(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用の直列油圧式ハイブリッドシステムであって、
第２の油圧移動ユニットと流体連通し、駆動源と駆動係合される、又は選択的に駆動係合される第１の油圧移動ユニットを有する油圧回路と、
前記第２の油圧移動ユニットと駆動係合される、又は選択的に駆動係合される、車両出力部と、
油圧機器及び油圧作業ポンプを有する油圧作業組立体であって、前記油圧作業ポンプは、前記油圧機器と流体連通し、前記駆動源と駆動係合される、又は選択的に駆動係合される、油圧作業組立体と、
高圧油圧蓄圧器及び低圧油圧蓄圧器を有し、前記油圧回路と選択的に流体的に連通され、前記油圧作業組立体と選択的に流体的に連通される油圧蓄圧器組立体と、
前記高圧油圧蓄圧器を前記油圧回路と選択的に流体的に連通する少なくとも１つの高圧蓄圧器弁と、
前記低圧油圧蓄圧器を前記油圧回路と選択的に流体的に連通する少なくとも１つの低圧蓄圧器弁と、
前記第２の油圧移動ユニットを介して前記高圧油圧蓄圧器から前記低圧油圧蓄圧器へ油圧流体が移動され得るように、電磁信号を介して前記少なくとも１つの高圧蓄圧器弁及び前記少なくとも１つの低圧蓄圧器弁を制御するように構成され、これにより、前記第２の油圧移動ユニット、及び前記第２の油圧移動ユニットと駆動係合される前記車両出力部とを駆動する、電子制御ユニットと、
を備える
直列油圧式ハイブリッドシステム。
【請求項２】
前記油圧回路は、第１の主要流体ラインと第２の主要流体ラインとを有し、
前記第１の主要流体ラインは、前記第１の油圧移動ユニットの第１の流体ポートを前記第２の油圧移動ユニットの第１の流体ポートと流体的に連通させる、又は選択的に流体的に連通させ、
前記第２の主要流体ラインは、前記第１の油圧移動ユニットの第２の流体ポートを前記第２の油圧移動ユニットの第２の流体ポートと流体的に連通させる、又は選択的に流体的に連通させ、
前記少なくとも１つの高圧蓄圧器弁は、前記高圧油圧蓄圧器を前記油圧回路から流体的に切り離すこと、前記高圧油圧蓄圧器を前記第２の主要流体ラインから流体的に切り離しながら、前記高圧油圧蓄圧器を前記第１の主要流体ラインと流体的に連通させること、及び、前記高圧油圧蓄圧器を前記第１の主要流体ラインから流体的に切り離しながら、前記高圧油圧蓄圧器を前記第２の主要流体ラインと流体的に連通させることのうちの１つに選択的に適合され、
前記少なくとも１つの低圧蓄圧器弁は、前記低圧油圧蓄圧器を前記油圧回路から流体的に切り離すこと、前記低圧油圧蓄圧器を前記第２の主要流体ラインから流体的に切り離しながら、前記低圧油圧蓄圧器を前記第１の主要流体ラインと流体的に連通させること、及び、前記低圧油圧蓄圧器を前記第１の主要流体ラインから流体的に切り離しながら、前記低圧油圧蓄圧器を前記第２の主要流体ラインと流体的に連通させることのうちの１つに選択的に適合される、
請求項１に記載の直列油圧式ハイブリッドシステム。
【請求項３】
前記高圧油圧蓄圧器を加圧するために、前記油圧作業ポンプが油圧流体を前記油圧作業組立体から前記高圧油圧蓄圧器に選択的に移動させることに適合されるよう、及び、前記高圧油圧蓄圧器が充填されたとき、前記油圧機器を駆動するために前記高圧油圧蓄圧器が油圧流体を前記高圧油圧蓄圧器から前記油圧機器に選択的に移動させることに適合されるよう、前記高圧油圧蓄圧器は選択的に、前記油圧作業組立体と流体的に連通される、
請求項１又は２に記載の直列油圧式ハイブリッドシステム。
【請求項４】
前記低圧油圧蓄圧器を加圧するために、前記油圧作業ポンプが油圧流体を前記油圧作業組立体から前記低圧油圧蓄圧器に選択的に移動させることに適合されるよう、及び、前記低圧油圧蓄圧器が充填されたとき、前記油圧機器を駆動するために、前記低圧油圧蓄圧器が油圧流体を前記低圧油圧蓄圧器から前記油圧機器に選択的に移動させることに適合されるよう、前記低圧油圧蓄圧器は選択的に、前記油圧作業組立体と流体的に連通される、
請求項１から３の何れか一項に記載の直列油圧式ハイブリッドシステム。
【請求項５】
前記油圧作業ポンプが油圧流体を前記油圧作業組立体から前記油圧回路に選択的に移動させることに適合されるよう、前記油圧作業組立体は選択的に、前記油圧回路と流体的に連通される、
請求項１から４の何れか一項に記載の直列油圧式ハイブリッドシステム。
【請求項６】
前記油圧蓄圧器組立体が充填されたとき、前記油圧蓄圧器組立体が、前記第１の油圧移動ユニットを通って前記高圧油圧蓄圧器から前記低圧油圧蓄圧器に油圧流体を移動させることによって、前記第１の油圧移動ユニットを通って前記油圧作業ポンプを選択的に駆動することに適合されるよう、前記第１の油圧移動ユニットの伝動軸を、前記油圧作業ポンプの伝動軸と選択的に駆動係合させることに適合される機械的なスプリッタボックスをさらに備える
請求項２から５の何れか一項に記載の直列油圧式ハイブリッドシステム。
【請求項７】
前記油圧回路は、第１の対の隔離弁を有し、
前記第１の対の隔離弁は、前記第１の油圧移動ユニットを前記第２の油圧移動ユニットから選択的に流体的に切り離すことに適合され、前記第１の対の隔離弁は、前記油圧蓄圧器組立体が前記油圧回路と流体的に連通されたとき、前記第１の油圧移動ユニットを前記油圧蓄圧器組立体から選択的に流体的に切り離すことに適合される、
請求項１から６の何れか一項に記載の直列油圧式ハイブリッドシステム。
【請求項８】
前記油圧回路は、第２の対の隔離弁を有し、
前記第２の対の隔離弁は、第２の油圧移動ユニットを前記第１の油圧移動ユニットから選択的に流体的に切り離すことに適合され、前記第２の対の隔離弁は、前記油圧蓄圧器組立体が前記油圧回路と流体的に連通されたとき、前記第２の油圧移動ユニットを前記油圧蓄圧器組立体から選択的に流体的に切り離すことに適合される、
