354)은 저압 축압기(344) 또는 고압 축압기(346)와 제1유체도관(387) 및 제2유체도관(388) 중 하나의 유체 교류를 허용하지 않는 위치에 놓인다.
상기 드라이브라인(310)이 로우 레인지 비하이브리드 작동 모드에 놓일 때, 제2입력클러치(386) 및 클러치와 중간축 조립체(392) 중 하나는 제1입력클러치(288)가 분리되는 동안 작동된다. 따라서, 상기 출력(384)은 제2입력기어(386a) 및 제2기어부분(395)을 통해 제2하이드로스태틱 장치(316)에 의해 또는 제3입력기어(392a) 및 제2기어부분(395)을 통해 제3하이드로스태틱 장치(317)에 의해 구동된다. 상기 제2하이드로스태틱 장치(316) 및 제3하이드로스태틱 장치(317) 각각은 제1하이드로스태틱 장치(314)에 의해 생성되고 제1유체도관(387) 및 제2유체도관(388)을 통해 이동되는 유체 압력을 사용하여 구동된다. 파워소스(312), 제1하이드로스태틱 장치(314), 제2하이드로스태틱 장치(316), 제3하이드로스태틱 장치(317), 및 출력(384)의 회전 속도의 작동 상태 중 적어도 하나에 기초하여, 상기 컨트롤러(396)는 제1하이드로스태틱 장치(314) 및 제2하이드로스태틱 장치(316) 또는 제3하이드로스태틱 장치(317)를 사용하여 출력(384)에 회전력을 적용하기 위해 제1하이드로스태틱 장치(314) 및 제2하이드로스태틱 장치(316) 또는 제3하이드로스태틱 장치(317) 각각의 경사판의 위치를 조정한다.
상기 드라이브라인(310)이 하이 레인지 비하이브리드 작동 모드에 놓일 때, 제2입력클러치(386) 및 클러치와 중간축 조립체(392) 각각이 분리되는 반면 상기 제1입력클러치(385)는 작동된다. 따라서, 상기 출력(384)은 제1입력기어(385a) 및 제1기어부분(394)을 통해 입력(381)에 의해 구동된다. 상기 컨트롤러(396)는 입력(381), 제1입력기어(385a) 및 제1기어부분(394)을 통해 출력(384)에 회전력을 적용하기 위해 파워소스(312)의 작동 상태를 조정한다.
상기 축압기 조립체(118,218.318)는 상기 드라이브라인(110,210,310)을 직렬 작동 모드에서 병렬 작동 모드로 이동하는 것, 또는 병렬 작동 모드에서 직렬 작동 모드로 이동하는 것을 용이하게 하는 데에 사용된다. 상기 드라이브라인(110,210,310)의 이동 중에, 상기 축압기 조립체(118,218,318)는 드라이브라인(110,210,310)으로부터 에너지를 수집하고 제2하이드로스태틱 장치(116,216,316) 또는 제3하이드로스태틱 장치(317)를 상기 드라이브라인(110,210,310)을 직렬 작동 모드에서 병렬 작동 모드로 이동하는 것을 용이하게 하는 상태로 놓는 방식으로 작동될 수 있다. 또는 상기 축압기 조립체(118,218,318)는 제2하이드로스태틱 장치(116,216,316) 또는 제3하이드로스태틱 장치(317)를 병렬 작동 모드에서 직렬 작동 모드로의 드라이브라인(110,210,310)의 이동을 용이하게 하는 상태로 놓는 방식으로 작동될 수 있다.
상기 축압기 조립체(118,218,318)는 드라이브라인(110,210,310)의 직렬 작동 모드에서 병렬 작동 모드로의 이동을 촉진하는 데에 사용될 수 있다. 직렬 모드에서 병렬 모드로 이동하는 과정 동안, 상기 축압기 조립체(118,218,318)는 드라이브라인(110,210,310)으로부터 에너지를 수집하고 제2하이드로스태틱 장치(116,216,316) 또는 제3하이드로스태틱 장치(317)는 이동 과정을 용이하게 하는 상태로 설치하는 방식으로 작동될 수 있다.
도4A 내지 도4F는 주어진 시간 동안의 일련의 단계로서 드라이브라인(110)의 직렬 모드에서 병렬 모드까지의 이동 과정을 도시한다. 드라이브라인(110)을 위한 상기 이동 과정은 유사한 작동 원리를 사용하여 여기에서 기술되고 도2 및 도3에 도시된 드라이브라인(210,310)의 다른 실시예에 맞춰질 수 있다. 상기 이동 과정을 위한 주어진 시간은 도4A 내지 도4F의 수평축 각각에 나타나 있고, 이동을 완성하기 위해 필요한 단계가 수행되는 6개의 시간으로 나뉜다. 도4A 내지 도4F의 수직축들은 드라이브라인(110)이 통합된 차량의 속도, 제2하이드로스태틱 장치(116)의 회전 속도, 파워소스(112)의 회전 속도, 제2하이드로스태틱 장치(116)의 변위, 파워소스(112)에 의해 적용된 토크의 양, 및 클러치 장치(120)의 위치를 각각 나타낸다.
직렬 모드에서 병렬 모드까지의 드라이브라인(110)의 이동 과정은, 클러치 장치(120)가 제2위치에 있을 때의 차량의 직렬 모드의 최대 속도에서 또는 근처에서 상기 드라이브라인(110)이 작동될 때 시작될 수 있다. 위에서 언급한 바와 같이, 제2위치에서 시프트 칼라(160)는 로우 레인지 기어(158)의 클러치 톱니 세트 및 출력(122)의 출력 기어 톱니(170) 세트와 구동적으로 연결되는이다. 도4A에 도시된 바와 같이, 상기 드라이브라인(110)은 “1”로 표시된 시간 동안 클러치 장치(120)가 차량의 제2위치에 있을 때, 직렬 모드의 최대 속도에서 또는 근처에서 작동된다.
