KR20160130231A - 유압 하이브리드 시스템에 통합된 주행 및 작업 기능 - Google Patents

유압 하이브리드 시스템에 통합된 주행 및 작업 기능 Download PDF

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KR20160130231A
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에토레 코솔리
쥴리오 오르넬라
로렌조 세라오
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다나 이탈리아 에스피에이
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Abstract

본 발명은 제2유압 변위 장치(6)와 유체 교류를 하고, 파워 소스(9)와 또는 선택적으로 구동적이게 연결되어 있는 제1유압 변위 장치(5)를 포함하는 유압 회로(2); 유압 기구(15) 및 상기 유압 기구(15)와 유체 교류를 하고, 상기 파워 소스(9)와 또는 선택적으로 구동적이게 연결되어 있는 유압 작업 펌프(14)를 포함하는 유압 작업 조립체(3);및 고압 유압 축압기(4a) 및 저압 유압 축압기(4b)를 포함하고, 상기 유압 회로(2)에 선택적으로 유동적이게 연결되고 상기 유압 작업 조립체(3)에 선택적으로 유동적이게 연결된 유압 축압기 조립체(4)를 포함하는 직렬 하이브리드 시스템(1)과 관련 있다.

Description

유압 하이브리드 시스템에 통합된 주행 및 작업 기능{TRAVEL AND WORK FUNCTIONS INTEGRATED INTO A HYDRAULIC HYBRID SYSTEM}
본 발명은 유압 에너지 저장을 위한 유압 축압기 및 유압 작업 조립체를 포함하는 유압 하이브리드 변속기와 상기 시스템을 작동하는 다양한 방법과 관련된다. 이러한 종류의 유압 하이브리드 변속기는 일반적으로 트랙터, 휠 로더, 휠 굴삭기, 백호우 로더, 텔레핸들러, 덤퍼, 또는 그 밖에 유사한 것과 같이 농업, 광업 또는 건축업에서 사용되는 비포장도로용 작업 기계에서 찾을 수 있다.
본 발명은 2014년 2월 4일에 출원된 미국 임시출원 번호 61/935,542의 우선권을 청구하고 본 문서에 전부 참조로 결합된다.
폐쇄 회로 구성과 420-450바(bar)까지의 유압 압력은 일반적으로 헤비 듀티(heavy-duty) 작동 기계에서 하이드로스태틱 주행 기능을 위해 사용되는 반면 개방 회로 설정과 250-300바 까지의 유압 압력은 일반적으로 작업 기능을 위한 것이다. 그러므로, 유압 주행 기능과 유압 작업 기능 모두를 포함하는 시스템의 효율적이고 유연한 작동은 개발자들에게 도전을 제기하는 것을 계속한다.
그러므로 본 발명의 목적은 높은 수준의 유연성과 효율성으로 작동될 수 있는 유압 주행 기능과 유압 작업 기능 모두를 포함하는 유압 하이브리드 시스템을 디자인하는 것이다.
이러한 목적은 제1항에 의한 직렬 유압 하이브리드 시스템에 의해 해결된다. 특정 실시예는 독립항에서 설명될 것이다.
그러므로, 직렬 유압 하이브리드 시스템, 특히 자동차 차량에서의 사용을 위한 직렬 유압 하이브리드 시스템은:
제2유압 변위 장치와 유체 교류를 하고 또는 선택적으로 구동적이게 파워 소스와 연결되는 제1유압 변위 장치를 포함하는 유압 회로;
유압 기구와 상기 유압 기구와 유체 교류를 하고 또는 선택적으로 구동적이게 파워 소스와 연결되는 유압 작업 펌프를 포함하는 유압 작업 조립체; 및
고압 축압기와 저압 축압기를 포함하고, 상기 유압 작업 조립체에 선택적으로 유동적이게 연결되는 상기 유압 회로와 상기 유압 작업 조립체에 선택적으로 유동적이게 연결되는 유압 축압기 조립체를 포함한다.
즉, 상기 축압기 조립체는 일반적으로 주행 기능을 위해 사용되는 유압 또는 하이드로스태틱 회로와 일반적으로 작업 기능을 위해 사용되는 유압 작업 조립체 양쪽에 선택적으로 유동적이게 연결될 수 있다. 유압 회로와 유압 작업 조립체 양쪽의 에너지는 상기 축압기 조립체 내에서 회복되고 저장될 수 있다. 게다가, 상기 축압기 조립체에 저장된 상기 에너지는 주행 및 작업 기능 양쪽에서의 사용을 위해 유압 회로 또는 유압 작업 조립체에 선택적으로 향할 수 있다. 이와 같이, 상기 제안된 시스템은 특히 에너지 효율이 좋고 유연한 작동을 보장한다.
본 문서의 범위 내에서, “유체 교류”라는 표현은, 예를 들어 적어도 하나의 밸브를 통해 “유동적으로 연결하는” 및 “선택적으로 유동적이게 연결하는” 의 하나를 포함할 수 있다.
일반적으로, 상기 제1유압 변위 장치는 유압 또는 하이드로스태틱 펌프를 포함하거나 유압 또는 하이드로스태틱 펌프로서 설정된다. 예를 들어, 상기 제1유압 변위 장치는 하이드로스태틱 축방향 피스톤 펌프(hydrostatic axial piston pump) 또는 하이드로스태틱 레이디얼 피스톤 펌프(hydrostatic radial piston pump)를 포함할 수 있다. 상기 제1유압 변위 장치는 가변 유압 변위를 구비할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1유압 변위 장치는 이동 가능한 경사판(swashplate)을 구비할 수 있다. 상기 제2유압 변위 장치는 유압 또는 하이드로스태틱 모터를 포함하거나 유압 또는 하이드로스태틱 모터로 설정될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2유압 변위 장치는 하이드로스태틱 축방향 피스톤 모터 또는 하이드로스태틱 레이디얼 피스톤 모터를 포함할 수 있다. 상기 제2유압 변위 장치는 가변 유압 변위를 구비할 수 있다. 예를 들어, 상기 제2유압 변위 장치는 이동 가능한 경사판을 구비할 수 있다. 상기 파워소스는 내연 기관 또는 전기 엔진과 같은 엔진을 포함할 수 있다. 일반적으로, 상기 제2유압 변위 장치는 차량 출력에 또는 선택적으로 구동적이게 연결된다. 상기 차량 출력은 예를 들어 구동축(drive shaft), 차량 차축(vehicle axle), 파이널 드라이브 또는 하나 이상의 바퀴 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 유압 회로는 일반적으로 제1 주유체라인과 제2 주유체라인을 포함하는데, 상기 제1유압 변위 장치와 제2유압 변위 장치는 상기 제1 주유체라인과 제2 주유체라인을 통해 서로 유체 교류를 한다. 예를 들어, 상기 제1 주유체라인은 제1유압 변위 장치의 제1유체포트를 제2유압 변위 장치의 제1유체포트에 유동적으로 또는 선택적으로 유동적이게 연결할 수 있다. 비슷하게, 상기 제2 주유체라인은 제1유압 변위 장치의 제2유체포트를 제2유압 변위 장치의 제2유체포트에 유동적으로 또는 선택적으로 유동적이게 연결할 수 있다. 즉, 상기 유압 회로는 제1유압 변위 장치와 제2유압 변위 장치 및 제1 주유체라인과 제2 주유체라인에 의해 형성되는 또는 선택적으로 형성되는 폐쇄 유압 또는 하이드로스태틱 회로로 설정될 수 있다. 일반적으로, 상기 유압 회로는 외부 환경으로부터 유동적으로 밀봉된다. 예를 들어, 유압 회로 내의 최소 유압 압력은 적어도 최소 10바(bar) 또는 20바일 수 있다.
상기 유압 기구는 유압 압력 또는 유압 흐름을 기계적 힘 또는 예를 들어 직선 운동 또는 회전 운동과 같은 기계적 운동으로 전환하도록 맞춰지는 임의의 기구일 수 있다. 예를 들어, 유압 기구는 하나 이상의 유압 피스톤 및/또는 하나 이상의 유압 모터를 포함할 수 있다. 상기 유압 기구는 리프팅 장치(lifting device), 버클링 장치(buckling device), 윈치 장치(winching device) 또는 그 밖의 유사한 것의 일부일 수 있다. 상기 유압 작업 펌프는 예를 들어 하이드로스태틱 축방향 피스톤 펌프 또는 하이드로스태틱 레이디얼 피스톤 펌프와 같은 하이드로스태틱 펌프를 포함할 수 있다. 유압 작업 조립체는 작업 펌프 및 유압 기구와 유체 교류를 하는 유체 저장소를 추가로 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 작업 펌프는 기구를 구동하기 위해 저장소로부터 유압 유체를 사이 기구로 또는 그 반대로 옮기도록 맞춰질 수 있다. 상기 작업 조립체는 유체의 흐름이 작업 펌프와 기구 사이에서 선택적으로 향하기 위해 및/또는 상기 기구로부터 작업 펌프를 선택적으로 유동적이게 분리하기 위한 하나 이상의 밸브를 추가로 포함할 수 있다.
상기 축압기는 압축 가스 축압기로 설정될 수 있다. 축압기는 오일과 같은 유압 유체로 대응되는 축압기를 채우거나 부분적으로 채움으로써 압력이 가해질 수 있고, 그럼으로써 상기 축압기 내에 함유된 다량의 가스를 압축한다. 상기 가스는 질소와 같은 불황성 가스(inert gas)일 수 있다. 비슷하게, 축압기는 상기 축압기에 함유된 압축 가스를 팽창시킴으로써 감압될 수 있고 이로써 축압기에 함유된 유압 유체를 축압기 밖으로 밀어내고 유체 흐름을 생성한다. 상기 축압기는 예를 들어 최소 300바(bar) 또는 400바의 최대 동작 압력(maximum operating pressure)까지의 하이드로스태틱 압력(hydrostatic pressures)에서 작동되도록 맞춰질 수 있다.