請求項１から７の何れか一項に記載の直列油圧式ハイブリッドシステム。
【請求項９】
前記油圧回路は、バイパス弁を有し、
前記バイパス弁は、前記第１の主要流体ラインを前記第２の主要流体ラインと選択的に流体的に連通させることに適合される、
請求項２に記載の直列油圧式ハイブリッドシステム。
【請求項１０】
前記第２の油圧移動ユニットは、可変油圧移動部を有する、
請求項１から９の何れか一項に記載の直列油圧式ハイブリッドシステム。
【請求項１１】
請求項３に記載の直列油圧式ハイブリッドシステムを操作する方法であって、
前記方法は、
（ａ）前記高圧油圧蓄圧器を前記油圧作業ポンプと流体的に連通させる段階と、
前記高圧油圧蓄圧器を加圧するために、前記油圧作業ポンプを駆動して油圧流体を前記油圧作業組立体から前記高圧油圧蓄圧器に移動させる段階と
を備える、又は、
前記方法は、
（ｂ）前記高圧油圧蓄圧器を前記油圧機器と流体的に連通させる段階と、
前記油圧機器を駆動するために、油圧流体を前記高圧油圧蓄圧器から前記油圧機器に移動させる段階と
を備える、
請求項３に記載の直列油圧式ハイブリッドシステムを操作する方法。
【請求項１２】
請求項４に記載の直列油圧式ハイブリッドシステムを操作する方法であって、
前記方法は、
（ａ）前記低圧油圧蓄圧器を前記油圧作業ポンプに流体的に連通させる段階と、
前記低圧油圧蓄圧器を加圧するために、前記油圧作業ポンプを駆動して油圧流体を前記油圧作業組立体から前記低圧油圧蓄圧器に移動させる段階と
を備える、又は、
前記方法は、
（ｂ）前記低圧油圧蓄圧器を前記油圧機器に流体的に連通させる段階と、
前記油圧機器を駆動するために、油圧流体を前記低圧油圧蓄圧器から前記油圧機器に移動させる段階と
を備える、
請求項４に記載の直列油圧式ハイブリッドシステムを操作する方法。
【請求項１３】
請求項５に記載の直列油圧式ハイブリッドシステムを操作する方法であって、
前記方法は、
前記油圧作業ポンプを前記第１の油圧移動ユニットの第１の流体ポートと流体的に連通させる段階と、
前記第１の油圧移動ユニットの第２の流体ポートを前記高圧油圧蓄圧器と流体的に連通させる段階と、
前記高圧油圧蓄圧器を加圧するために、前記油圧作業ポンプ及び前記第１の油圧移動ユニットを駆動して油圧流体を前記油圧作業組立体から前記高圧油圧蓄圧器に移動させる段階と
を備える、
請求項５に記載の直列油圧式ハイブリッドシステムを操作する方法。
【請求項１４】
請求項６に記載の直列油圧式ハイブリッドシステムを操作する方法であって、
前記方法は、
前記油圧蓄圧器組立体を前記第１の油圧移動ユニットと流体的に連通させる段階と、
前記第１の油圧移動ユニットを前記油圧作業ポンプと駆動係合させる段階と、
前記第１の油圧移動ユニットを介して前記油圧作業ポンプを駆動すべく、前記第１の油圧移動ユニットを通って、前記高圧油圧蓄圧器から前記低圧油圧蓄圧器に油圧流体を移動させる段階と
を備える、
請求項６に記載の直列油圧式ハイブリッドシステムを操作する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は主に、油圧エネルギ蓄積のための複数の油圧蓄圧器と、油圧作業組立体とを備える油圧式ハイブリッド伝動装置に関し、そのシステムを操作する様々な方法に関する。このような複数の油圧式ハイブリッド伝動装置は一般的に、例えば、トラクタ、ホイールローダ、車輪付き掘削機、バックホウローダ、テレハンドラ、ダンプ車などの、農業、鉱業、又は建設業に使用される複数のオフハイウェイ作業機械において見付かることができる。
【背景技術】
【０００２】
本明細書は、２０１４年２月４日に出願された米国特許仮出願番号第６１／９３５，５４２に基づく優先権を主張し、その全体を参照として本明細書に組み込まれる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
密閉形回路構成及び最大４２０−４５０ｂａｒの油圧が一般に、頑丈な操作機において複数の静油圧走行機能のために用いられる一方、複数の作業機能のためには、開回路構成及び最大２５０−３００ｂａｒの油圧がより一般的である。そのため、開発者にとって、複数の油圧走行機能及び複数の油圧作業機能の両方を備える複数のシステムの効率的かつ柔軟な操作は、課題であり続ける。
【０００４】
従って、本願発明の目的は、高度な柔軟性及び効率で動作され得る、複数の油圧走行機能及び複数の油圧作業機能の両方を備える油圧式ハイブリッドシステムを設計することである。
【０００５】
この目的は、請求項１に記載の直列油圧式ハイブリッドシステムにより解決される。複数の特定の実施形態は、複数の独立請求項に説明される。
【０００６】
こうして、特に自動車に用いられる直列油圧式ハイブリッドシステムが提案され、当該直列油圧式ハイブリッドシステムは、第２の油圧移動ユニットと流体連通し、駆動源と駆動係合される、又は選択的に駆動係合される第１の油圧移動ユニットを有する油圧回路と、油圧機器及びその油圧機器と流体連通し、駆動源と駆動係合される、又は選択的に駆動係合される油圧作業ポンプを有する油圧作業組立体と、高圧油圧蓄圧器及び低圧油圧蓄圧器を有し、油圧回路と選択的に流体的に連通され、油圧作業組立体と選択的に流体的に連通される油圧蓄圧器組立体とを備える。
【０００７】
換言すれば、蓄圧器組立体は、通常、複数の走行機能に用いられる油圧又は静油圧回路、及び、通常、複数の作業機能に用いられる油圧作業組立体の両方と選択的に流体的に連通され得る。油圧回路及び油圧作業組立体の両方からのエネルギが、蓄圧器組立体に取戻されて蓄積され得る。さらに、蓄圧器組立体に蓄積されたエネルギは、走行及び作業機能の両方に用いられるために、油圧回路へ又は油圧作業組立体へと選択的に向けられ得る。こうして、提案されているシステムによれば、特にエネルギ上、効率的かつ柔軟な操作が保証される。