다음으로, 시프트 칼라(160)의 로우 레인지 기어(158)의 클러치 톱니 세트로부터의 분리를 용이하게 하기 위해, 제2하이드로스태틱 장치(116)에 의해 로우 레인지 기어(158)에 적용된 토크의 양은 작은 값 또는 약 0값으로 감소한다. 제2하이드로스태틱 장치(116)에 의해 로우 레인지 기어(158)로 적용된 토크의 양은 제2하이드로스태틱 장치(116)의 변위를 조정함으로써 감소한다. 상기 컨트롤러(172)에 의한 명령에 대한 응답으로, 제2하이드로스태틱 장치(116)에 의해 적용된 토크의 양이 작은 값 또는 약 0의 값으로 감소할 수 있도록 제2하이드로스태틱 장치(166)의 변위를 조정하기 위해 제2하이드로스태틱 장치(116)의 경사판이 놓여진다. 도4D에 도시된 바와 같이, 제2하이드로스태틱 장치(116)의 변위는 “2”로 표시된 시간 동안 작은 값 또는 약 0의 값으로 감소하고, 그럼으로써 제2하이드로스태틱 장치(116)에 의해 적용된 토크의 양을 작은 값 또는 실질적으로 0의 양과 동일한 값으로 감소시킨다. 제2하이드로스태틱 장치(116)에 의해 적용된 토크의 양이 작은 값 또는 약 0의 값으로 감소하면, 상기 컨트롤러(172)는 시프트 칼라(160)를 로우 레인지 기어(158)로부터 분리하고 클러치 장치(120)를 중립 위치에 놓는다.
또한 “2”로 표시된 시간 동안, 제2하이드로스태틱 장치(116)의 변위의 감소한 양을 수용하기 위해 제1하이드로스태틱 장치(114)에 의해 펌프된 유체는 축압기 조립체(118)의 고압 축압기(146)로 전환된다. 따라서, 상기 고압 축압기(146) 내의 압력은 증가한다.
다음으로, 중립 위치에 놓여지는 상기 클러치 장치(120)에 대한 응답으로, 상기 드라이브라인(110)이 통합된 차량의 속도는 상기 출력(122)이 로우레인지 기어(158) 및 하이 레인지 기어(156) 모두로부터 구동적으로 분리되며 감소하기 시작할 수 있다. 도4A에 도시된 바와 같이, 상기 드라이브라인(110)이 통합된 차량은 “3”으로 표시된 시간 동안 속도가 감소할 수 있다.
다음으로, 출력(122) 및 하이 레인지 기어(156) 사이의 동기화와 시프트 칼라(160) 및 하이 레인지 기어(156)의 클러치 톱니 세트의 결합을 용이하게 하기 위해, 제1하이드로스태틱 장치(114)를 통해 파워소스(112)에 의해 하이 레인지 기어(156)로 적용된 토크의 양은 작은 값 또는 약 0의 값으로 조정될 수 있다. 파워소스(112)에 의해 하이 레인지 기어(156)로 적용된 토크의 양은 파워소스(112)의 회전 속도를 변경함으로써 조정될 수 있다. 상기 컨트롤러(172)에 의한 명령에 대한 응답으로, 상기 파워소스(112)의 회전 속도는 파워소스(112)에 의해 적용된 토크의 양이 작은 값 또는 약 0의 값으로 감소하도록 조정될 수 있다. 비제한적인 예시로서, 상기 파워소스(112)의 회전 속도는 파워소스(112)로의 연료 공급률을 조정함으로써 조정될 수 있고, 또는 파워소스(112)의 부분을 형성하는 클러치 장치(도시되지 않음)의 연결 수준을 조정함으로써 조정될 수 있다. 도4E에 도시된 바와 같이, 상기 파워소스(112)에 의해 적용된 토크의 양은 “2”, “3”, 및 “4”로 표기된 시간 동안 작은 값 또는 약 0의 값으로 감소한다. 상기 파워소스(112)의 회전 속도는 도4C에 도시된 바와 같이 출력(122)의 회전 속도와 동기화되기 위해 “2”, “3”, 및 “4”로 표시된 시간 동안 조정된다. 출력(122)와 하이 레인지 기어(156) 사이의 동기화가 발생하면, 상기 컨트롤러(172)는 도4F에 도시된 바와 같이 “4”로 표시된 시간 동안 시프트 칼라(160)와 하이 레인지 기어(156)를 연결하고 클러치 장치(120)를 제1위치에 놓는다.
상기 클러치 장치(120)가 제1위치에 놓일 때, 직렬 모드로부터 병렬 모드로의 상기 드라이브라인(110)의 이동 과정이 완성된다. 다음의 이동 과정의 완성에서, 토크는 파워소스(112)에 의해 하이 레인지 기어(156) 및 시프트 칼라(160)를 통해 출력(122)에 적용된다. 비제한적 예시로서, 토크는 파워소스(112)로의 연료 공급률을 조정하거나 또는 상기 파워소스(112)의 부분을 형성하는 클러치 장치(도시되지 않음)의 연결의 정도를 조정함으로써 파워소스(112)에 의해 출력(122)에 적용될 수 있다. 토크가 상기 파워소스(112)에 의해 출력(122)에 적용되는 것의 결과로, “5”로 표시된 시간 동안, 도4A 및 도4C에 도시된 바와 같이, 파워소스(112)의 회전 속도는 증가하고 상기 드라이브라인(110)이 통합된 차량의 속도도 증가한다. 상기 드라이브라인(110)이 통합된 차량의 가속은 “6”으로 표시된 시간 동안, 차량이 차량의 최대 속도에서 또는 근처에서 작동할 때까지 도4A에 도시된 바와 같이 클러치 장치(120)가 제1위치에 있을 때 계속된다.