상기 시스템은 고압 축압기를 유압 회로에 선택적으로 유동적이게 연결하기 위한 적어도 하나의 제1고압 축압기 밸브를 포함한다. 상기 제1고압 축압기 밸브는 적어도 3개의 위치 또는 설정을 구비할 수 있고, 3개의 위치 또는 설정 사이에서 선택적으로 스위치되도록 맞춰질 수 있다. 제1위치 또는 설정에서, 제1고압 축압기 밸브는 유압 회로로부터 고압 축압기를 유동적으로 분리할 수 있다. 제2위치 또는 설정에서, 제1고압 축압기 밸브는 고압 축압기를 제1 주유체라인에 유동적으로 연결할 수 있는 반면 제2 주유체라인으로부터 고압 축압기를 유동적으로 분리할 수 있다. 제3위치 또는 설정에서, 제1고압 축압기 밸브는 고압 축압기를 제2 주유체라인에 유동적으로 연결할 수 있는 반면, 제1 주유체라인으로부터 고압 축압기를 유동적으로 분리할 수 있다.
상기 시스템은 선택적으로 고압 축압기를 유압 작업 조립체에 유동적으로 연결하거나 유압 작업 조립체로부터 고압 축압기를 유동적으로 분리하기 위한 제2고압 축압기 밸브를 추가로 포함할 수 있다. 상기 제2고압 축압기 밸브는 적어도 하나의 제1고압 축압기 밸브의 부분이거나 통합되는 부분일 수 있다. 선택적으로, 상기 제1 및 제2고압 축압기 밸브는 분리된 밸브(separate valves)로 설정될 수 있다. 일반적으로, 상기 고압 축압기 밸브들은 고압 축압기가 유압 회로에 유동적으로 연결되는 동안 유압 작업 조립체로부터 고압 축압기를 유동적으로 분리하도록 맞춰지고, 고압 축압기가 유압 작업 조립체에 유동적으로 연결되는 동안 유압 회로로부터 고압 축압기를 유동적으로 분리하도록 맞춰진다.
비슷하게, 상기 시스템은 저압 축압기를 유압 회로에 선택적으로 유동적이게 연결하기 위한 적어도 하나의 저압 축압기 밸브를 포함할 수 있다. 상기 저압 축압기 밸브는 적어도 3개 이상의 위치 또는 설정을 구비하고 이러한 위치 또는 설정 사이에서 선택적으로 스위치되도록 맞추어질 수 있다. 제1위치 또는 설정에서, 저압 축압기 밸브는 유압 회로로부터 저압 축압기를 유동적으로 분리할 수 있다. 제2위치 또는 설정에서, 저압 축압기 밸브는 저압 축압기를 제1 주유체라인에 유동적으로 연결할 수 있는 반면 제2 주유체라인으로부터 저압 축압기를 유동적으로 분리할 수 있다. 제3위치 또는 설정에서, 저압 축압기 밸브는 저압 축압기를 제2 주유체라인에 유동적으로 연결할 수 있는 반면 제1 주유체라인으로부터 저압 축압기를 유동적으로 분리할 수 있다.
상기 시스템은 저압 축압기를 유압 작업 조립체에 유동적으로 연결하거나 유압 작업 조립체로부터 저압 축압기를 유동적으로 분리하기 위한 제2저압 축압기 밸브를 추가로 포함할 수 있다. 상기 제2저압 축압기 밸브는 적어도 하나의 제1저압 축압기 밸브의 부분이거나 통합되는 부분일 수 있다. 선택적으로, 제1 및 제2 저압 축압기 밸브는 분리된 밸브로 설정될 수 있다. 일반적으로, 저압 축압기 밸브는 저압 축압기가 유압 회로에 유동적으로 연결되는 동안 유압 작업 조립체로부터 저압 축압기를 유동적으로 분리하도록 맞춰지고, 저압 축압기가 유압 작업 조립체에 유동적으로 연결되는 동안 유압 회로로부터 저압 축압기를 유동적으로 분리하도록 맞춰진다.
상기 고압 축압기와 유압 작업 조립체, 특히 고압 축압기와 작업 펌프는, 그들이 유동적으로 연결되었을 때, 상기 작업 펌프가 고압 축압기에 압력을 가하기 위해 유압 작업 조립체로부터 고압 축압기로 유압 유체를 옮기는 방식으로 서로에게 유동적으로 연결되거나 유동적으로 연결 가능할 수 있다. 일반적으로, 상기 작업 펌프는 적어도 유압 작업 조립체의 최대 허용 압력까지 고압 축압기에 압력을 가할 수 있다. 이것은 예를 들어 상기 시스템이 하이드로스태틱 모드에서 작동되는 동안 고압 축압기에 압력을 가하거나 고압 축압기를 채우는 것(charging)을 허용한다. 하이드로스태틱 모드에서, 파워소스로부터의 에너지는 유압 회로를 통해 차량 출력으로 송신된다.
고압 축압기와 유압 작업 조립체, 특히 고압 축압기와 유압 기구는, 그것들이 유동적으로 연결되고 고압 축압기에 압력이 가해졌을 때, 유압 유체가 유압 기구를 구동하기 위해 고압 축압기에서 유압 기구로 옮겨지는 방식으로 서로에게 유동적으로 연결되거나 유동적으로 연결 가능할 수 있다. 이것은 예를 들어 파워소스가 작업 펌프를 구동하기 위해 실행되고 있지 않을 때 유압 기구를 구동하는 것을 허용한다. 그러나 이러한 설정에서, 고압 축압기 내의 유압 압력은 유압 작업 조립체의 최대 허용 압력 이상이어서는 안된다. 이러한 한계를 극복하려면, 고압 축압기와 유압 작업 조립체는 감압 밸브를 통해 유체 교류를 할 수 있다. 이 감압 밸브는 고압 축압기에서부터 유압 작업 조립체에 적용되는 유압 압력을 유압 작업 조립체의 최대 허용 압력으로 제한하도록 설정될 수 있다.
유사하게, 저압 축압기와 유압 작업 조립체, 특히 저압 축압기와 작업 펌프는 그것들이 유동적으로 연결되었을 때, 저압 축압기에 압력을 가하기 위해 작업 펌프가 유압 유체를 유압 작업 조립체에서 저압 축압기로 옮기는 방식으로 서로에게 유동적으로 연결되거나 유동적으로 연결 가능할 수 있다. 일반적으로, 상기 작업 펌프는 적어도 유압 작업 조립체의 최대 허용 압력까지 저압 축압기에 압력을 가할 수 있다. 이것은 예를 들어 상기 시스템이 하이드로스태틱 모드에서 작동되는 동안 저압 축압기에 압력을 가하거나 저압 축압기를 채우는 것을 허용한다.
상기 저압 축압기와 유압 작업 조립체, 특히 저압 축압기와 유압 기구는 그것들이 유동적으로 연결되고 저압 축압기에 압력이 가해졌을 때, 유압 기구를 구동하기 위해 유압 유체가 저압 축압기에서 유압 기구로 옮겨지는 방식으로 서로에게 유동적으로 연결되거나 유동적으로 연결 가능할 수 있다. 이것은 예를 들어 파워소스가 작업 펌프를 구동하기 위해 실행되고 있지 않을 때 유압 기구를 구동하는 것을 허용한다.
상기 유압 작업 조립체, 특히 작업 펌프는 그것들이 유동적으로 연결되었을 때, 유압 작업 펌프가 유압 유체를 유압 작업 조립체에서 유압 회로로 옮기는 방식으로 유압 회로에 유동적으로 연결 가능할 수 있다. 이것은 예를 들어 유압 작업 조립체의 최대 허용 압력 이상의 유압 압력까지 고압 축압기에 압력을 가하는 데에 유용할 수 있다. 그 목적을 달성하기 위해서, 상기 유압 작업 조립체는 유압 회로, 예를 들어 제1유압 변위 장치의 제1유체포트에 유동적으로 연결될 수 있고, 고압 축압기도 마찬가지로 유압 회로, 예를 들어 제1유압 변위 장치의 제2유체포트에 유동적으로 연결될 수 있다. 그 이후에, 파워소스는 유압 유체를 유압 작업 조립체에서(예를 들어 유압 작업 조립체의 유체 저장소에서부터) 제1유압 변위 장치를 통해 고압 축압기로 옮기기 위해 제1유압 변위 장치를(그리고 가능하면 추가적으로 작업 펌프도) 구동할 수 있다. 이러한 설정에서, 고압 축압기가 제1유압 변위 장치의 고압 포트에 유동적으로 연결되어야 하는 반면 상기 유압 작업 조립체는 제1유압 변위 장치의 저압 포트에 유동적으로 연결되어야 한다.
게다가, 위에서 언급한 유압 회로를 통한 고압 축압기의 충전 또는 방전 동안, 유압 회로로부터 제2유압 변위 장치를(만약 적용 가능하다면, 차량 출력도) 유동적으로 분리하는 것이 유리할 수 있다. 그 목적을 달성하기 위해서, 상기 유압 회로는, 특히 축압기 조립체가 유압 회로에 유동적으로 연결될 때, 축압기 조립체로부터 제2유압 변위 장치를 선택적으로 유동적이게 분리하도록 하고 및 제1유압 변위 장치로부터 제2유압 변위 장치를 선택적으로 유동적이게 분리하도록 하는 한 쌍의 격리 밸브를 포함할 수 있다. 이러한 격리 밸브들은 예를 들어 개방 위치와 폐쇄 위치를 구비한 단순 차단 밸브(2/2웨이 밸브)일 수 있다.