【０００８】
本明細書の範囲内において、「〜と流体連通する」という記述は、例えば、１つ又は複数の弁を通って、「〜と流体的に連通される」及び「〜選択的に流体的に連通される」のうちの１つを含み得る。
【０００９】
一般的に、第１の油圧移動ユニットは、油圧又は静油圧ポンプを含む、又はそれとして構成される。例えば、第１の油圧移動ユニットは、静油圧アキシャルピストンポンプ又は静油圧ラジアルピストンポンプを含み得る。第１の油圧移動ユニットは、可変油圧移動部を有し得る。例えば、第１の油圧移動ユニットは、可動式斜板を有し得る。第２の油圧移動ユニットは、油圧又は静油圧モータを含んでよく、又はそれとして構成されてよい。例えば、第２の油圧移動ユニットは、静油圧アキシャルピストンモータ、又は静油圧ラジアルピストンモータを含み得る。第２の油圧移動ユニットは、可変油圧移動部を有し得る。例えば、第２の油圧移動ユニットは、可動式斜板を有し得る。駆動源は、内燃エンジン又は電気エンジンなどのエンジンを含んでよい。通常、第２の油圧移動ユニットは、車両出力部と駆動係合される、又は選択的に駆動係合される。車両出力部は、例えば、駆動軸、ファイナルドライブ、車両の車軸、及び１つ又は複数の車輪のうち少なくとも１つを含んでよい。
【００１０】
油圧回路は一般的に、第１の主要流体ライン及び第２の主要流体ラインを含み、第１の油圧移動ユニット及び第２の油圧移動ユニットは、その第１の主要流体ライン及び第２の主要流体ラインを通って、互いに流体連通する。例えば、第１の主要流体ラインは、第１の油圧移動ユニットの第１の流体ポートを第２の油圧移動ユニットの第１の流体ポートと流体的に連通させてよく、又は選択的に流体的に連通させてよい。同様に、第２の主要流体ラインは、第１の油圧移動ユニットの第２の流体ポートを第２の油圧移動ユニットの第２の流体ポートと流体的に連通されてよく、又は選択的に流体的に連通させてよい。つまり、油圧回路は、第１及び第２の油圧移動ユニットにより、及び、第１及び第２の主要流体ラインにより、形成される、又は選択的に形成される密閉形油圧又は静油圧回路として構成され得る。通常、油圧回路は、外部環境から流体的に閉じられる。例えば、油圧回路内の最小油圧が少なくとも１０ｂａｒ、又は少なくとも２０ｂａｒであり得る。
【００１１】
油圧機器は、油圧又は油圧流を、機械的力に、又は例えば、直線運動又は回転運動などの機械的運動に変換することに適合される任意の機器であってよい。例えば、油圧機器は、１つ又は複数の油圧ピストン及び／又は１つ又は複数の油圧モータを含み得る。油圧機器は、昇降装置、バックル装置、巻き上げ装置又は同様のもののうちの一部を含み得る。油圧作業ポンプは、例えば、静油圧アキシャルピストンポンプ又は静油圧ラジアルピストンポンプなどの静油圧ポンプを含み得る。油圧作業組立体は、作業ポンプと、油圧機器と流体連通する流体貯蔵器をさらに含み得る。例えば、作業ポンプは、機器を駆動するために、油圧流体を貯蔵器からその機器に移動させること、又はその逆のことに適合され得る。油圧作業組立体は、作業ポンプと機器との間で流体の流れを選択的に送るための、及び／又は、作業ポンプを機器から選択的に流体的に切り離すための、１つ又は複数の弁をさらに含み得る。
【００１２】
複数の蓄圧器は、複数の圧縮ガス蓄圧器として構成され得る。蓄圧器は、油などの油圧流体を対応する蓄圧器に充填する、又は部分的に充填することによって、加圧されてよく、それにより、蓄圧器に含まれているガスの量を圧縮する。ガスは、窒素などの不活性ガスであってよい。同様に、蓄圧器は、蓄圧器に含まれている圧縮ガスを膨張させることによって、減圧されてよく、それにより、蓄圧器に含まれている油圧流体を蓄圧器の外に押し出し、流体流を生成する。複数の蓄圧器は、例えば、少なくとも３００ｂａｒ又は少なくとも４００ｂａｒの最大操作圧力までの静油圧で動作することに適合され得る。
【００１３】
システムは、高圧蓄圧器を油圧回路と選択的に流体的に連通される少なくとも１つの第１の高圧蓄圧器弁を備え得る。第１の高圧蓄圧器弁は、少なくとも３つの位置又は構成を有してよく、これらの複数の位置又は構成の間で選択的に切り替えられることに適合されてよい。第１の位置又は構成において、第１の高圧蓄圧器弁は、高圧蓄圧器を油圧回路から流体的に切り離し得る。第２の位置又は構成において、第１の高圧蓄圧器弁は、高圧蓄圧器を第２の主要流体ラインから流体的に切り離しながら、高圧蓄圧器を第１の主要流体ラインと流体的に連通させ得る。第３の位置又は構成において、第１の高圧蓄圧器弁は、高圧蓄圧器を第１の主要流体ラインから流体的に切り離しながら、高圧蓄圧器を第２の主要流体ラインと流体的に連通させ得る。
【００１４】
システムは選択的に、高圧蓄圧器を油圧作業組立体と／から、流体的に連通する／切り離すための第２の高圧蓄圧器弁をさらに備え得る。第２の高圧蓄圧器弁は、少なくとも１つの第１の高圧蓄圧器弁の一部であってよく、又はそれに統合されてよい。代替的に、第１及び第２の高圧蓄圧器弁は、個別の弁として構成され得る。一般的に、複数の高圧蓄圧器弁は、高圧蓄圧器が油圧回路と流体的に連通されながら、高圧蓄圧器を油圧作業組立体から流体的に切り離すこと、及び、高圧蓄圧器が油圧作業組立体と流体的に連通されながら、高圧蓄圧器を油圧回路から流体的に切り離すことに適合される。
【００１５】