상기 축압기 조립체(118,218,318)는 드라이브라인(110,210,310)을 병렬 작동 모드에서 직렬 작동 모드로 이동하는 것을 용이하게 하는 데에 사용될 수 있다. 병렬 모드에서 직렬 모드로의 이동 과정 동안, 상기 축압기 조립체(118,218,318)는 이동 과정을 용이하게 하는 상태로 제2하이드로스태틱 장치(116,216,316) 또는 제3하이드로스태틱 장치(317)를 두는 방식으로 작동될 수 있다.
도5A 내지 도5F는 주어진 시간 동안의 일련의 단계로서 병렬 모드에서 직렬 모드로의 상기 드라이브라인(110)의 이동 과정을 도시한다. 상기 드라이브라인(110)을 위한 이동 과정은 유사한 작동 원리를 사용하여 여기와 도2 및 도3에 도시된 상기 드라이브라인(210,310)의 다른 실시예를 위해 맞춰질 수 있다. 상기 이동 과정을 위한 주어진 시간은 도5A 내지 도5F의 수평축 각각에 나타나 있고, 이동을 완성하기 위해 필요한 단계가 수행되는 6개의 시간으로 나뉘어진다. 도5A 내지 도5F의 수직축 각각은 상기 드라이브라인(110)이 통합된 차량의 속도, 제2하이드로스태틱 장치(116)의 회전 속도, 파워소스(112)의 회전 속도, 제2하이드로스태틱 장치(116)의 변위, 파워소스(112)에 의해 적용된 토크의 양, 및 클러치 장치(120)의 위치를 나타낸다.
병렬 모드로부터 직렬 모드로의 상기 드라이브라인(110)의 이동 과정은 상기 클러치 장치(120)가 제1위치에 있을 때의 차량의 최소 속도에서 또는 근처에서 상기 드라이브라인(110)이 작동될 때 시작될 수 있다. 위에서 언급된 바와 같이, 상기 제1위치에서 시프트 칼라(160)는 하이 레인지 기어(156)의 클러치 톱니 세트 및 출력(122)의 출력 기어 톱니(170) 세트와 구동적으로 연결되는이다. 도5A에 도시된 바와 같이, “2”로 표시된 시간 동안 상기 클러치 장치(120)가 제1위치에 있을 때의 차량의 최소 속도에서 또는 근처에서 상기 드라이브라인(110)은 작동된다.
다음으로, 하이 레인지 기어(156)의 클러치 톱니 세트로부터 시프트 칼라의(160)의 분리를 용이하게 하기 위해, 파워소스(112)에 의해 하이 레인지 기어(156)에 적용되는 토크의 양은 작은 값 또는 약 0의 값으로 감소한다. 상기 파워소스(112)에 의해 하이 레인지 기어(156)에 적용되는 토크의 양은 파워소스(112)의 회전 속도를 변경함으로써 조정될 수 있다. 상기 컨트롤러(172)에 의한 명령에 대한 응답으로, 상기 파워소스(112)의 회전 속도는 파워소스(112)에 의해 적용된 토크의 양이 작은 값 또는 약 0의 값으로 감소하도록 조정될 수 있다. 비제한적인 예시로서, 상기 파워소스(112)의 회전 속도는 파워소스(112)로의 연료 공급률을 조정함으로써, 또는 파워소스(112)의 부분을 형성하는 클러치 장치(도시되지 않음)의 연결의 정도를 조정함으로써 조정될 수 있다. 도5E에 도시된 바와 같이, 파워소스(112)에 의해 적용된 토크의 양은 “3”으로 표시된 시간 동안 작은 값 또는 약 0의 값으로 감소한다. 파워소스(112)에 의해 적용된 토크의 양이 작은 값 또는 약 0의 값으로 감소할 때, 상기 컨트롤러(172)는 시프트 칼라(160)를 하이 레인지 기어(156)로부터 분리하고 중립 위치에 클러치 장치(120)를 놓는다.
다음으로, 상기 클러치 장치(120)가 중립 위치에 놓이는 것에 대한 응답으로, 상기 출력(122)이 로우 레인지 기어(158)와 하이 레인지 기어(156) 모두로부터 구동적으로 분리되며 상기 드라이브라인(110)이 통합된 차량의 속도는 감소하기 시작할 수 있다. 도5A에 도시된 바와 같이, 상기 드라이브라인(110)이 통합된 차량은 “3”으로 표시된 시간 동안 속도가 감소하기 시작할 수 있다.
또한 “3”으로 표시된 시간 동안, 축압기 조립체(118)의 고압 축압기(146)로부터의 유체는 제2하이드로스태틱 장치(116)로 전환되고 그 것의 회전 속도를 증가시킨다. 또한, 상기 제2하이드로스태틱 장치(116)의 변위는 그 것의 회전 속도의 조정을 용이하게 하기 위해 조정될 수 있다. 상기 컨트롤러(172)에 의한 명령에 대한 응답으로, 회전 속도가 로우 레인지 기어(158)와 출력(122) 사이의 동기화 및 연결을 용이하게 하는 값으로 증가할 수 있도록 제2하이드로스태틱 장치(116)의 경사판은 제2하이드로스태틱 장치(116) [및 이로서 로우 레인지 기어(158)]의 변위를 조정하기 위해 놓여진다.
상기 출력(122)과 로우 레인지 기어(158) 사이의 동기화가 발생하면, “4”로 표시된 시간 동안 도5F에 도시된 바와 같이, 상기 컨트롤러(172)는 시프트 칼라(160)와 로우 레인지 기어(158)를 연결하고 클러치 장치(120)를 제2위치에 놓는다.