상기 유압 회로는, 특히 상기 축압기 조립체가 유압 회로에 유동적으로 연결되었을 때, 축압기 조립체로부터 제1유압 변위 장치를 선택적으로 유동적이게 분리하도록 하고 및 제2유압 변위 장치로부터 제1유압 변위 장치를 유동적으로 분리하도록 하는 또 다른 한 쌍의 격리 밸브를 추가로 포함할 수 있다. 제2유압 변위 장치와 연관된 격리 밸브와 같이, 제1유압 변위 장치와 연관된 격리 밸브는 차단 밸브로 설정될 수 있다.
축압기 조립체와 제2유압 변위 장치로부터 제1유압 변위 장치를 유동적으로 분리하는 것은 예를 들어 회생 제동 시에 유용할 수 있다. 회생 제동 시에, 상기 축압기 조립체는 유압 회로에 유동적으로 연결되고 제2유압 변위 장치는 유압 유체를 저압 축압기로부터 고압 축압기로 옮기기 위해 차량 출력으로부터의 운동 에너지를 흡수하고 이로써, 저압 축압기와 고압 축압기 사이의 압력 구배(pressure gradient)를 증가시킨다.
축압기 조립체와 제2유압 변위 장치로부터 제1유압 변위 장치를 유동적으로 분리하는 것은, 일반적으로 유압 유체를 제2유압 변위 장치를 통해 고압 축압기에서 저압 축압기로 옮김으로써 제2유압 변위 장치를 통해 차량 출력을 구동하도록 상기 축압기 조립체가 유압 회로에 유동적으로 연결될 때 더욱 유용할 수 있다.
상기 유압 회로는 제1 주유체라인을 제2 주유체라인에 선택적으로 유동적이게 연결하도록 맞춰진 바이패스 밸브를 추가로 포함할 수 있다. 상기 바이패스 밸브를 통해 제1 주유체라인과 제2 주유체라인을 직접적으로 유동적이게 연결하는 것은 상기 언급된 격리 밸브를 사용하여 제1/제2 유압 변위 장치를 유동적으로 분리할 때 제1/제2유압 변위 장치 내의 캐비테이션을 방지할 수 있다.
상기 축압기 조립체가 충전되었을 때, 상기 유압 축압기 조립체는 유압 유체를 제1유압 변위 장치를 통해 고압 축압기에서 저압 축압기로 옮김으로써 제1유압 변위 장치를 통해 유압 작업 펌프를 선택적으로 구동하도록 맞춰지도록, 상기 시스템은 제1유압 변위 장치의 전동축이 유압 작업 펌프의 전동축에 선택적으로 구동적이게 연결되도록 맞추어진 기계 스플리터 박스(mechanical splitter box)를 추가로 포함한다. 상기 스플리터 박스는 위에서 설명된 대로, 작업 펌프를 제1유압 변위 장치에 연결되게 하면서 파워 소스를 작업펌프와 제1유압 변위 장치로부터 분리하도록 맞춰질 수 있다.
상기 시스템은 위에서 묘사된 시스템의 밸브와 전기 또는 전자기 신호를 통하는 파워소스를 제어하도록 설정된 전기 제어 장치를 추가로 포함할 수 있다. 위에서 묘사된 적어도 하나의 작동 모드를 따라, 상기 제어 장치는 시스템의 밸브와 파워소스를 제어하도록 설정될 수 있다.
게다가, 위에서 묘사된 직렬 유압 하이브리드 시스템을 작동하는 다양한 방법들이 제시되어 있다.
직렬 유압 하이브리드 시스템을 작동하는 한 방법은:
고압 유압 축압기를 유압 작업 펌프에 유동적으로 연결하는 단계, 및
고압 유압 축압기에 압력을 가하기 위해 유압 유체를 유압 작업 조립체에서 고압 유압 축압기로 옮기기 위한 유압 작업 펌프를 구동하는 단계를 포함한다.
상기 직렬 유압 하이브리드 시스템을 작동하는 또 다른 방법은:
고압 유압 축압기를 유압 기구에 유동적으로 연결하는 단계, 및
유압 기구를 구동하기 위해 유압 유체를 고압 축압기에서 유압 기구로 옮기는 단계를 포함한다.
상기 직렬 유압 하이브리드 시스템을 작동하는 또 다른 방법은:
저압 유압 축압기를 유압 작업 펌프에 유동적으로 연결하는 단계, 및
저압 유압 축압기에 압력을 가하기 위해 유압 유체를 유압 작업 조립체에서 저압 유압 축압기로 옮기기 위한 유압 작업 펌프를 구동하는 단계를 포함한다.
상기 직렬 유압 하이브리드 시스템을 작동하는 또 다른 방법은:
저압 유압 축압기를 유압 기구에 유동적으로 연결하는 단계, 및
유압 기구를 구동하기 위해 유압 유체를 저압 유압 축압기에서 유압 기구로 옮기는 단계를 포함한다.
상기 직렬 유압 하이브리드 시스템을 작동하는 또 다른 방법은:
유압 작업 펌프를 제1유압 변위 장치의 제1유체포트에 유동적으로 연결하는 단계, 및
제1유압 변위 장치의 제2유체포트를 고압 유압 축압기에 유동적으로 연결하는 단계, 및
고압 유압 축압기에 압력을 가하기 위해 유압 유체를 유압 작업 조립체에서 고압 유압 축압기로 옮기기 위한 작업 펌프와 제1유압 변위 장치를 구동하는 단계를 포함한다.
상기 직렬 유압 하이브리드 시스템을 작동하는 또 다른 방법은:
유압 축압기 조립체를 제1유압 변위 장치에 유동적으로 연결하는 단계;
제1유압 변위 장치를 유압 작업 펌프에 리게 하는 단계; 및
제1유압 변위 장치를 통해 유압 작업 펌프를 구동하도록 제1유압 변위 장치를 통해 유압 유체를 고압 유압 축압기에서 저압 유압 축압기로 옮기는 단계를 포함한다.
현재 제시된 시스템의 바람직한 실시예는 다음의 상세한 설명으로 묘사되고 첨부된 도면에 도시된다.
도1은 유압 작업 조립체의 유압 기구는 작업 펌프에 의해 구동되고 차량 출력은 하이드로스태틱 변속기(모드0)를 통해 내연 기관에 의해 구동되는, 현재 제시된 직렬 유압 하이브리드 시스템의 실시예를 도시한다.
도2는 엔진이 축압기 조립체의 고압 유압 축압기를 충전하기 위한 하이드로스태틱 펌프를 구동하는 (모드1), 도1의 직렬 하이브리드 시스템을 도시한다.
도3은 축압기 조립체에 저장된 유압 에너지가 차량 출력에 린 하이드로스태틱 모터를 구동하는 데에 사용되는(모드2), 도1의 직렬 하이브리드 시스템을 도시한다.
도4는 상기 축압기는 회생 제동을 통해 충전되는(모드3), 도1의 직렬 하이브리드 시스템을 도시한다.
도5는 상기 엔진은 고압 축압기에 압력을 가하기 위해 작업 펌프를 구동하는(모드4), 도1의 직렬 하이브리드 시스템을 도시한다.
도6은 상기 엔진은 고압 축압기에 압력을 가하기 위해 유압 회로를 통해 유압 유체를 작업 유압 조립체에서 고압 축압기로 옮기는(모드5), 도1의 직렬 하이브리드 시스템을 도시한다.
도7은 상기 엔진은 축압기 조립체의 저압 축압기에 압력을 가하기 위해 작업 펌프를 구동하는(모드6), 도1의 직렬 하이브리드 시스템을 도시하고,;
도8은 유압 유체는 유압 기구를 구동하기 위해 고압 축압기에서 유압 기구로 옮겨지는(모드7), 도1의 직렬 하이브리드 시스템을 도시한다.
도9는 상기 축압기 조립체에 저장된 유압 에너지는 하이드로스태틱 펌프를 통해 작업 펌프를 구동하는 데에 사용되고, 상기 작업 펌프와 하이드로스태틱 펌프는 스플리터 박스를 통해 구동적으로 연결되는(모드8), 도1의 직렬 하이브리드 시스템을 도시한다.
도10은 축압기 조립체에 저장된 유압 에너지는 하이드로스태틱 모터와 하이드로스태틱 펌프를 구동하는 데에 사용되는(모드9), 도1의 직렬 하이브리드 시스템을 도시한다.
도11은 유압 유체는 유압 기구를 구동하기 위해 저압 축압기에서 유압 기구로 옮겨지는(모드10), 도1의 직렬 하이브리드 시스템을 도시한다.
도12는 유압 유체가 유압 기구를 구동하기 위해 감압 밸브를 통해 고압 축압기에서 유압 기구로 옮겨지는(모드11), 도1의 직렬 하이브리드 시스템을 도시한다.
도1은 직렬 유압 하이브리드 시스템(1)의 실시예를 도시한다. 상기 시스템(1)은 휠 로더와 같은 비포장도로 차량에 배치될 수 있다. 상기 시스템(1)은 유압 회로(2), 유압 작업 조립체(3), 및 유압 축압기 조립체(4)를 포함한다.
상기 유압 회로(2)는 제1 주유체라인(7)과 제2 주유체라인(8)을 통해 하이드로스태틱 모터(6)와 유체 교류를 하는 하이드로스태틱 펌프(5)를 포함한다. 상기 하이드로스태틱 펌프(5)는 기계 스플리터 박스(10)를 통해 내연 기관(9)에 구동적으로 또는 선택적으로 구동적이게 연결된다. 상기 하이드로스태틱 모터(6)는 차량 출력(11)에 구동적으로 또는 선택적으로 구동적이게 연결된다. 상기 차량 출력(11)은 구동축, 파이널 드라이브, 차량 차축, 및 하나 이상의 바퀴를 포함할 수 있다.