同様に、システムは選択的に、低圧蓄圧器を油圧回路と流体的に連通させるための少なくとも１つの低圧蓄圧器弁を備え得る。低圧蓄圧器弁は、少なくとも３つの位置又は構成を有してよく、これらの複数の位置又は構成の間で選択的に切り替えられることに適合されてよい。第１の位置又は構成において、低圧蓄圧器弁は、低圧蓄圧器を油圧回路から流体的に切り離し得る。第２の位置又は構成において、低圧蓄圧器弁は、低圧蓄圧器を第２の主要流体ラインから流体的に切り離しながら、低圧蓄圧器を第１の主要流体ラインと流体的に連通させ得る。第３の位置又は構成において、低圧蓄圧器弁は、低圧蓄圧器を第１の主要流体ラインから流体的に切り離しながら、低圧蓄圧器を第２の主要流体ラインと流体的に連通させ得る。
【００１６】
システムは選択的に、低圧蓄圧器を油圧作業組立体と／から、流体的に連通する／切り離すための第２の低圧蓄圧器弁をさらに備え得る。第２の低圧蓄圧器弁は、少なくとも１つの第１の低圧蓄圧器弁の一部であってよく、又はそれに統合されてよい。代替的に、第１及び第２の低圧蓄圧器弁は、個別の弁として構成され得る。一般的に、低圧蓄圧器弁は、低圧蓄圧器が油圧回路と流体的に連通されながら、低圧蓄圧器を油圧作業組立体から流体的に切り離すこと、及び、低圧蓄圧器が油圧作業組立体と流体的に連通されながら、低圧蓄圧器を油圧回路から流体的に切り離すことに適合される。
【００１７】
高圧蓄圧器及び油圧作業組立体、特に高圧蓄圧器及び作業ポンプは、互いに流体的に連通されてよく、又は流体的に連通可能であってよく、これにより、それらが流体的に連通されているとき、作業ポンプが高圧蓄圧器を加圧するために油圧流体を油圧作業組立体から高圧蓄圧器に移動させ得る。一般的に、作業ポンプは、少なくとも油圧作業組立体の最大許容圧力まで高圧蓄圧器を加圧し得る。これは、例えば、システムが静油圧モードにおいて動作しながら高圧蓄圧器を加圧する、又は充填することを可能にする。静油圧モードにおいて、駆動源からのエネルギが油圧回路を通って車両出力部に伝達される。
【００１８】
高圧蓄圧器及び油圧作業組立体、特に高圧蓄圧器及び油圧機器は、互いに流体的に連通されてよく、又は流体的に連通可能であってよく、これにより、それらが流体的に連通されているとき、及び、高圧蓄圧器が加圧されたとき、油圧機器を駆動するために、油圧流体が高圧蓄圧器から油圧機器に移動され得る。これは、例えば、駆動源が作業ポンプを駆動するよう作動しないとき、油圧機器を駆動することを可能にする。しかしながら、この構成において、高圧蓄圧器の油圧は、油圧作業組立体の最大許容圧力より大きくなってはならない。この制限を克服するために、高圧蓄圧器及び油圧作業組立体は、減圧弁を通って、流体連通し得る。この減圧弁は、高圧蓄圧器から油圧作業組立体に適用される油圧を、油圧作業組立体の最大許容圧力まで制限するよう構成され得る。
【００１９】
類似的に、低圧蓄圧器及び油圧作業組立体、特に低圧蓄圧器及び作業ポンプは、互いに流体的に連通されてよく、又は流体的に連通可能であってよく、これにより、それらが流体的に連通されているとき、作業ポンプが低圧蓄圧器を加圧するために油圧流体を油圧作業組立体から低圧蓄圧器に移動させ得る。一般的に、作業ポンプは、少なくとも油圧作業組立体の最大許容圧力まで低圧蓄圧器を加圧し得る。これは、例えば、システムが静油圧モードにおいて動作しながら、低圧蓄圧器を加圧する、又は充填することを可能にする。
【００２０】
低圧蓄圧器及び油圧作業組立体、特に低圧蓄圧器及び油圧機器は、互いに流体的に連通されてよく、又は流体的に連通可能であってよく、これにより、それらが流体的に連通されているとき、及び、低圧蓄圧器が加圧されたとき、油圧機器を駆動するために油圧流体が低圧蓄圧器から油圧機器に移動され得る。これは、例えば、駆動源が作業ポンプを駆動するよう作動しないとき、油圧機器を駆動することを可能にする。
【００２１】
油圧作業組立体、特に作業ポンプは、油圧回路と流体的に連通可能であってよく、これにより、それらが流体的に連通されているとき、油圧作業ポンプが油圧流体を油圧作業組立体から油圧回路に移動させ得る。これは、高圧蓄圧器を、例えば、油圧作業組立体の最大許容圧力より大きい油圧まで加圧するためには有用であり得る。そのため、油圧作業組立体は、例えば、第１の油圧移動ユニットの第１の流体ポートとなど、油圧回路と流体的に連通されてよく、高圧油圧蓄圧器は同様に、例えば、第１の油圧移動ユニットの第２の流体ポートとなど、油圧回路と流体的に連通されてよい。次に、駆動源は、油圧流体を、油圧作業組立体から（例えば、油圧作業組立体の流体貯蔵器から）、第１の油圧移動ユニットを通って、高圧蓄圧器に移動させるよう、第１の油圧移動ユニット（もしくは追加的に作業ポンプと）を駆動し得る。この構成において、油圧作業組立体は、第１の油圧移動ユニットの低圧ポートと流体的に連通されるべきである一方、高圧蓄圧器は、第１の油圧移動ユニットの高圧ポートと流体的に連通されるべきである。
【００２２】
さらに、上記の、油圧回路を通って高圧蓄圧器の充填又は放電の間、第２の油圧移動ユニット（適用可能であれば、車両出力部と）を油圧回路から流体的に切り離すことは有利な場合がある。そのため、油圧回路は、一対の隔離弁を有してよく、その一対の隔離弁は、特に、蓄圧器組立体が油圧回路と流体的に連通されているとき、第２の油圧移動ユニットを蓄圧器組立体から選択的に流体的に切り離すことに適合され、第２の油圧移動ユニットを第１の油圧移動ユニットから選択的に流体的に切り離すことに適合される。これらの隔離弁は、例えば、開位置及び閉位置を有するシンプルな遮断弁（複数の２／２ウェイ弁）であってよい。
【００２３】