상기 클러치 장치(120)가 제2위치에 놓이면, 병렬 모드에서 직렬 모드로의 드라이브라인(110)의 이동 과정이 완성된다. 상기 이동 과정의 완성 다음으로, 토크는 제1하이드로스태틱 장치(114), 제1유체도관(130), 제2하이드로스태틱 장치(116), 로우 레인지 기어(158), 및 시프트 칼라(160)를 통해 파워소스(112)에 의해 출력(122)에 적용될 수 있다. 파워소스(112)에 의해 출력(122)에 적용된 토크의 결과로, “5”로 표시된 시간 동안 도5A와 도5C에 도시된 바와 같이, 상기 파워소스(112)의 회전 속도는 실질적으로 일정하게 유지되고 상기 드라이브라인(110)이 통합된 차량의 속도 또한 감소할 것이다. 드라이브라인(110)이 통합된 차량의 감속은 상기 클러치 장치(120)가 제2위치에 있을 때, 도5A에 도시된 바와 같이 “6”으로 표시된 시간 동안 상기 차량이 차량의 최소 속도에서 또는 근처에서 작동할 때까지 지속될 것이다.
특허 법령의 규정에 따라, 본 발명은 이 것의 바람직한 실시예를 대표하는 것으로 간주되는 것으로 설명되었다. 그러나, 본 발명은 구체적으로 그 사상 또는 범위를 벗어나지 않고 도시되고 설명된 것과는 달리 실시될 수 있음을 주목해야 한다.
본 주제는 특히, 다음의 예시를 포함한다:
1. 하이드로스태틱 구동 모드 및 직접 구동 모드에서 작동될 수 있는 차량을 위한 하이브리드 드라이브라인에서, 상기 하이브리드 드라이브라인은:
파워소스;
상기 파워소스와 구동적으로 연결되는 제1하이드로스태틱 장치;
차량 출력과 선택적으로 구동적이게 연결되고 상기 제1하이드로스태틱 장치와 유체 교류를 하는 제2하이드로스태틱 장치;
상기 제1하이드로스태틱 장치 및 제2하이드로스태틱 장치와 유체 교류를 하는 축압기 조립체; 및
상기 제1하이드로스태틱 장치와 제2하이드로스태틱 장치 중 하나 및 상기 차량 출력과 선택적으로 구동적이게 연결되는 클러치 장치를 포함하고,
상기 하이브리드 드라이브라인은 상기 클러치 장치를 사용하여 제2하이드로스태틱 장치와 차량 출력을 구동적으로 연결함으로써 하이드로스태틱 구동 모드에서 작동되고, 상기 클러치 장치를 사용하여 상기 파워소스와 차량 출력을 구동적으로 연결함으로써 직접 구동 모드에서 작동된다.
2. 제1예시에 따른 상기 하이브리드 드라이브라인에서,
상기 축압기 조립체는 저압 축압기, 고압 축압기, 및 적어도 하나의 제어밸브를 포함한다.
3. 제2예시에 따른 상기 하이브리드 드라이브라인에서,
상기 적어도 하나의 제어밸브는 적어도 제1위치 및 제2위치를 구비하고, 상기 제1위치의 적어도 하나의 제어밸브는 상기 제1하이드로스태틱 장치와 유체 교류를 하는 제1유체도관과 상기 고압 축압기 사이의 유체 교류를 용이하게 하고, 상기 제2위치의 적어도 하나의 제어밸브는 상기 제1하이드로스태틱 장치 및제2하이드로스태틱 장치와 유체 교류를 하는 제2유체도관과 상기 고압 축압기 사이의 유체 교류를 용이하게 한다.
4. 제1예시에 따른 상기 하이브리드 드라이브라인에서,
상기 클러치 장치는 시프트 칼라, 제1동기장치, 및 제2동기장치를 포함한다.
5. 제1예시에 따른 상기 하이브리드 드라이브라인에서,
상기 클러치 장치는 시프트 칼라, 제1동기장치, 및 제2동기장치를 포함하고;
상기 제1동기장치는 상기 제1하이드로스태틱 장치와 차량 출력 사이의 동기화 연결을 용이하게 하고, 상기 제2동기장치는 상기 제2하이드로스태틱 장치와 차량 출력 사이의 동기화를 용이하게 한다.
6. 제1예시에 따른 상기 하이브리드 드라이브라인에서,
상기 클러치 장치는 제1클러치 및 제2클러치를 포함하고;
상기 제1클러치는 상기 제1하이드로스태틱 장치와 차량 출력 사이의 가변적 구동 연결을 용이하게 하고, 상기 제2클러치는 상기 제2하이드로스태틱 장치와 차량 출력 사이의 가변적 구동 연결을 용이하게 한다.
7. 제6예시에 따른 상기 하이브리드 드라이브라인에서,
상기 제1클러치 및 제2클러치는 각각 습판 스타일 클러치이다.
8. 제1예시에 따른 상기 하이브리드 드라이브라인에서,
상기 클러치 장치는 로우 레인지 기어 및 하이 레인지 기어를 포함하고, 상기 로우 레인지 기어는 상기 하이브리드 드라이브라인이 하이드로스태틱 구동 모드에서 작동될 때 제2하이드로스태틱 장치 및 차량 출력과 구동 연결을 하고, 상기 하이 레인지 기어는 상기 하이브리드 드라이브라인이 직접 구동 모드에서 작동될 때 제1하이드로스태틱 장치 및 차량 출력과 구동 연결을 한다.
9. 제1예시에 따른 상기 하이브리드 드라이브라인에서,
차량 출력과 선택적으로 구동적이게 연결될 수 있는 제3하이드로스태틱 장치를 추가로 포함하고,
상기 제3하이드로스태틱 장치는 상기 제1하이드로스태틱 장치 및 축압기 조립체와 유체 교류를 한다.