상기 제1 주유체라인(7)은 격리 밸브(12a,13a)를 통해 펌프(5)의 제1유체포트(5a)를 모터(6)의 제1유체포트(6a)에 선택적으로 유동적이게 연결한다. 상기 제2 주유체라인(8)은 격리 밸브(12b, 13b)를 통해 펌프(5)의 제2유체포트(5b)를 모터(6)의 제2유체포트(6b)에 선택적으로 유동적이게 연결한다. 상기 격리 밸브(12a, 12b, 13a, 13b)는 개방 위치와 폐쇄 위치를 구비한 2/2웨이(way) 차단밸브로 설정된다. 개방 위치로 스위치될 때, 유압 유체는 상기 차단 밸브를 통해 흐를 수 있다. 폐쇄 위치로 스위치 될 때, 차단 밸브를 통하는 유압 유체의 흐름은 차단된다. 격리 밸브(12a, 12b, 13a, 13b)가 개방 위치(도1에 도시된 바와 같이)로 스위치되었을 때, 펌프(5), 모터(6), 제1 주유체라인(7), 및 제2 주유체라인(8)은 폐쇄 하이드로스태틱 회로를 형성한다.
상기 유압 회로(2)는 제1 주유체라인(7)을 제2 주유체라인(8)에 선택적으로 유동적이게 연결하는 바이패스 밸브(22)를 추가로 포함한다. 상기 바이패스 밸브(22)는 개방 위치와 폐쇄 위치를 구비하는 2/2웨이(way) 차단 밸브로 설정된다. 상기 바이패스 밸브(22)는 일반적으로 도1에 도시된 것과 같이 폐쇄 위치에 있다. 격리 밸브(12a, 12b)를 폐쇄함으로써 펌프(5)가 모터(6)와 축압기 조립체(4)로부터 유동적으로 분리될 때, 또는 격리 밸브(13a, 13b)를 폐쇄함으로써 상기 모터(6)가 모터(5)와 축압기 조립체(4)로부터 분리될 때, 상기 바이패스 밸브(22)는 개방될 수 있다. 상기 펌프(5) 또는 상기 모터(6)가 분리될 때, 바이패스 밸브(22)를 개방하는 것은 유체 회로(2)에서 캐비테이션을 방지할수 있다.
상기 유압 작업 조립체(3)는 유압 작업 펌프(14), 유압 기구(15), 유체 저장소(16), 4/5웨이(way) 제어 밸브(17), 및 유체라인(18a-d)을 포함한다. 상기 작업 펌프(14)는 스플리터 박스(10)를 통해 엔진(9)에 선택적으로 구동적이게 연결된다. 상기 작업 펌프(14), 기구(15), 및 저장소(16)는 제어 밸브(17)와 유체라인(18a-d)을 통해 서로 유체 교류를 한다. 상기 기구(15)는 유압 실린더 내에서 이동 가능하게 배치된 유압 피스톤을 포함한다. 상기 피스톤은 피스톤의 반대면(15a, 15b)에서 실린더 내의 유압 유체의 양을 변경함으로써 움직일 수 있다.
상기 제어밸브(17)는 4개의 유체포트와 3개의 제어 위치를 구비한다. 제1 (중간) 제어위치로 스위치 되었을 때(도1의 중간 위치), 제어 밸브(17)는 저장소(16)와 작업 펌프(14)로부터 [만약 대응되는 밸브(23, 19a, 19b)가 각각의 제2제어위치에 있다면, 유압 회로(2)와 축압기(4a, 4b)로부터] 기구(15)를 유동적으로 분리한다. 상기 밸브(17)가 도1에 도시된 것과 같이 제2제어위치로 스위치 될 때, 밸브(17)는 유체라인(18b)을 통해 유체라인(18a)을 기구(15)의 유압 피스톤의 제1면(15a)에 유동적으로 연결하고, 유체라인(18c)을 통해 저장소(16)를 유압 피스톤의 제2면(15b)에 유동적으로 연결한다. 상기 밸브(17)가 제3제어위치(도1의 가장 오른쪽 위치)로 스위치 될 때, 상기 밸브(17)는 유체라인(18c)을 통해 유체라인(18a)을 기구(15)의 유압 피스톤의 제2면(15b)에 유동적으로 연결하고, 유체라인(18b)을 통해 저장소(16)를 기구(15)의 유압 피스톤의 제1면(15a)에 유동적으로 연결한다.
즉, 상기 유체라인(18a)에 압력이 가해질 때, 제어 밸브(17)를 제2제어위치(도1에 도시된 것과 같이)로 스위치함으로써 기구(15)의 유압 피스톤은 제1방향(도1의 오른쪽)에서 구동될 수 있고, 제어 밸브(17)를 제3제어위치로 스위치 함으로써, 기구(15)의 유압 피스톤은 제1방향과 반대되는 제2방향에서 구동될 수 있다. 상기 유체라인(18a)은 작업 펌프(14)를 구동함으로써 또는 유체라인(18a)을 축압기(4a, 4b)와 유압 회로(2) (후자에 압력이 가해진다면) 중 하나에 유동적으로 연결함으로써 압력이 가해질 수 있다.
상기 축압기 조립체(4)는 고압 블래더 축압기(4a), 저압 블래더 축압기(4b), 고압 축압기 밸브(19a-c)와 저압 축압기 밸브(20a-c)를 포함한다. 상기 밸브(19b, 19c, 20b, 20c)는 개방 위치와 폐쇄 위치를 구비한 2/2웨이 차단밸브로 설정된다. 상기 밸브(19a, 20a)는 3/2웨이 밸브로 설정된다.
밸브(19a)는 제1제어위치(도1에 도시됨)와 제2제어위치로 선택적으로 스위치 될 수 있다. 상기 밸브(19a)가 도1에서와 같이 제1제어위치로 스위치 될 때, 고압 축압기는 작업 조립체(3)로부터 유동적으로 분리되고 밸브(19b, 19c)를 통해 유압 회로(2)와 유체 교류를 한다. 구체적으로, 상기 고압 축압기(4a)는 밸브(19a)를 제1제어위치로 스위치 하고 밸브(19b)를 개방함으로써 제1 주유체라인(7)에 유동적으로 연결될 수 있다. 상기 고압 축압기(4a)는 밸브(19b)를 폐쇄함으로써 제1 주유체라인(7)으로부터 유동적으로 분리될 수 있다. 상기 고압 축압기(4a)는 밸브(19a)를 제1 제어위치로 스위치 하고 밸브(19c)를 개방함으로써 제2 주유체라인(8)에 유동적으로 연결될 수 있다. 상기 고압 축압기(4a)는 밸브(19c)를 폐쇄함으로써 제2 주유체라인(8)으로부터 유동적으로 분리될 수 있다.
상기 밸브(19a)가 제2제어위치로 스위치 될 때(예를 들어 도5에 도시된 것과 같이), 상기 고압 축압기(4a)는 유체라인(21)을 통해 작업 조립체(3)에 유동적으로 연결되고 유압 회로(2)로부터 유동적으로 분리된다. 상기 유체라인(21)은 작업 펌프(14)의 제1유체포트(14a)에 유동적으로 연결된다. 게다가, 밸브(19a)가 제2제어위치로 스위치 될 때, 상기 고압 축압기(4a)는 제어 밸브(17)를 통해 기구(15)와 유체 교류를 한다.
밸브(20a)는 제1제어위치(도1에 도시됨)와 제2제어위치로 선택적으로 스위치 될 수 있다. 상기 밸브(20a)가 도1과 같이 제1제어위치로 스위치 될 때, 저압 축압기는 작업 조립체(3)로부터 유동적으로 분리되고 밸브(20b, 20c)를 통해 유압 회로(2)와 유체 교류를 한다. 구체적으로, 상기 저압 축압기(4b)는 밸브(20a)를 제1제어위치로 스위치 하고 밸브(20b)를 개방함으로써 제1 주유체라인(7)에 유동적으로 연결될 수 있다. 상기 저압 축압기(4b)는 밸브(20b)를 폐쇄함으로써 제1 주유체라인(7)으로부터 유동적으로 분리될 수 있다. 상기 저압 축압기(4b)는 밸브(20a)를 제1 제어위치로 스위치 하고 밸브(20c)를 개방함으로써 제2 주유체라인(8)에 유동적으로 연결될 수 있다. 상기 저압 축압기(4b)는 밸브(20c)를 폐쇄함으로써 제2 주유체라인(8)으로부터 유동적으로 분리될 수 있다.
상기 밸브(20a)가 제2제어위치로 스위치 될 때(예를 들어 도7에 도시된 것과 같이), 상기 저압 축압기(4b)는 유체라인(21)을 통해 작업 조립체(3)에 유동적으로 연결되고 유압 회로(2)로부터 유동적으로 분리된다. 게다가, 상기 밸브(20a)가 제2제어위치로 스위치 될 때, 상기 저압 축압기(4b)는 제어 밸브(17)를 통해 기구(15)와 유체 교류를 한다.
상기 직렬 유압 하이브리드 시스템(1)은 개방 및 폐쇄 위치를 구비한 2/2웨이 밸브(23)를 추가로 포함한다. 상기 밸브(23)는 유압 회로(2)를 작업 조립체(3)에 선택적으로 유동적이게 연결하도록 맞춰진다. 상기 밸브(23)는 제1 및 제2제어위치를 구비한다. 상기 밸브(23)가 도1에서와 같이 제1제어위치로 스위치 될 때, 밸브(23)는 작업 조립체(23)로부터 유압 회로(2)를 유동적으로 분리한다. 밸브(23)가 제2제어위치로 스위치 될 때, 상기 밸브(23)는 제1 주유체라인(7)을 작업 펌프(14)의 제1유체포트(14a)에 유동적으로 연결한다. 또한, 상기 밸브(23)가 제2제어위치로 스위치 될 때, 상기 밸브(23)는 제어밸브(17)를 통해 유압 회로(2), 특히 제1 주유체라인(7)과 기구(15) 사이의 유체 교류를 제공한다.