油圧回路は、別の対の隔離弁をさらに含んでよく、特に、蓄圧器組立体が油圧回路と流体的に連通されているとき、第１の油圧移動ユニットを蓄圧器組立体から選択的に流体的に切り離すことに適合され、第１の油圧移動ユニットを第２の油圧移動ユニットから流体的に切り離すことに適合される。第２の油圧移動ユニットと関連付けられる複数の隔離弁のように、第１の油圧移動ユニットと関連付けられる複数の隔離弁は、複数の遮断弁として構成され得る。
【００２４】
第１の油圧移動ユニットを蓄圧器組立体から、及び第２の油圧移動ユニットから流体的に切り離すことは、例えば、回生制動の間で有用な場合がある。回生制動の間、蓄圧器組立体は、油圧回路と流体的に連通され、第２の油圧移動ユニットは、車両出力部から運動エネルギを吸収して油圧流体を低圧蓄圧器から高圧蓄圧器に移動させ、それにより、低圧蓄圧器と高圧蓄圧器との間の圧力勾配を増加させる。
【００２５】
第１の油圧移動ユニットを蓄圧器組立体から、及び、第２の油圧移動ユニットから流体的に切り離すことは、蓄圧器組立体が油圧回路と流体的に連通されているとき、一般的に第２の油圧移動ユニットを通って油圧流体を高圧蓄圧器から低圧蓄圧器に移動させることによって、第２の油圧移動ユニットを通って、車両出力部を駆動するのにさらに有用であり得る。
【００２６】
油圧回路は選択的に、第１の主要流体ラインを第２の主要流体ラインと流体的に連通させる適合されるバイパス弁をさらに有し得る。バイパス弁を通って第１及び第２の主要流体ラインを直接に流体的に連通させることは、上記の複数の隔離弁を用いて第１／第２の油圧移動ユニットを流体的に切り離すとき、第１／第２の油圧移動ユニットにおけるキャビテーションを防止し得る。
【００２７】
システムは、第１の油圧移動ユニットの伝動軸を油圧作業ポンプの伝動軸と選択的に駆動係合させることに適合される機械的なスプリッタボックスをさらに備え得る。これにより、油圧蓄圧器組立体が充填されたとき、油圧蓄圧器組立体は、第１の油圧移動ユニットを通って、高圧蓄圧器から低圧蓄圧器に油圧流体を移動させることによって、第１の油圧移動ユニットを通って油圧作業ポンプを選択的に駆動することに適合される。スプリッタボックスは、上記のように、作業ポンプを第１の油圧移動ユニットと駆動係合させながら、駆動源を作業ポンプから、及び、第１の油圧移動ユニットから離させることにさらに適合され得る。
【００２８】
システムは、複数の電気又は電磁信号を通って、システムの上記の複数の弁と、駆動源とを制御するよう構成される電子制御ユニットをさらに備え得る。制御ユニットは、上記の複数の動作モードのうち少なくとも１つに従って、システムの複数の弁と、駆動源とを制御するよう構成され得る。
【００２９】
さらに、上記の直列油圧式ハイブリッドシステムを操作する様々な方法が提案される。
【００３０】
直列油圧式ハイブリッドシステムを操作する１つの方法は、高圧油圧蓄圧器を油圧作業ポンプと流体的に連通させる段階と、高圧油圧蓄圧器を加圧するために、油圧作業ポンプを駆動して油圧流体を油圧作業組立体から高圧油圧蓄圧器に移動させる段階とを備える。
【００３１】
直列油圧式ハイブリッドシステムを操作する別の方法は、高圧油圧蓄圧器を油圧機器と流体的に連通させる段階と、油圧機器を駆動するために、油圧流体を高圧油圧蓄圧器から油圧機器に移動させる段階とを備える。
【００３２】
直列油圧式ハイブリッドシステムを操作する別の方法は、低圧油圧蓄圧器を油圧作業ポンプと流体的に連通させる段階と、低圧油圧蓄圧器を加圧するために、油圧作業ポンプを駆動して油圧流体を油圧作業組立体から低圧油圧蓄圧器に移動させる段階とを備える。
【００３３】
直列油圧式ハイブリッドシステムを操作する別の方法は、低圧油圧蓄圧器を油圧機器と流体的に連通させる段階と、油圧機器を駆動するために、油圧流体を低圧油圧蓄圧器から油圧機器に移動させる段階とを備える。
【００３４】
直列油圧式ハイブリッドシステムを操作する別の方法は、油圧作業ポンプを第１の油圧移動ユニットの第１の流体ポートと流体的に連通させる段階と、第１の油圧移動ユニットの第２の流体ポートを高圧油圧蓄圧器と流体的に連通させる段階と、高圧油圧蓄圧器を加圧するために、作業ポンプと第１の油圧移動ユニットとを駆動して油圧流体を油圧作業組立体から高圧油圧蓄圧器に移動させる段階とを備える。  直列油圧式ハイブリッドシステムを操作する別の方法は、油圧蓄圧器組立体を第１の油圧移動ユニットと流体的に連通させる段階と、第１の油圧移動ユニットを油圧作業ポンプと駆動係合させる段階と、第１の油圧移動ユニットを通って油圧作業ポンプを駆動するために、第１の油圧移動ユニットを通って、油圧流体を高圧油圧蓄圧器から低圧油圧蓄圧器に移動させる段階とを備える。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
現在提案されているシステムの好ましい実施形態が、以下の詳細な説明において説明され、複数の添付の図面に図示される。
【図１】現在提案されている直列油圧式ハイブリッドシステムの実施形態を示し、油圧作業組立体の油圧機器が作業ポンプによって駆動され、車両出力部が静油圧伝動を通って内燃エンジンによって駆動される（モード０）。
【図２】図１の直列ハイブリッドシステムを示し、エンジンが静油圧ポンプを駆動して蓄圧器組立体の高圧油圧蓄圧器を充填する（モード１）。
【図３】図１の直列ハイブリッドシステムを示し、蓄圧器組立体に蓄積されている油圧エネルギが車両出力部と駆動係合される静油圧モータに動力を供給するのに用いられる（モード２）。
【図４】図１の直列ハイブリッドシステムを示し、蓄圧器は回生制動を通って充填される（モード３）。
【図５】図１の直列ハイブリッドシステムを示し、エンジンは作業ポンプを駆動して高圧蓄圧器を加圧する（モード４）。