10. 제9예시에 따른 상기 하이브리드 드라이브라인에서,
상기 클러치 장치는 제1클러치, 제2클러치, 및 제3클러치를 포함하고;
상기 제1클러치는 상기 제1하이드로스태틱 장치와 차량 출력 사이의 가변적 구동 연결을 용이하게 하고, 상기 제2클러치는 상기 제2하이드로스태틱 장치와 차량 출력 사이의 가변적 구동 연결을 용이하게 하고, 및 상기 제3클러치는 상기 제3하이드로스태틱 장치와 차량 출력 사이의 가변적 구동 연결을 용이하게 한다.
11. 제10예시에 따른 상기 하이브리드 드라이브라인에서,
상기 제1클러치, 제2클러치, 및 제3클러치는 각각 습판 스타일 클러치이다.
12. 하이드로스태틱 구동 모드 및 직접 구동 모드에서 차량을 위한 하이브리드 드라이브라인을 작동하는 방법에서, 상기 방법은:
파워소스를 제공하는 단계;
상기 파워소스와 구동적으로 연결되는 제1하이드로스태틱 장치를 제공하는 단계;
차량 출력과 선택적으로 구동적이게 연결되고 상기 제1하이드로스태틱 장치와 유체 교류를 하는 제2하이드로스태틱 장치를 제공하는 단계;
상기 제1하이드로스태틱 장치 및 제2하이드로스태틱 장치와 유체 교류를 하는 축압기 조립체를 제공하는 단계;
제1하이드로스태틱 장치 및 제2하이드로스태틱 장치 중 하나 및 상기 차량 출력과 선택적으로 구동적이게 연결되는 클러치 장치를 제공하는 단계;
상기 하이브리드 드라이브라인을 하이드로스태틱 구동 모드에 놓기 위해 상기 클러치 장치를 사용하여 상기 제2하이드로스태틱 장치와 차량 출력을 구동적으로 연결하는 단계; 및
상기 하이브리드 드라이브라인을 직접 구동 모드에 놓기 위해 상기 클러치 장치를 사용하여 상기 파워소스와 차량 출력을 구동적으로 연결하는 것의 단계를 포함한다.
13. 제12예시에 따른 하이드로스태틱 구동 모드 및 직접 구동 모드에서 차량을 위한 하이브리드 드라이브라인을 작동하는 방법에서,
상기 축압기 조립체는 저압 축압기, 고압 축압기, 및 적어도 하나의 제어밸브를 포함한다.
14. 제13예시에 따른 하이드로스태틱 구동 모드 및 직접 구동 모드에서 차량을 위한 하이브리드 드라이브라인을 작동하는 방법에서,
상기 적어도 하나의 제어밸브를 제1위치 및 제2위치 중 하나에 놓는 단계를 추가로 포함하고, 상기 제1위치의 적어도 하나의 제어밸브는 제1하이드로스태틱 장치와 유체 교류를 하는 제1유체도관과 상기 고압 축압기 사이의 유체 교류를 용이하게 하고, 상기 제2위치의 적어도 하나의 제어밸브는 상기 제1하이드로스태틱 장치 및 제2하이드로스태틱 장치와 유체 교류를 하는 제2유체도관과 상기 고압 축압기 사이의 유체 교류를 용이하게 한다.
15. 제14예시에 따른 하이드로스태틱 구동 모드 및 직접 구동 모드에서 차량을 위한 하이브리드 드라이브라인을 작동하는 방법에서,
상기 제1하이드로스태틱 장치 및 상기 고압 축압기와 유체 교류를 하는 상기 제2하이드로스태틱 장치 중 하나를 사용하여 상기 차량 출력에 회전력을 적용하는 단계를 추가로 포함하고, 및/또는
상기 제1하이드로스태틱 장치 및 상기 고압 축압기와 유체 교류를 하는 상기 제2하이드로스태틱 장치 중 하나를 사용하여 상기 차량 출력으로부터 에너지를 수집하고 상기 고압 축압기에 에너지를 저장하는 단계를 추가로 포함하고, 및/또는
상기 하이드로스태틱 구동 모드에서 직접 구동 모드로의 이동을 용이하게 하기 위해 상기 고압 축압기와 유체 교류를 하는 상기 제1하이드로스태틱 장치를 사용하여 상기 파워소스로부터 에너지를 수집하고 상기 고압 축압기에 상기 에너지를 저장하는 단계를 추가로 포함하고, 및/또는
상기 직접 구동 모드에서 하이드로스태틱 구동 모드로의 이동을 용이하게 하기 위해 상기 고압 축압기를 사용하여 상기 제2하이드로스태틱 장치에 회전력을 적용하는 단계를 추가로 포함한다.