추가적으로, 상기 직렬 유압 하이브리드 시스템(1)은 전기 제어 장치(도시되지 않음)를 포함한다. 상기 제어 장치는 펌프(5) 및/또는 작업 펌프(14)를 구동하고 및 밸브(12a, 12b, 13a, 13b, 22, 19a-c, 20a-c, 23, 17)의 위치를 독립적으로 제어하기 위해 스플리터 박스(10)와 엔진(9)을 제어하도록 설정된다.
도1에서 제어 장치는 표준 작업 기능 모드에서 작업 조립체(3)를 작동하도록 밸브(19a, 19b, 23)를 제어한다. 이것은 작업 조립체(3)로부터 유압 회로(2)와 축압기(4a, 4b)를 유동적으로 분리하기 위해 밸브(19a, 19b, 23)를 각각의 제1제어위치로 스위치 하는 것을 포함한다. 상기 표준 작업 기능 모드는 위에서 설명한대로 기구(15)의 유압 피스톤을 움직이기 위해 엔진(9)을 통해 작업 펌프(14)를 구동하는 것을 포함할 수 있다. 표준 작업 기능에서, 작업 조립체 내의 유압 압력은 예를 들어 250바와 270바 사이의 표준 작업 기능 압력일 수 있다.
또한 도1에서, 상기 제어 장치는 표준 하이드로스태틱 모드에서 유압 회로(2)를 작동하기 위해 엔진(9), 스플리터 박스(10)와 밸브(12a-b, 13a-b, 19a-c, 20a-c, 22, 23)를 제어한다. 이것은 유압 회로(2)를 폐쇄하기 위해 밸브(12a-b, 13a-b)를 개방하는 것, 밸브(22, 23)를 폐쇄하는 것과 유압 회로로부터 축압기(4a, 4b)를 유동적으로 분리하는 것과 같이 밸브(19a-c, 20a-c)를 제어하는 것을 포함한다(모두 도1에 도시됨). 상기 표준 하이드로스태틱 모드는 엔진(9)과 유압 회로(2)를 통해 하이드로스태틱 모터를 구동하는 것을 추가로 포함할 수 있다. 유압 회로(2)의 주유체라인 중 하나에서의 유압 압력은 예를 들어 420바와 450바 사이의 높은 견인 압력(traction pressure)일 수 있고 유압 회로(2)의 주유체라인 중 다른 것의 유압 압력은 20바와 30바 사이의 낮은 견인 압력일 수 있다.
도 1에서 도시된 것과 같이, 표준 작업 기능 모드에서 작업 조립체(3)를 작동하는 것과 표준 하이드로스태틱 모드에서 유압 회로(2)를 작동하는 것은 다음에서 모드0 이라고 일컬어진다.
도2는 또 다른 작동 모드에서의 도1의 직렬 유압 하이브리드 시스템을 도시한다(모드1). 여기 그리고 다음에서, 되풀이되는 특징들은 동일한 참조 표시에 의해 표기된다. 모드1은 폐쇄 회로 보충 펌프(도시되지 않음)를 사용하여 고압 축압기(4a)에 압력을 가하는 것과 관련 있다. 모드1에서, 작업 조립체(3)로부터 고압 축압기(4a)를 분리하는 것, 고압 축압기(4a)를 제1 주유체라인(7)에 유동적으로 연결하는 것, 및 제2 주유체라인(8)으로부터 고압 축압기(4a)를 유동적으로 분리하는 것을 하도록 상기 제어 장치는 고압 축압기밸브(19a-c)를 제어한다.
또한 모드1에서, 상기 제어 장치는 저압 축압기(4b)를 작업 조립체(3)와 유압 회로(2)로부터 분리하도록 저압 축압기 밸브(20a-c)를 제어한다. 또한 모드1에서, 상기 제어 장치는 유압 회로(2)를 폐쇄하기 위해 격리 밸브(12a-b, 13a-b)를 개방한다. 또한 모드1에서, 상기 바이패스 밸브(22)는 중립(neutral)의 상태(즉, 폐쇄된)로 유지된다. 또한 모드1에서, 밸브(23)는 중립의 상태(즉, 폐쇄된)에서 유지되어서, 유압 회로(2)로부터 작업 조립체(3)를 유동적으로 분리한다. 또한 모드1에서, 상기 제어 장치는 유압 유체를 유압 회로(2)에서 고압 축압기(4a)로 옮기기 위한 펌프(5)를 구동하도록 엔진(9)을 제어하고, 이로써 고압 축압기(4a)에 압력을 가한다. 모드1에서, 위에 언급된 폐쇄 회로 보충 펌프(도시되지 않음)에 의해 유압 유체가 유압 회로(2)에 제공된다. 상기 보충 펌프는 일반적으로 하이드로스태틱 부품에 윤활유를 공급하기 위한 것이고 제한된 유체의 흐름만을 제공할 수 있다. 그러므로, 모드1의 시스템1을 작동시킴으로써 고압 축압기(4a)를 충전하는 것은 일반적으로 느린 작동이다.
모드1에서, 제2 주유체라인(8) 내의 유압 압력이 예를 들어 20바와 30바 사이의 낮은 견인 압력일 수 있는 반면, 제1 주유체라인(7)과 제1 주유체라인을 고압 축압기(4a)에 연결하는 제1주유체라인 내의 유압 압력은 420바와 450바 사이의 높은 견인 압력일 수 있다. 모드1에서, 상기 작업 조립체(3)는 표준 작업 기능 모드에서 작동될 수 있다.
도3은 또 다른 작동 모드에서의 도1의 직렬 유압 하이브리드 시스템(1)을 도시한다(모드2). 모드2는 모터(6)를 구동하기 위해 축압기 조립체(4) 내에 저장된 유압 에너지를 사용하는 것과 관련 있다.
모드2에서, 고압 축압기(4a)를 작업 조립체(3)로부터 유동적으로 분리하고, 고압 축압기(4a)를 제1 주유체라인(7)에 유동적으로 연결하며, 및 고압 축압기(4a)를 제2 주유체라인(8)으로부터 유동적으로 분리하기 위해 상기 제어 장치(도시되지 않음)는 고압 축압기 밸브(19a-c)를 제어한다. 또한 모드2에서, 저압 축압기(4b)를 작업 조립체(3)로부터 유동적으로 분리하고, 저압 축압기(4b)를 제2 주유체라인(8)에 유동적으로 연결하며, 및 저압 축압기(4b)를 제1 주유체라인(7)에 유동적으로 분리하기 위해 상기 제어 장치는 저압 축압기 밸브(20a-c)를 제어한다. 또한 모드2에서, 상기 제어 장치는 펌프(5)를 축압기 조립체(4)와 모터(6)로부터 유동적으로 분리하기 위해 격리 밸브(12a-c)를 폐쇄하고, 축압기 조립체(4)와 모터(6) 사이의 유체 교류를 제공하기 위해 격리 밸브(13a-b)를 개방한다. 모드2에서, 상기 밸브(22,23)는 중립 위치(폐쇄)로 유지된다.
그러므로 모드2에서, 유압 유체는 모터(6)를 통해 고압 축압기(4a)에서 저압 축압기(4b)로 옮겨질 수 있고, 그럼으로써 모터(6)와, 상기 모터(6)와 린 차량 출력(11)을 구동한다. 이러한 것은 연료 절약과 파워 부스팅을 허용할 수 있다(모터(6)에추가적인 파워를 제공하며).
모드2의 시스템1을 작동할 때, 제2 주유체라인(8)과 제2 주유체라인(8)을 저압 축압기(4b)에 연결하는 유체라인 내의 유압 압력은 예를 들어 20바와 30바 사이의 낮은 견인 압력일 수 있는 반면, 제1 주유체라인(7)과 제1 주유체라인(7)을 고압 축압기(4a)에 유동적으로 연결하는 유체라인 내의 유압 압력은 420바와 450바 사이의 높은 견인 압력일 수 있다. 통상의 기술자에게는 쉽게 분명한 것과 같이, 차량의 운동 방향에 따라 축압기(4a, 4b)와 유체라인(7,8)의 유체 연결은 모드2에서 교환될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.
도4는 또 다른 작동 모드(모드3)에서의 도1의 직렬 유압 하이브리드 시스템을 도시한다. 모드3은 회생 제동과 관련 있다.
모드3에서, 상기 제어 장치(도시되지 않음)는 위의 모드2와 도3과 관련하여 설명된 바와 같이 밸브(12a-b, 13a-b, 22, 23, 19a-c, 20a-c)를 제어한다.
상기 시스템(1)이 모드3에서 작동될 때, 상기 모터(6)는 유압 유체를 저압 축압기(4b)에서 고압 축압기(4a)로 옮기기 위해 상기 차량 출력(11)으로부터의 운동 에너지를 흡수할 수 있고, 그럼으로써 축압기(4a, 4b) 사이의 압력 구배를 증가시킨다. 통상의 기술자에게는 쉽게 분명한 것과 같이, 차량의 운동 방향에 따라 축압기(4a, 4b)와 유체라인(7,8)의 유체 연결은 모드3에서 교환될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.
도5는 또 다른 작동 모드(모드4)에서의 도1의 직렬 유압 하이브리드 시스템(1)을 도시한다. 모드4는 작업 펌프(14)를 통해 고압 축압기(4a)에 압력을 가하는 것과 관련 있다.