【図６】図１の直列ハイブリッドシステムを示し、エンジンは、高圧蓄圧器を加圧するために、静油圧ポンプを駆動して、油圧流体を作業油圧組立体から油圧回路を通って高圧蓄圧器に移動させる（モード５）。
【図７】図１の直列ハイブリッドシステムを示し、エンジンは、作業ポンプを駆動して蓄圧器組立体の低圧蓄圧器を加圧する（モード６）。
【図８】図１の直列ハイブリッドシステムを示し、油圧機器を駆動するために、油圧流体が高圧蓄圧器から油圧機器に移動される（モード７）。
【図９】図１の直列ハイブリッドシステムを示し、蓄圧器組立体に蓄積されている油圧エネルギが静油圧ポンプを通って作業ポンプを駆動するのに用いられ、作業ポンプと静油圧ポンプとは、スプリッタボックスを通って、駆動係合される（モード８）。
【図１０】図１の直列ハイブリッドシステムを示し、蓄圧器組立体に蓄積されている油圧エネルギが静油圧モータと静油圧ポンプとを駆動するのに用いられる（モード９）。
【図１１】図１の直列ハイブリッドシステムを示し、油圧機器を駆動するために、油圧流体が低圧蓄圧器から油圧機器に移動される（モード１０）。
【図１２】図１の直列ハイブリッドシステムを示し、油圧機器を駆動するために、油圧流体が高圧蓄圧器から減圧弁を通って油圧機器に移動される（モード１１）。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
図１は直列油圧式ハイブリッドシステム１の実施形態を示す。   システム１は、ホイールローダなどのオフハイウェイ車両に配置され得る。システム１は、油圧回路２と、油圧作業組立体３と、油圧蓄圧器組立体４とを備える。
【００３７】
油圧回路２は、第１の主要流体ライン７を通って、及び、第２の主要流体ライン８を通って、静油圧モータ６と流体連通する静油圧ポンプ５を有する。静油圧ポンプ５は、機械的なスプリッタボックス１０を通って、内燃エンジン９と駆動係合される、又は選択的に駆動係合される。静油圧モータ６は、車両出力部１１と駆動係合される、又は選択的に駆動係合される。車両出力部１１は、例えば、駆動軸、ファイナルドライブ、車両の車軸、及び１つ又は複数の車輪を有してよい。
【００３８】
第１の主要流体ライン７は選択的に、隔離弁１２ａ、１３ａを通って、ポンプ５の第１の流体ポート５ａをモータ６の第１の流体ポート６ａと流体的に連通させる。第２の主要流体ライン８は選択的に、隔離弁１２ｂ、１３ｂを通って、ポンプ５の第２の流体ポート５ｂをモータ６の第２の流体ポート６ｂと流体的に連通させる。隔離弁１２ａ、１２ｂ、１３ａ、１３ｂは、開位置及び閉位置を有する複数の２／２ウェイ遮断弁として構成される。開位置に切り替えられたとき、油圧流体が遮断弁を通って流れ得る。閉位置に切り替えられたとき、遮断弁を通る油圧流体の流れが遮断される。隔離弁１２ａ、１２ｂ、１３ａ、１３ｂがそれぞれ、開位置に切り替えられたとき（図１に示されているように）、ポンプ５、モータ６、第１の主要流体ライン７、及び第２の主要流体ライン８は、密閉形静油圧回路を形成する。
【００３９】
油圧回路２は選択的に、第１の主要流体ライン７を第２の主要流体ライン８と流体的に連通させるバイパス弁２２をさらに含む。バイパス弁２２は、開位置及び閉位置を有する２／２ウェイ遮断弁として構成される。図１に示されているように、バイパス弁２２は通常、閉位置にある。隔離弁１２ａ、１２ｂを閉じることによってポンプ５がモータ６から、及び、蓄圧器組立体４から流体的に切り離されたとき、又は、隔離弁１３ａ、１３ｂを閉じることによってモータ６がモータ５から、及び、蓄圧器組立体４から流体的に切り離されたとき、バイパス弁２２は開くことができる。ポンプ５又はモータ６を切り離したとき、バイパス弁２２を開けることが油圧回路２におけるキャビテーションを防止し得る。
【００４０】
油圧作業組立体３は、油圧作業ポンプ１４と、油圧機器１５と、流体貯蔵器１６と、４／３ウェイ制御弁１７と、複数の流体ライン１８ａ−ｄとを含む。作業ポンプ１４は、スプリッタボックス１０を通って、エンジン９と駆動係合される、又は選択的に駆動係合される。作業ポンプ１４、機器１５、及び貯蔵器１６は、制御弁１７及び流体ライン１８ａ−ｄを通って、互いに流体連通される。機器１５は、油圧シリンダに移動可能に配置される油圧ピストンを含む。ピストンは、ピストンの対向する側１５ａ、１５ｂ上のシリンダ内の油圧流体の量を変更させることによって、移動され得る。
【００４１】
制御弁１７は、４つの流体ポートと３つの制御位置とを有する。制御弁１７が第１（ニュートラル）制御位置（図１の中央位置）に切り替えられたとき、制御弁１７は、機器１５を貯蔵器１６から、及び、作業ポンプ１４から（対応する弁２３、１９ａ、１９ｂがそれらのそれぞれの第２の制御位置にある場合には、油圧回路２及び蓄圧器４ａ、４ｂから）流体的に切り離す。弁１７が第２の制御位置に切り替えられたとき、図１に示されているように、弁１７は、流体ライン１８ｂを通って、流体ライン１８ａを機器１５の油圧ピストンの第１の側１５ａと流体的に連通させ、流体ライン１８ｃを通って、貯蔵器１６を機器１５の油圧ピストンの第２の側１５ｂと流体的に連通させる。弁１７が第３の制御位置（図１の最右の位置）に切り替えられたとき、弁１７は、流体ライン１８ｃを通って、流体ライン１８ａを機器１５の油圧ピストンの第２の側１５ｂと流体的に連通させ、流体ライン１８ｂを通って、貯蔵器１６を機器１５の油圧ピストンの第１の側１５ａと流体的に連通させる。
【００４２】