110 : 드라이브라인
112 : 파워소스
114 : 제1하이드로스태틱 장치
116: 제2하이드로스태틱 장치
118 : 축압기 조립체
120 : 클러치 장치
122 : 출력

Claims (14)

  1. 하이드로스태틱 구동 모드 및 직접 구동 모드에서 작동될 수 있는 차량을 위한 하이브리드 드라이브라인(110;210;310)에서,
    파워소스(112;212;312);
    상기 파워소스(112;212;312)와 구동적으로 연결된 제1하이드로스태틱 장치(114;214;314);
    차량 출력(122;286;384)과 선택적으로 구동적이게 연결되고 상기 제1하이드로스태틱 장치(114;214;314)와 유체 교류를 하는 제2하이드로스태틱 장치(116;216;316);
    상기 제1하이드로스태틱 장치(114;214;314) 및 제2하이드로스태틱 장치(116;216;316)와 유체 교류를 하는 축압기 조립체(118;218;318); 및
    상기 제1하이드로스태틱 장치(114,214,314)와 제2하이드로스태틱 장치(116;216;316) 중 하나 및 상기 차량 출력(122;286;384)과 선택적으로 구동적이게 연결된 클러치 장치(120;280;380);
    상기 제1하이드로스태틱 장치(114;214;314)의 제1유체포트(128;228;328)를 상기 제2하이드로스태틱 장치(116;216;316)의 제1유체포트(138;238;338)에 유동적으로 연결하는 제1유체도관(130;230;387);
    상기 제1하이드로스태틱 장치(114;214;314)의 제2유체포트(132;232;332)를 상기 제2하이드로스태틱 장치(116;216;316)의 제2유체포트(140;240;340)에 유동적으로 연결하는 제2유체도관(134;234;388);
    로우 레인지 기어(158); 및
    하이 레인지 기어(156)를 포함하고,
    상기 클러치 장치(120;280;380)를 사용하여 로우 레인지 기어(158)를 통해 상기 제2하이드로스태틱 장치(116;216;316)와 차량 출력(122;286;384)을 구동적으로 연결하고 상기 제1하이드로스태틱 장치(114;214;314), 유체도관(130,134;230,234;387,388), 제2하이드로스태틱 장치(116;216;316) 및 클러치 장치(120;280;380)를 매개로 파워를 상기 파워소스(112;212;312)로부터 차량 출력(122;286;384)으로 옮김으로써 상기 하이브리드 드라이브라인은 상기 하이드로스태틱 구동 모드에서 작동되고; 및
    상기 클러치 장치(120;280;380)를 사용하여 하이 레인지 기어(156)를 통해 상기 파워소스(112;212;312)와 차량 출력(122;286;384)을 구동적으로 연결함으로써 상기 하이브리드 드라이브라인은 상기 직접 구동 모드에서 작동되는 것을 특징으로 하는 상기 하이브리드 드라이브라인(110;210;310).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 축압기 조립체(118;218;318)는 저압 축압기(144;244;344), 고압 축압기(146;246;346), 및 적어도 하나의 제어밸브(142;242;342)를 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 하이브리드 드라이브라인(110;210;310).
  3. 제2항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제어밸브(142;242;342)는 적어도 제1위치 및 제2위치를 구비하고,
    상기 제1위치의 적어도 하나의 제어 밸브(141;242;342)는 상기 고압 축압기(146;246;346) 및 제1하이드로스태틱 장치(114;214;314)와 유체 교류를 하는 제1유체도관(130;230;837) 사이의 유체 교류를 용이하게 하고,
    상기 제2위치의 적어도 하나의 제어밸브(142;242;342)는 제1하이드로스태틱 장치(114;214;314)와 제2하이드로스태틱 장치(116;216;316)와 유체 교류를 하는 제2유체도관(134;234;388)과 상기 고압 축압기(146;246;346)사이의 유체 교류를 용이하게 하는 것을 특징으로 하는 상기 하이브리드 드라이브라인(110;210;310).
  4. 제1항에 있어서,
    상기 클러치 장치(120;280;380)는 시프트 칼라(160), 제1동기장치(166), 및 제2동기장치(168)를 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 하이브리드 드라이브라인(110;210;310).
  5. 제1항에 있어서,
    상기 클러치 장치(120;280;380)는 시프트 칼라(160), 제1동기장치(166), 및 제2동기장치(168)를 포함하고;
    상기 제1동기장치(166)는 상기 제1하이드로스태틱 장치(114,214;314)와 차량 출력(122;286;384) 사이의 동기화 연결을 용이하게 하고,
    상기 제2동기장치(168)는 상기 제2하이드로스태틱 장치(116;216;316)와 차량 출력(122;286;384) 사이의 동기화를 용이하게 하는 것을 특징으로 하는 상기 하이브리드 드라이브라인(110;210;310).
  6. 제1항에 있어서,
    상기 클러치 장치(120;280;380)는 제1클러치(288;385) 및 제2클러치(290;386)를 포함하고;
    상기 제1클러치(288;385)는 상기 제1하이드로스태틱 장치(114;214;314)와 차량 출력(122;286;384) 사이의 가변적 구동 연결을 용이하게 하고,
    상기 제2클러치(290'386)는 상기 제2하이드로스태틱 장치(116;216;316)와 차량 출력(122;286;384) 사이의 가변적 구동 연결을 용이하게 하는 것을 특징으로 하는 상기 하이브리드 드라이브라인(210;310).
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1클러치(288;385) 및 제2클러치(290;386)는 각각 습판 스타일 클러치이다.
  8. 제1항에 있어서,
    차량 출력(384)과 선택적으로 구동적이게 연결될 수 있고 상기 제1하이드로스태틱 장치9314) 및 축압기 조립체(318)와 유체 교류를 하는 제3하이드로스태틱 장치(317)를 추가로 포함하는 상기 하이브리드 드라이브라인(310).
  9. 제8항에 있어서,
    상기 클러치 장치(380)는 제1클러치(385), 제2클러치(386), 및 제3클러치(392)를 포함하고;
    상기 제1클러치(385)는 상기 제1하이드로스태틱 장치(314)와 차량 출력(384) 사이의 가변적 구동 연결을 용이하게 하고,
    상기 제2클러치(386)는 상기 제2하이드로스태틱 장치(316)와 차량 출력(384) 사이의 가변적 구동 연결을 용이하게 하고, 및
    상기 제3클러치(392)는 상기 제3하이드로스태틱 장치(317)와 차량 출력(384) 사이의 가변적 구동 연결을 용이하게 하는 것을 특징으로 하는 상기 하이브리드 드라이브라인(310).
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1클러치(385), 제2클러치(386), 및 제3클러치(392)는 각각 습판 스타일 클러치이다.