모드4에서, 상기 제어 장치(도시되지 않음)는 고압 축압기 밸브(19a)를 제2제어위치로 스위치함으로써 고압 축압기(4a)를 작업 조립체(3)에 유동적으로 연결하고 고압 축압기(4a)를 유압 회로(2)로부터 유동적으로 분리한다. 구체적으로, 상기 고압 축압기(4a)는 유체라인(21)을 통해 작업 펌프(14)의 제1유체포트(14a)에 유동적으로 연결된다. 또한 모드4에서, 상기 제어 장치는 저압 축압기(4b)를 작업 조립체(3)와 유압 회로(2)로부터 유동적으로 분리하기 위해 저압 축압기 밸브(20a-c)를 제어한다. 상기 밸브(23)는 중립(폐쇄) 위치로 유지된다.
또한 모드4에서, 작업 펌프(14)가 유압 유체를 저장소(16)에서 고압 축압기(4a)로 옮겨서 고압 축압기(4a)에 압력을 가하도록, 상기 작업 펌프(14)를 구동하기 위해 상기 제어 장치는 엔진(9)과 스플리터 박스(10)를 제어한다. 모드4에서, 작업 펌프(14)의 최대 유압 압력까지, 예를 들어 280바와 300바 사이의 압력까지 고압 축압기(4a)에 압력을 가하고 채우기 위해 상기 작업 펌프(14)는 구동될 수 있다. 모드4에서, 상기 유압 회로(2)는 표준 하이드로스태틱 모드에서 작동될 수 있다.
도6은 또 다른 작동 모드(모드5)에서의 도1의 직렬 유압 하이브리드 시스템(1)을 도시한다. 모드5는 작업 펌프(14)의 최대 압력을 넘는 유압 압력까지 고압 축압기(4a)를 충전하기 위해 작업 조립체(3)로부터의 유압 유체를 사용하는 것과 관련 있다. 이러한 것은 오직 유압 회로(2)의 하이드로스태틱 펌프(5)를 사용함으로써 실현될 수 있다.
구체적으로 모드5에서, 상기 제어 장치(도시되지 않음)는 고압 축압기(4a)를 작업 조립체(3)로부터 유동적으로 분리하고, 고압 축압기(4a)를 제2 주유체라인(8)에 유동적으로 연결하며, 및 고압 축압기(4a)를 제1 주유체라인(7)으로부터 유동적으로 분리하기 위해 고압 축압기 밸브(19a-c)를 제어한다. 또한 모드5에서, 상기 제어 장치는 저압 축압기(4b)를 작업 조립체(3)와 유압 회로(2)로부터 유동적으로 분리하기 위해 저압 축압기 밸브(20a-c)를 제어한다.
또한 모드5에서, 상기 제어 장치는 상기 모터(6)를 축압기 조립체(4)와 펌프(5)로부터 유동적으로 분리하기 위해 격리 밸브(13a-b)를 폐쇄한다. 또한 모드5에서, 상기 제어 장치는 작업 조립체(3)를 유압 회로(2)에 유동적으로 연결하기 위해 밸브(23)를 가동시킨다. 구체적으로, 상기 밸브(23)는 작업 펌프(14)의 제1유체포트(14a)를 제1 주유체라인(7)에 유동적으로 연결한다. 또한 모드5에서, 상기 제어 장치는 격리 밸브(12a-b)를 개방한다. 상기 바이패스 밸브(22)는 중립(폐쇄) 위치로 유지된다. 모드5에서, 상기 제어 장치는 작업 펌프(14)와 하이드로스태틱 펌프(5)를 구동하기 위해 엔진(9)을 제어한다. 그후, 상기 작업 펌프(14)는 상기 밸브(23)를 통해 유압 유체를 저장소(16)에서 유압 회로(2)의 제1 주유체라인(7)으로 옮긴다. 그 후, 상기 유압 회로(2)의 상기 하이드로스태틱 펌프(5)는 작업 펌프(14)에 의해 제1 주유체라인(7)에 제공된 유압 유체를 제2 주유체라인(8)을 통해 고압 축압기(4a)로 옮긴다. 이러한 방식으로, 작업 조립체(3)로부터의 유압 유체는 고압 축압기(4a)를 최대 압력까지 충전하기 위해 사용될 수 있다.
모드5의 시스템(1)을 작동할 때, 작업 조립체(3), 제1 주유체라인(7), 및 작업 조립체(3)를 제1 주유체라인(7)에 유동적으로 연결하는 유체라인 내의 유압 압력은 예를 들어 250바와 270바 사이의 작업 기능 압력일 수 있다. 제2 주유체라인(8)과 제2 주유체라인(8)을 고압 축압기(4a)에 유동적으로 연결하는 유체라인 내의 유압 압력은 예를 들어 420바와 450바 사이의 높은 견인 압력(traction pressure)일 수 있다.
도7에서, 도1의 직렬 유압 하이브리드 드라이브 라인(1)은 또 다른 작동 모드(모드6)에서 작동된다. 모드6은 저압 축압기(4b)에 압력을 가하기 위해 작업 조립체(3)로부터의 유압 유체를 사용하는 것과 관련 있다.
모드6에서, 상기 제어 장치는 저압 축압기 밸브(20a)를 제2제어위치로 스위치함으로써 저압 축압기(4b)를 작업 조립체(3)에 유동적으로 연결하고 저압 축압기(4b)를 유압 회로(2)로부터 유동적으로 분리한다. 또한 모드6에서, 상기 제어 장치(도시되지 않음)는 고압 축압기(4a)를 작업 조립체(3)와 유압 회로(2)로부터 유동적으로 분리하기 위해 고압 축압기 밸브(19a-c)를 제어한다. 상기 밸브(23)는 중립(폐쇄) 위치로 유지된다. 또한 모드6에서, 상기 제어 장치는 작업 펌프(14)가 유체라인(21)을 통해 유압 유체를 저장소(16)에서 저압 축압기(4b)로 옮길 수 있도록 상기 작업 펌프(14)를 구동하기 위해 엔진(9)을 제어한다. 상기 작업 펌프(14)는 예를 들어 약 100바의 최대 압력까지 저압 축압기(4b)에 압력을 가하고 채우기 위해 구동될 수 있다. 모드6에서, 상기 유압 회로(2)는 표준 하이드로스태틱 모드에서 작동될 수 있다.
도8은 또 다른 작동 모드(모드7)에서의 도1의 직렬 유압 하이브리드 시스템(1)을 도시한다. 모드7은 작업 조립체(3)의 유압 기구(15)를 구동하기 위해 고압 축압기(4a) 내에 저장된 유압 에너지를 사용하는 것과 관련 있다.
구체적으로 모드7에서, 상기 제어 장치(도시되지 않음)는 고압 축압기 밸브(19a)를 제2제어위치로 스위치함으로써 고압 축압기(4a)를 작업 조립체(3)에 유동적으로 연결하고 고압 축압기(4a)를 유압 회로(2)로부터 유동적으로 분리한다.
또한 모드7에서, 상기 제어 장치는 작업 조립체(3)의 4/3웨이 제어 밸브(17)를 제2제어위치(도8에 도시된 바와 같이)로 스위치하거나, 또는 선택적으로, 제3제어위치로 스위치한다. 도8에서, 상기 고압 축압기(4a)는 유체라인(21, 18a), 밸브(17), 및 유체라인(18b)을 통해 기구(15)의 피스톤의 제1면(15a)에 형성된 유체 챔버(fluid chamber)에 유동적으로 연결된다. 동시에, 상기 유압 기구(15)의 피스톤의 제2면(15b)에 형성된 유체 챔버는 유체라인(18c), 제어밸브(17), 및 유체라인(18d)을 통해 저압 저장소(16)에 유동적으로 연결된다.
이러한 설정에서, 고압 축압기(4a)로부터의 유압 유체는 기구(15)의 피스톤의 제1면(15a)으로 옮겨질 수 있고, 그럼으로써 상기 기구(15)의 유압 피스톤을 도8에서 우측으로 구동한다. 피스톤의 이러한 운동으로 인해, 기구(15)의 피스톤의 제2면(15b) 위의 유압 유체는 저압 저장소(16)로 옮겨진다. 모드7에서, 상기 유압 회로(2)는 표준 하이드로스태틱 모드에서 작동될 수 있다.
도9는 또 다른 작동 모드(모드8)에서의 도1의 직렬 유압 하이브리드 시스템(1)을 도시한다. 모드8은 하이드로스태틱 펌프(5)와 기계 스플리터 박스(10)를 통해 작업 펌프(14)를 구동하기 위해 고압 축압기(4a)에 저장된 유압 에너지를 사용하는 것과 관련 있다.
구체적으로 모드8에서, 고압 축압기(4a)를 작업 조립체(3)로부터 유동적으로 분리하고, 고압 축압기(4a)를 제2 주유체라인(8)에 유동적으로 연결하며, 및 고압 축압기(4a)를 제1 주유체라인(7)으로부터 유동적으로 분리하기 위해, 상기 제어 장치(도시되지 않음)는 고압 축압기 밸브(19a-c)를 제어한다. 또한 모드8에서, 저압 축압기(4b)를 작업 조립체(3)로부터 유동적으로 분리하고, 저압 축압기(4b)를 제1 주유체라인(7)에 유동적으로 연결하며, 및 저압 축압기(4b)를 제2 주유체라인(8)으로부터 유동적으로 분리하기 위해 상기 제어 장치는 저압 축압기 밸브(20a-c)를 제어한다.
또한 모드8에서, 상기 제어 장치는 상기 모터(6)를 축압기 조립체(4)와 펌프(5)로부터 유동적으로 분리하기 위해 격리 밸브(13a-b)를 폐쇄한다. 또한 모드8에서, 상기 제어 장치는 상기 펌프(5)를 상기 축압기 조립체(4)에 유동적으로 연결하기 위해 격리 밸브(12a-b)를 개방한다. 상기 바이패스 밸브(22)와 밸브(23)는 모두 중립(폐쇄) 위치로 유지된다. 또한 모드8에서, 상기 제어 장치는 유압 회로(2)의 펌프(5)가 작업 조립체(3)의 작업 펌프(14)에 연결하고 엔진(9)을 펌프(5)와 작업 펌프(14)로부터 분리하도록 기계 스플리터 박스(10)를 제어한다. 상기 제어 장치는 또한, 모드7에서와 같이(도8을 참조) 제어 밸브(17)를 제2제어위치로 스위치한다.