つまり、流体ライン１８ａが加圧されたとき、機器１５の油圧ピストンは、制御弁１７を第２の制御位置に（図１に示されているように）切り替えることによって、第１の方向に（図１の右へ）駆動されてよく、機器１５の油圧ピストンは、制御弁１７を第３の制御位置に切り替えることによって、第１の方向とは逆の第２の方向に駆動されてよい。流体ライン１８ａは、作業ポンプ１４を駆動することによって、又は、流体ライン１８ａを、蓄圧器４ａ、４ｂ及び油圧回路２（後者が加圧されていることが条件として）のうちの１つと流体的に連通させることによって、加圧され得る。
【００４３】
蓄圧器組立体４は、高圧ブラダ蓄圧器４ａと、低圧ブラダ蓄圧器４ｂと、複数の高圧蓄圧器弁１９ａ−ｃと、複数の低圧蓄圧器弁２０ａ−ｃとを含む。弁１９ｂ、１９ｃ、２０ｂ、２０ｃは、開位置及び閉位置を有する複数の２／２ウェイ遮断弁として構成される。弁１９ａ、２０ａは、複数の３／２ウェイ弁として構成される。
【００４４】
弁１９ａは、第１の制御位置（図１に示されているように）及び第２の制御位置に選択的に切り替えられることができる。弁１９ａが第１の制御位置に切り替えられたとき、図１に示されているように、高圧蓄圧器は、作業組立体３から流体的に切り離され、弁１９ｂ、１９ｃを通って、油圧回路２と流体連通する。具体的には、高圧蓄圧器４ａは、弁１９ａを第１の制御位置に切り替えることによって、及び、弁１９ｂを開けることによって、第１の主要流体ライン７と流体的に連通され得る。高圧蓄圧器４ａは、弁１９ｂを閉じることによって、第１の主要流体ライン７から流体的に切り離され得る。高圧蓄圧器４ａは、弁１９ａを第１の制御位置に切り替えることによって、及び、弁１９ｃを開けることによって、第２の主要流体ライン８と流体的に連通され得る。高圧蓄圧器４ａは、弁１９ｃを閉じることによって、第２の主要流体ライン８から流体的に切り離され得る。
【００４５】
弁１９ａが第２の制御位置（例えば、図５に示されているように）に切り替えられたとき、高圧蓄圧器４ａは、流体ライン２１を通って、作業組立体３と流体的に連通され、油圧回路２から流体的に切り離される。流体ライン２１は、作業ポンプ１４の第１の流体ポート１４ａと流体的に連通される。さらに、弁１９ａが第２の制御位置に切り替えられたとき、高圧蓄圧器４ａは、制御弁１７を通って、機器１５と流体連通する。
【００４６】
弁２０ａは、第１の制御位置（図１に示されているように）及び第２の制御位置に選択的に切り替えられることができる。弁２０ａが第１の制御位置に切り替えられたとき、図１に示されているように、低圧蓄圧器は、作業組立体３から流体的に切り離され、弁２０ｂ、２０ｃを通って、油圧回路２と流体連通する。具体的には、低圧蓄圧器４ｂは、弁２０ａを第１の制御位置に切り替えることによって、及び、弁２０ｂを開けることによって、第１の主要流体ライン７と流体的に連通され得る。低圧蓄圧器４ｂは、弁２０ｂを閉じることによって、第１の主要流体ライン７から流体的に切り離され得る。低圧蓄圧器４ｂは、弁２０ａを第１の制御位置に切り替えることによって、及び、弁２０ｃを開けることによって、第２の主要流体ライン８と流体的に連通され得る。低圧蓄圧器４ｂは、弁２０ｃを閉じることによって、第２の主要流体ライン８から流体的に切り離され得る。
【００４７】
弁２０ａが第２の制御位置（例えば、図７に示されているように）に切り替えられたとき、低圧蓄圧器４ｂは、流体ライン２１を通って、作業組立体３と流体的に連通され、油圧回路２から流体的に切り離される。さらに、弁２０ａが第２の制御位置に切り替えられたとき、低圧蓄圧器４ｂは、制御弁１７を通って、機器１５と流体連通する。
【００４８】
直列油圧式ハイブリッドシステム１は、開位置及び閉位置を有する２／２ウェイ弁２３をさらに含む。弁２３は、油圧回路２を作業組立体３と選択的に流体的に連通させるよう適合される。弁２３は、第１及び第２の制御位置を有する。弁２３が第１の制御位置に切り替えられたとき、図１に示されているように、弁２３は、油圧回路２を作業組立体３から流体的に切り離す。弁２３が第２の制御位置に切り替えられたとき、弁２３は、第１の主要流体ライン７を作業ポンプ１４の第１の流体ポート１４ａと流体的に連通させる。さらに、弁２３が第２の制御位置に切り替えられたとき、弁２３は、制御弁１７を通って、油圧回路２と、特に、第１の主要流体ライン７と、機器１５との間の流体連通を提供する。
【００４９】
加えて、直列油圧式ハイブリッドシステム１は、電子制御ユニット（不図示）を備える。制御ユニットは、ポンプ５及び／又は作業ポンプ１４を駆動するよう、及び弁１２ａ、１２ｂ、１３ａ、１３ｂ、２２、１９ａ−ｃ、２０ａ−ｃ、２３及び１７の位置を独立に制御するよう、エンジン９及びスプリッタボックス１０を制御するよう構成される。
【００５０】
図１では、制御ユニットは、標準作業機能モードにおいて、作業組立体３を作動させるよう、弁１９ａ、１９ｂ、２３を制御する。これは、弁１９ａ、１９ｂ、２３をそれらのそれぞれの第１の制御位置に切り替えて蓄圧器４ａ、４ｂ及び油圧回路２を作業組立体３から流体的に切り離すことを含む。標準作業機能モードは、上で説明されているように、エンジン９を通って作業ポンプ１４を駆動して機器１５の油圧ピストンを移動させることを含み得る。標準作業機能モードにおいて、作業組立体の油圧が、例えば、２５０ｂａｒと２７０ｂａｒとの間の標準作業機能圧力であってよい。
【００５１】
さらに図１では、制御ユニットは、標準静油圧モードにおいて油圧回路２を作動させるよう、エンジン９、スプリッタボックス１０、及び弁１２ａ−ｂ、１３ａ−ｂ、１９ａ−ｃ、２０ａ−ｃ、２２、２３を制御する。これは、油圧回路２を閉じるよう、弁１２ａ−ｂ、１３ａ−ｂを開けること、弁２２、２３を閉じること、及び、例えば、蓄圧器４ａ、４ｂを油圧回路から流体的に切り離すよう、弁１９ａ−ｃ、２０ａ−ｃを制御することを含む（全て図１に示されているように）。標準静油圧モードは、エンジン９及び油圧回路２を通って静油圧モータを駆動することをさらに含み得る。例えば、油圧回路２の複数の主要流体ラインのうちの１つの油圧は、次に、４２０ｂａｒと４５０ｂａｒとの間の高トラクション圧力であってよく、油圧回路２の複数の主要流体ラインのうちの他の油圧が、次に、２０ｂａｒと３０ｂａｒとの間の低トラクション圧力であってよい。