  11. 하이드로스태틱 구동 모드 및 직접 구동 모드에서 차량을 위한 하이브리드 드라이브라인(110;210;310)을 작동하는 방법에서, 상기 방법은
    파워소스(112;212;312)를 제공하는 단계;
    상기 파워소스(112;212;312)와 구동적으로 연결된 제1하이드로스태틱 장치(114;214;314)를 제공하는 단계;
    차량 출력(122;286;384)과 선택적으로 구동적이게 연결되고 상기 제1하이드로스태틱 장치(114;214;314)와 유체 교류를 하는 제2하이드로스태틱 장치(116;216;316)를 제공하는 단계;
    상기 제1하이드로스태틱 장치(114;214;314) 및 제2하이드로스태틱 장치(116;216;316)와 유체 교류를 하는 축압기 조립체(118;218;318)를 제공하는 단계;
    제1하이드로스태틱 장치(114;214;314)와 제2하이드로스태틱 장치(116;216;316) 중 하나 및상기 차량 출력(122;286;384)과 선택적으로 구동적이게 연결된 클러치 장치(120;280;380)를 제공하는 단계;
    상기 제1하이드로스태틱 장치(114;214;314)의 제1유체포트를 상기 제2하이드로스태틱 장치(116;216;316)의 제1유체포트(138;238;338)에 유동적으로 연결하는 제1유체도관(130;230;387)을 제공하는 단계;
    상기 제1하이드로스태틱 장치(114;214;314)의 제2유체포트(132;232;332)를 상기 제2하이드로스태틱 장치(116;216;316)의 제2유체포트(140;240;340)에 유동적으로 연결하는 제2유체도관(134;234;388)을 제공하는 단계;
    로우 레인지 기어(158)를 제공하는 단계;
    하이 레인지 기어(156)를 제공하는 단계;
    상기 하이브리드 드라이브라인을 하이드로스태틱 구동 모드에 놓기 위해 상기 클러치 장치(120;280;380)를 사용하여 로우 레인지 기어(158)를 통해 제2하이드로스태틱 장치(116;216;316)와 차량 출력(122;286;384)을 구동적으로 연결하고, 상기 제1하이드로스태틱 장치(114;214;314), 유체도관(130,134;230,234;387,388), 제2하이드로스태틱 장치(116;216;316) 및 클러치 장치(120;280;380)를 매개로 파워를 상기 파워소스(112;212;312)로부터 차량 출력(122;286;384)까지 옮기는 단계; 및
    상기 하이브리드 드라이브라인을 직접 구동 모드에 놓기 위해 상기 클러치 장치(120;280;380)를 사용하여 하이 레인지 기어(156)를 통해 상기 파워소스(112;212;312)와 차량 출력(122;286;384)을 구동적으로 연결하는 단계를 포함하는 하이드로스태틱 구동 모드 및 직접 구동 모드에서 차량을 위한 하이브리드 드라이브라인(110;210;310)을 작동하는 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 축압기 조립체(118;218;318)는 저압 축압기(144;244;344), 고압 축압기(146;246;346), 및 적어도 하나의 제어밸브(142;242;342)를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이드로스태틱 구동 모드 및 직접 구동 모드에서 차량을 위한 하이브리드 드라이브라인(110;210;310)을 작동하는 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제어밸브(142;242;342)를 제1위치 및 제2위치 중 하나에 놓는 단계를 추가로 포함하고,
    상기 제1위치의 적어도 하나의 제어밸브(142;242;342)는 상기 고압 축압기(146;246;346) 및 상기 제1하이드로스태틱 장치(114;214;314)와 유체 교류를 하는 제1유체도관(130;230;387) 사이의 유체 교류를 용이하게 하고,
    상기 제2위치의 적어도 하나의 제어밸브(142;242;342)는 제1하이드로스태틱 장치(114;214;314)와 제2하이드로스태틱 장치(116;216;316)와 유체 교류를 하는 제2유체도관(134;234;388)과 상기 고압 축압기(146;246;346)사이의 유체 교류를 용이하게 하는 것을 특징으로 하는 하이드로스태틱 구동 모드 및 직접 구동 모드에서 차량을 위한 하이브리드 드라이브라인(110;210;310)을 작동하는 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 고압 축압기(146;236;346)와 유체 교류를 하는 제1하이드로스태틱 장치(114;214;314) 및 제2하이드로스태틱 장치(116;216;316) 중 하나를 사용하여 상기 차량 출력(122;286;384)에 회전력을 적용하는 단계를 추가로 포함하고, 및/또는
    상기 고압 축압기(146;246;346)와 유체 교류를 하는 제1하이드로스태틱 장치(114;214;314) 및 제2하이드로스태틱 장치(116;216;316) 중 하나를 사용하여 상기 차량 출력(122;286;384)으로부터 에너지를 수집하고 상기 고압 축압기(146;246;346)에 에너지를 저장하는 단계를 추가로 포함하고, 및/또는
    하이드로스태틱 구동 모드에서 직접 구동 모드로의 이동을 용이하게 하기 위해 상기 고압 축압기(146;246;346)와 유체 교류를 하는 제1하이드로스태틱 장치(114;214;314)를 사용하여 상기 파워소스(112;212;312)로부터 에너지를 수집하고 상기 고압 축압기(146;246;346)에 에너지를 저장하는 단계를 추가로 포함하고, 및/또는
    직접 구동 모드에서 하이드로스태틱 구동 모드로의 이동을 용이하게 하기 위해 상기 고압 축압기(146;246;346)를 사용하여 상기 제2하이드로스태틱 장치(116;216;316)에 회전력을 적용하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 하이드로스태틱 구동 모드 및 직접 구동 모드에서 차량을 위한 하이브리드 드라이브라인(110;210;310)을 작동하는 방법.