이러한 설정에서, 고압 축압기(4a) 내에 저장된 유압 유체는 하이드로스태틱 펌프(5)를 통해 고압 축압기(4a)에서 저압 축압기(4b)로 옮겨질 수 있고, 그럼으로써 하이드로스태틱 펌프(5)를 구동한다. 그 후, 위의 모드7과 관련하여 설명된 바와 같이(도8 참조), 상기 기계 스플리터 박스(10)를 통해 작업 펌프(14)에 연결되는 상기 펌프(5)는 상기 작업 펌프(14)가 유압 기구(15)를 구동하기 위해 유압 유체를 저장소(16)에서 기구(15)로 옮길 수 있도록 상기 작업 펌프(14)를 구동한다.
모드8의 시스템(1)을 작동하는 것은 고압 축압기(4a) 내의 유압 압력이 작업 조립체(3)의 최대 허용 압력 이상일 때에도 상기 기구(15)를 구동하기 위해 고압 축압기(4a) 내에 저장된 유압 에너지를 사용하는 것을 허용한다.
상기 시스템(1)이 모드8에서 작동될 때, 제2 주유체라인(8)과 제2 주유체라인(8)을 고압 축압기(4a)에 유동적으로 연결하는 유체라인 내의 유압 압력은 예를 들어 420바와 450바 사이의 높은 견인 압력일 수 있다. 모드8에서, 제1 주유체라인(7)과 제1 주유체라인(7)을 저압 축압기(4b)에 유동적으로 연결하는 유체라인 내의 유압 압력은 예를 들어 20바와 30바 사이의 낮은 견인 압력일 수 있다. 상기 작업 조립체(3) 내의 유압 압력은 예를 들어 250바와 270바 사이의 작업 기능 압력일 수 있다.
도10은 또 다른 작동 모드에서의 도1의 직렬 유압 하이브리드 시스템(1)을 도시한다(모드9). 모드9는 하이드로스태틱 펌프(5)와 하이드로스태틱 모터(6) 양쪽을 동시에 구동하기 위해 축압기 조립체(4) 내에 저장된 유압 에너지를 사용하는 것과 관련 있다. 상기 펌프(5)와 모터(6)는 작업 펌프(14)와 차량 출력(11)을 각각 구동할 수 있다.
구체적으로 모드9에서, 고압 축압기(4a)를 작업 조립체(3)로부터 유동적으로 분리하고, 고압 축압기(4a)를 제2 주유체라인(8)에 유동적으로 연결하며, 및 고압 축압기(4a)를 제1 주유체라인(7)으로부터 유동적으로 분리하도록 상기 제어 장치는 고압 축압기 밸브(19a-c)를 제어한다. 또한 모드9에서, 저압 축압기를 작업 조립체(3)로부터 유동적으로 분리하고, 저압 축압기(4b)를 제1 주유체라인(7)에 유동적으로 연결하며, 및 저압 축압기(4b)를 제2 주유체라인(8)으로부터 유동적으로 분리하도록 상기 제어 장치는 저압 축압기 밸브(20a-c)를 제어한다. 또한 모드9에서, 상기 제어 장치는 유압 회로(2)를 폐쇄하기 위해 격리 밸브(12a-b, 13a-b)를 개방하고 상기 밸브(23)를 제2제어위치로 스위치한다. 상기 바이패스 밸브(22)는 중립(폐쇄) 위치로 유지된다.
고압 축압기(4a) 내에 저장된 유압 유체는 하이드로스태틱 펌프(5)와 하이드로스태틱 모터(6)를 통해 저압 축압기(4b)로 옮겨질 수 있고, 그럼으로써 상기 하이드로스태틱 펌프(5)와 하이드로스태틱 모터(6)를 구동한다. 또한, 위의 모드7과 모드8과 관련하여 설명된 바와 같이, 상기 제어 장치는 작업 펌프(14)가 기구(15)를 구동하기 위한 유압 유체를 저장소(16)에서 기구(15)로 옮길 수 있도록 상기 펌프(5)를 기계 스플리터 박스(10)를 통해 작업 펌프(14)에 연결된다.
모드9에서, 제1 주유체라인(7)과 제1 주유체라인(7)을 저압 축압기(4b)에 유동적으로 연결하는 유체라인 내의 유압 압력은 예를 들어 20바와 30바 사이의 낮은 견인 압력일 수 있다. 작업 조립체(3) 내의 유압 압력은 예를 들어 250바와 270바 사이의 작업 기능 압력일 수 있다.
도11은 또 다른 작동 모드(모드10)에서의 도1의 직렬 유압 하이브리드 시스템(1)을 도시한다. 모드10은 작업 조립체(3)의 유압 기구(15)를 구동하기 위해 저압 축압기(4b) 내에 저장된 유압 에너지를 사용하는 것과 관련 있다.
모드10에서, 상기 제어 장치(도시되지 않음)는 저압 축압기 밸브(20a)를 제2제어위치로 스위치함으로써 유체라인(21)을 통해 저압 축압기(4b)를 작업 조립체(3)로 유동적으로 연결한다. 상기 제어 장치는 또한, 제어 밸브(17)를 제2제어위치(도11에 도시된 바와 같이)로 스위치하거나, 또는 선택적으로, 제3제어위치로 스위치한다. 또한 모드10에서, 상기 제어 장치는 고압 축압기(4a)를 유압 회로(2)로와 작업 조립체(3)로부터 유동적으로 분리하도록 고압 축압기 밸브(19a-c)를 제어한다. 상기 밸브(23)는 중립(폐쇄) 위치로 유지된다.
도11에 도시된 설정에서, 저압 축압기(4b)로부터의 유압 유체는 기구(15)의 피스톤의 제1면(15a)으로 옮겨질 수 있고, 그럼으로써 상기 기구(15)의 유압 피스톤을 도11에서의 우측으로 구동한다. 피스톤의 이러한 운동으로 인해, 피스톤의 제2면(15b) 위의 유압 유체는 저압 저장소(16)로 옮겨진다. 선택적으로, 상기 제어 장치는 유압 유체를 상기 저장소(16)에서 기구(15)로 추가적으로 옮기기 위해 작업 펌프(14)를 구동하는 엔진(9)을 동시에 제어할 수 있다.
모드10에서, 상기 유압 회로(2)는 표준 하이드로스태틱 모드에서 작동될 수 있다.
도12는 또 다른 작동 모드(모드11)에서의 도1의 직렬 유압 하이브리드 시스템(1)을 도시한다. 모드11은 도8에 도시된 모드7의 변형이고, 유압 기구(15)를 구동하기 위해 고압 축압기(4a) 내에 저장된 유압 에너지를 사용하는 것과 관련 있다.
모드11의 설정은, 고압 축압기(4a)와 작업 조립체(3) 사이에 배열되고, 고압 축압기(4a)에 의해 작업 조립체(3), 특히 기구(15)에 제공되는 유압 압력을 작업 조립체(3)의 최대 허용 압력까지로 제한하도록 맞춰진 추가적인 감압 밸브(24)를 제외하면, 도8에 도시된 모드7의 설정과 동일하다. 이러한 방식으로, 고압 축압기(4a) 내에 저장된 유압 에너지는 고압 축압기(4a) 내 유압 압력의 압력 값과 관계 없이 상기 기구(15)를 구동하는 데에 사용될 수 있다.
1 : 직렬 유압 하이브리드 시스템
2 : 유압 회로
3 : 유압 작업 조립체
4 : 유압 축압기 조립체
4a : 고압 유압 축압기
4b : 저압 유압 축압기
5 : 제1유압 변위 장치
6 : 제2유압 변위 장치
9 : 파워 소스
14 : 유압 작업 펌프
15 : 유압 기구

Claims (14)

  1. 제2유압 변위 장치(6) 및 유체 교류를 하고 파워 소스(9)와 구동적으로 또는 선택적으로 구동적이게 연결되어 있는 제1유압 변위 장치(5)를 포함하는 유압 회로(2);
    유압 기구(15), 및 상기 유압 기구(15)와 유체 교류를 하고, 상기 파워 소스(9)와 구동적으로 또는 선택적으로 구동적이게 연결되어 있는 유압 작업 펌프(14)를 포함하는 유압 작업 조립체(3); 및
    고압 유압 축압기(4a) 및 저압 유압 축압기(4b)를 포함하고, 상기 유압 회로(2)에 선택적으로 유동적이게 연결되고 상기 유압 작업 조립체(3)에 선택적으로 유동적이게 연결된 유압 축압기 조립체(4)를 포함하는 것을 특징으로 하는 직렬 유압 하이브리드 시스템(1).
  2. 제1항에 있어서,
    적어도 하나의 고압 축압기 밸브(19a-c) 및 적어도 하나의 저압 축압기 밸브(20a-c)를 추가로 포함하고;
    상기 유압 회로(2)는 제1 주유체라인(7) 및 제2 주유체라인(8)을 포함하고, 상기 제1 주유체라인(7)은 상기 제1유압 변위 장치(5)의 제1유체포트(5a)를 상기 제2유압 변위 장치(6)의 제1유체포트(6a)에 유동적으로 또는 선택적으로 유동적이게 연결하고, 상기 제2 주유체라인(8)은 상기 제1유압 변위 장치(5)의 제2유체포트(5b)를 상기 제2유압 변위 장치(6)의 제2유체포트(6b)에 유동적으로 또는 선택적으로 유동적이게 연결하고;
    상기 적어도 하나의 고압 축압기 밸브(19a-c)는:
    상기 고압 유압 축압기(4a)를 상기 유압 회로(2)로부터 선택적으로 유동적이게 분리하고,
    상기 고압 축압기를 상기 제2 주유체라인(8)으로부터 선택적으로 유동적이게 분리하는 반면 상기 고압 유압 축압기(4a)를 상기 제1 주유체라인(7)에 선택적으로 유동적이게 연결하고, 및
    상기 고압 축압기를 상기 제1 주유체라인(7)으로부터 선택적으로 유동적이게 분리하는 반면 상기 고압 유압 축압기(4a)를 상기 제2 주유체라인(8)에 선택적으로 유동적이게 연결하는 것 중 선택적으로 하나에 맞추어지고; 및
    상기 적어도 하나의 저압 축압기 밸브(20a-c)는:
    상기 저압 유압 축압기(4b)를 상기 유압 회로(2)로부터 선택적으로 유동적이게 분리하고,
    상기 저압 축압기를 상기 제2 주유체라인(8)으로부터 선택적으로 유동적이게 분리하는 반면 상기 저압 유압 축압기(4b)를 상기 제1 주유체라인(7)에 유동적으로 연결하고, 및
    상기 저압 축압기를 상기 제2 주유체라인(8)으로부터 선택적으로 유동적이게 분리하는 반면 상기 저압 유압 축압기(4b)를 상기 제2 주유체라인(8)에 선택적으로 유동적이게 연결하는 것 중 선택적으로 하나에 맞춰지는 것을 특징으로 하는 상기 직렬 유압 하이브리드 시스템(1).
  3. 제1항 내지 제2항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유압 작업 펌프(14)가 상기 고압 유압 축압기(4a)에 압력을 가하기 위해 유압 유체를 상기 유압 작업 조립체(3)에서 상기 고압 축압기(4a)로 선택적으로 옮기도록 맞춰지고, 및 상기 고압 유압 축압기(4a)가 충전되었을 때 상기 고압 유압 축압기(4a)가 상기 유압 기구(15)를 구동하기 위해 유압 유체를 상기 고압 유압 축압기(4a)에서 상기 유압 기구(15)로 선택적으로 옮기도록 맞추어지도록 상기 고압 유압 축압기(4a)가 상기 유압 작업 조립체(3)에 선택적으로 유동적이게 연결되는 것을 특징으로 하는 상기 직렬 유압 하이브리드 시스템(1).
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유압 작업 펌프(14)가 상기 저압 유압 축압기(4b)에 압력을 가하기 위해 유압 유체를 상기 유압 작업 조립체(3)에서 상기 저압 유압 축압기(4b)로 선택적으로 옮기도록 맞춰지고, 상기 저압 유압 축압기(4b)가 충전되었을 때 상기 저압 유압 축압기(4b)가 상기 유압 기구(15)를 구동하기 위해 유압 유체를 상기 저압 유압 축압기(4b)에서 상기 유압 기구(15)로 선택적으로 옮기도록 맞추어지도록 상기 저압 유압 축압기(4b)가 상기 유압 작업 조립체(3)에 선택적으로 유동적이게 연결되는 것을 특징으로 하는 상기 직렬 유압 하이브리드 시스템(1).
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유압 작업 펌프(14)가 유압 유체를 상기 유압 작업 조립체(3)에서 상기 유압 회로(2)로 선택적으로 옮기도록 맞춰지고, 상기 고압 유압 축압기(4a)가 충전되었을 때 상기 고압 유압 축압기(4a)가 상기 유압 기구(15)를 구동하기 위해 유압 유체를 상기 유압 회로(2)를 통해 상기 고압 유압 축압기(4a)에서 상기 유압 기구(15)로 선택적으로 옮기도록 맞춰지도록 상기 유압 작업 조립체(3)가 상기 유압 회로(2)에 선택적으로 유동적이게 연결되는 것을 특징으로 하는 상기 직렬 유압 하이브리드 시스템(1).
  6. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유압 축압기 조립체(4)가 충전되었을 때 상기 유압 축압기 조립체(4)가 상기 제1유압 변위 장치(5)를 통해 유압 유체를 상기 고압 유압 축압기(4a)에서 상기 저압 유압 축압기(4b)로 옮김으로써 상기 제1유압 변위 장치(5)를 통해 상기 유압 작업 펌프(14)를 선택적으로 구동하도록 맞춰지도록, 상기 제1유압 변위 장치(5)의 전동축을 상기 유압 작업 펌프(14)의 전동축에 선택적으로 구동적이게 연결하도록 맞춰진 기계 스플리터 박스(10)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 직렬 유압 하이브리드 시스템(1).
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유압 회로(2)는 제1 한쌍의 격리 밸브(12a-b)를 포함하고,
    상기 제1 한쌍의 격리 밸브(12a-b)는 상기 제1유압 변위 장치(5)를 상기 제2유압 변위 장치(6)로부터 선택적으로 유동적이게 분리하도록 맞춰지고, 상기 유압 축압기 조립체(4)가 상기 유압 회로(2)에 유동적으로 연결될 때 상기 제1 한쌍의 격리 밸브(12a-b) 은 상기 제1유압 변위 장치(5)를 상기 유압 축압기 조립체(4)로부터 선택적으로 유동적이게 분리하도록 맞춰지는 것을 특징으로 하는 상기 직렬 유압 하이브리드 시스템(1).
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유압 회로(2)는 제2 한쌍의 격리 밸브(13a-b)를 포함하고, 상기 제1 한쌍의 격리 밸브(13a-b)는 상기 제2유압 변위 장치(6)를 상기 제1유압 변위 장치(5)로부터 선택적으로 유동적이게 분리하도록 맞춰지고, 상기 유압 축압기 조립체(4)가 상기 유압 회로(2)에 유동적으로 연결될 때 상기 제2 한쌍의 격리 밸브(13a-b)는 상기 제2유압 변위 장치(6)를 상기 유압 축압기 조립체(4)로부터 선택적으로 유동적이게 분리하도록 맞춰지는 것을 특징으로 하는 상기 직렬 유압 하이브리드 시스템(1).
  9. 제2항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유압 회로(2)는 바이패스 밸브(22)를 포함하고, 상기 바이패스 밸브(22)는 상기 제1 주유체라인(7)을 상기 제2 주유체라인(8)에 선택적으로 유동적이게 연결하도록 맞춰지는 것을 특징으로 하는 상기 직렬 유압 하이브리드 시스템(1).
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2유압 변위 장치(6)는 가변 유압 변위를 구비하는 것을 특징으로 하는 상기 직렬 유압 하이브리드 시스템(1).
  11. a) 상기 고압 유압 축압기(4a)를 상기 유압 작업 펌프(14)에 유동적으로 연결하는 단계, 및
    상기 고압 유압 축압기(4a)에 압력을 가하도록 유압 유체를 상기 유압 작업 조립체(3)에서 상기 고압 유압 축압기(4a)로 옮기기 위해 상기 유압 작업 펌프(14)를 구동하는 단계를 포함하는 방법, 또는
    b) 상기 고압 유압 축압기(4a)를 상기 유압 기구(15)에 유동적으로 연결하는 단계, 및
    상기 유압 기구(15)를 구동하기 위해 유압 유체를 상기 고압 유압 축압기(4a)에서 상기 유압 기구(15)로 옮기는 단계를 포함하는 청구항 제3항의 상기 직렬 유압 하이브리드 시스템(1)을 작동하는 방법.
  12. a) 상기 저압 유압 축압기(4b)를 상기 유압 작업 펌프(14)에 유동적으로 연결하는 단계, 및
    상기 저압 유압 축압기(4b)에 압력을 가하기 위해 유압 유체를 상기 유압 작업 조립체(3)에서 상기 저압 유압 축압기(4b)로 옮기도록 상기 유압 작업 펌프(14)를 구동하는 단계를 포함하는 방법, 또는
    b)상기 저압 유압 축압기(4b)를 상기 유압 기구(15)에 유동적으로 연결하는 단계, 및
    상기 유압 기구(15)를 구동하기 위해 유압 유체를 상기 저압 유압 축압기(4b)에서 상기 유압 기구(15)로 옮기는 단계를 포함하는 청구항 제4항의 상기 직렬 유압 하이브리드 시스템(1)을 작동하는 방법.
  13. 상기 유압 작업 펌프(14)를 상기 제1유압 변위 장치(5)의 제1유체포트(5a)에 유동적으로 연결하는 단계;
    상기 제1유압 변위 장치(5)의 제2유체포트(5b)를 상기 고압 유압 축압기(4a)에 유동적으로 연결하는 단계; 및
    상기 고압 유압 축압기(4a)에 압력을 가하기 위해 유압 유체를 상기 유압 작업 조립체(3)에서 상기 고압 유압 축압기(4a)로 옮기도록 상기 제1유압 변위 장치(5)와 상기 작업 펌프(14)를 구동하는 단계를 포함하는 청구항 제5항의 상기 직렬 유압 하이브리드 시스템(1)을 작동하는 방법.
  14. 상기 유압 축압기 조립체(4)를 상기 제1유압 변위 장치(5)에 유동적으로 연결하는 단계;
    상기 제1유압 변위 장치(5) 및 상기 유압 작업 펌프(14)를 구동적으로 연결 단계; 및
    상기 제1유압 변위 장치(5)를 통해 상기 유압 작업 펌프(14)를 구동하기 위해 상기 제1유압 변위 장치(5)를 통해 유압 유체를 상기 고압 유압 축압기(4a)에서 상기 저압 유압 축압기(4b)로 옮기는 단계를 포함하는 청구항 제6항의 상기 직렬 유압 하이브리드 시스템(1)을 작동하는 방법.
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