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106133332B (zh) 2014-02-04 2018-05-25 意大利德纳股份有限公司 集成到液压混合系统内的行进和作业功能
CN105940248B (zh) 2014-02-04 2018-08-14 意大利德纳股份有限公司 串并联液压混合结构
US10220697B2 (en) 2014-02-04 2019-03-05 Dana Italia Spa Powerboost hub
JP6673205B2 (ja) 2014-02-04 2020-03-25 ダナ イタリア エスピーエー 蓄圧器ラック
EP3002147A1 (en) * 2014-10-02 2016-04-06 Dana Italia S.p.A. Dual drive driveline
CN106891711B (zh) * 2017-03-16 2024-01-05 吉林大学 装载机串并联液压混合动力控制系统及控制方法
CN109281898A (zh) * 2018-11-15 2019-01-29 山东海卓电液控制工程技术研究院 基于液压机械无级变速器的双蓄能器制动能量回收系统
CN110053477B (zh) * 2019-05-24 2023-11-17 徐工集团工程机械股份有限公司科技分公司 车桥装置及工程机械
CN113280010B (zh) * 2021-05-11 2022-10-21 中冶宝钢技术服务有限公司 用于改善车辆加速减速性能的静压驱动系统及方法

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0620837B2 (ja) * 1988-10-27 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
JPH1130305A (ja) * 1997-07-11 1999-02-02 Komatsu Ltd 機械油圧式伝動装置
US7107767B2 (en) 2000-11-28 2006-09-19 Shep Limited Hydraulic energy storage systems
AUPR170400A0 (en) 2000-11-28 2000-12-21 Ifield Technology Ltd Emergency energy release for hydraulic energy storage systems
AU2002951538A0 (en) 2002-09-20 2002-10-03 Permo-Drive Research And Development Pty Ltd Regenerative drive system for trailers
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
US7082757B2 (en) 2004-07-01 2006-08-01 Ford Global Technologies, Llc Pump/motor operating mode switching control for hydraulic hybrid vehicle
US8099198B2 (en) 2005-07-25 2012-01-17 Echogen Power Systems, Inc. Hybrid power generation and energy storage system
CN100999184A (zh) 2006-01-11 2007-07-18 北京嘉捷博大电动车有限公司 一种发动机液混联式后驱动混合动力车
US7669414B2 (en) * 2006-03-28 2010-03-02 Parker-Hannifin Corporation Hydraulic energy recovery system with dual-powered auxiliary hydraulics
WO2008133805A2 (en) 2007-04-10 2008-11-06 Regents Of The University Of Minnesota Hydro-mechanical hydraulic hybrid drive train with independent wheel torque control
US7779628B2 (en) 2007-05-10 2010-08-24 Eaton Corporation Hydraulic drive system with exiting from pumping and motoring
US7673451B2 (en) 2007-05-10 2010-03-09 Eaton Corporation Hydraulic drive system with neutral drift compensation
US8387731B2 (en) 2007-08-27 2013-03-05 Parker-Hannifin Corporation Control apparatus and method for operating a combined hybrid drive and brake system
DE102007046696A1 (de) 2007-09-28 2009-04-09 Liebherr-Werk Nenzing Gmbh Hydraulisches Antriebssystem
EP2214925B1 (en) 2007-11-01 2012-01-18 Ducere Holdings (Pty) Limited Drive arrangement with open loop hydraulic mechanism operable as a pump or a motor
US20090127011A1 (en) * 2007-11-21 2009-05-21 Yisheng Zhang Control method for optimizing the operation of a hybrid drive system
US7856816B2 (en) * 2008-01-03 2010-12-28 Eaton Corporation Hydraulic brake energy regeneration system for electric energy storage and vehicle drive assist
AU2009206423B2 (en) * 2008-01-23 2012-09-20 Parker-Hannifin Corporation Electro-hydraulic machine for hybri drive system
DE102008050553A1 (de) 2008-10-06 2010-04-15 Wacker Neuson Se Arbeitsgerät mit Hybridantrieb
US8079437B2 (en) 2008-11-17 2011-12-20 Allan Rosman Hybrid hydraulic drive system with accumulator as the frame of vehicle
US7913791B2 (en) 2009-05-04 2011-03-29 Robert Bosch Gmbh Energy storage system for a hybrid vehicle
WO2010144753A1 (en) 2009-06-10 2010-12-16 Czero, Inc. Systems and methods for hybridization of a motor vehicle using hydraulic components
FR2951409B1 (fr) 2009-10-15 2012-03-09 Peugeot Citroen Automobiles Sa Chaine de traction pour vehicule hybride
FR2956461B1 (fr) 2010-02-18 2012-09-21 Poclain Hydraulics Ind Dispositif de transmission hydraulique permettant un crabotage/decrabotage rapide.
WO2012031970A1 (de) 2010-09-06 2012-03-15 Eisenmann Siegfried A Hydrostatischer antrieb für ein kraftfahrzeug
FR2964914B1 (fr) 2010-09-16 2013-04-12 Peugeot Citroen Automobiles Sa Chaine de traction pour vehicule hybride
EP2471679A3 (en) * 2010-12-29 2016-07-20 Parker-Hannificn Corporation Apparatus and method for operating a hybrid drive system during an extended braking condition
FR2970908B1 (fr) * 2011-01-28 2013-08-02 Peugeot Citroen Automobiles Sa Chaine de traction d'un vehicule hybride
CN106183772B (zh) * 2011-03-21 2018-08-21 达纳比利时股份有限公司 蓄能器辅助的流体静力学动力传动系统及其优化方法
US8771138B2 (en) * 2011-09-16 2014-07-08 Eaton Corporation Hybrid hydraulic drive system architecture
FR2990899B1 (fr) * 2012-05-24 2015-07-24 Poclain Hydraulics Ind Appareil hydraulique comprenant un assemblage amélioré d'une machine hydraulique et d'un embrayage.

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Publication number Publication date
EP3110645A1 (en) 2017-01-04
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