【００５２】
図１に示されているように、標準作業機能モードにおける作業組立体３と、標準静油圧モードにおける油圧回路２とを作動させることは、以下では、モード０と称される。図２は、別の動作モード（モード１）における、図１の直列油圧式ハイブリッドシステムを示す。
【００５３】
ここ及び以下では、複数の繰り返されている特徴が同じ参照番号によって表される。モード１は、密閉形回路補充ポンプ（不図示）を用いて高圧蓄圧器４ａを加圧することに関する。モード１において、制御ユニットは、高圧蓄圧器４ａを作業組立体３から切り離し、高圧蓄圧器４ａを第１の主要流体ライン７と流体的に連通させ、及び、高圧蓄圧器４ａを第２の主要流体ライン８から流体的に切り離すよう、高圧蓄圧器弁１９ａ−ｃを制御する。
【００５４】
さらにモード１において、制御ユニットは、低圧蓄圧器４ｂを作業組立体３から、及び、油圧回路２から切り離すよう、低圧蓄圧器弁２０ａを制御する。さらにモード１において、制御ユニットは、油圧回路２を閉じるよう、隔離弁１２ａ−ｂ、１３ａ−ｂを開ける。さらにモード１において、バイパス弁２２は、ニュートラル（つまり、閉）位置に保持する。さらにモード１において、弁２３は、ニュートラル（つまり、閉）位置に保持し、それにより、作業組立体３を油圧回路２から流体的に切り離す。さらにモード１において、制御ユニットは、エンジン９を制御して、油圧流体を油圧回路２から高圧蓄圧器４ａに移動させるようポンプ５を駆動し、それにより、高圧蓄圧器４ａを加圧する。モード１において、上で言及された密閉形回路補充ポンプ（不図示）によって、油圧流体が油圧回路２に提供される。補充ポンプは通常、複数の静油圧部品を潤滑することを意図し、流体の限られた流れのみを提供し得る。従って、モード１においてシステム１を作動させることによって高圧蓄圧器４ａを充填することは、一般的に低速動作である。
【００５５】
モード１において、例えば、第１の主要流体ライン７の油圧と、第１の主要流体ライン７を高圧蓄圧器４ａと連通させる流体ラインの油圧とが、４２０ｂａｒと４５０ｂａｒとの間の高トラクション圧力であり得る一方、第２の主要流体ライン８の油圧が２０ｂａｒと３０ｂａｒとの間の低トラクション圧力であり得る。モード１において、作業組立体３は、標準作業機能モードにおいて作動され得る。
【００５６】
図３は、別の動作モード（モード２）における、図１の直列油圧式ハイブリッドシステム１を示す。モード２は、蓄圧器組立体４に蓄積されている油圧エネルギを用いてモータ６を駆動することに関する。
【００５７】
モード２において、制御ユニット（不図示）は、高圧蓄圧器４ａを作業組立体３から流体的に切り離し、高圧蓄圧器４ａを第１の主要流体ライン７と流体的に連通させ、及び、高圧蓄圧器４ａを第２の主要流体ライン８から流体的に切り離すよう、高圧蓄圧器弁１９ａ−ｃを制御する。さらにモード２において、制御ユニットは、低圧蓄圧器４ｂを作業組立体３から流体的に切り離し、低圧蓄圧器４ｂを第２の主要流体ライン８と流体的に連通させ、低圧蓄圧器４ｂを第１の主要流体ライン７から流体的に切り離すよう、低圧蓄圧器弁２０ａ−ｃを制御する。さらにモード２において、制御ユニットは、ポンプ５を蓄圧器組立体４から、及び、モータ６から流体的に切り離すよう、隔離弁１２ａ−ｂを閉じ、蓄圧器組立体４とモータ６との間の流体連通を提供するよう、隔離弁１３ａ−ｂを開ける。モード２において、弁２２、２３は、それらのニュートラル（閉）位置に保持する。
【００５８】
こうして、モード２において、油圧流体がモータ６を通って、高圧蓄圧器４ａから低圧蓄圧器４ｂに移動されてよく、それにより、モータ６及びモータ６と駆動係合される車両出力部１１を駆動する。これは、燃料節約及び動力ブースティング（モータ６に追加の動力を提供する）を可能にし得る。
【００５９】
モード２においてシステム１を作動させるとき、例えば、第１の主要流体ライン７の油圧と、第１の主要流体ライン７を高圧蓄圧器４ａと流体的に連通させる複数の流体ラインの油圧とが４２０ｂａｒと４５０ｂａｒとの間の高トラクション圧力であり得る一方、第２の主要流体ライン８の油圧と、第２の主要流体ライン８を低圧蓄圧器４ｂと連通させる複数の流体ラインの油圧とが２０ｂａｒと３０ｂａｒとの間の低トラクション圧力であり得る。当業者には容易に明らかであるように、車両の運動の方向に応じて、蓄圧器４ａ、４ｂの、主要ライン７、８との流体連通はモード２において交換できることが理解される。
【００６０】
図４は、別の動作モード（モード３）における、図１の直列油圧式ハイブリッドシステムを示す。モード３は、回生制動に関する。
【００６１】
上でモード２及び図３について説明されているように、モード３において、制御ユニット（不図示）は、弁１２ａ−ｂ、１３ａ−ｂ、２２、２３、１９ａ−ｃ、２０ａ−ｃを制御する。
【００６２】
システム１がモード３において作動されているとき、モータ６は、油圧流体を低圧蓄圧器４ｂから高圧蓄圧器４ａに移動させるよう、車両出力部１１から運動エネルギを吸収し得る。それにより、蓄圧器４ａ、４ｂの間の圧力勾配を増加させる。当業者には容易に明らかであるように、車両の運動の方向に応じて、蓄圧器４ａ、４ｂの、主要ライン７、８との流体連通はモード３において交換できることが理解される。
【００６３】
図５は、別の動作モード（モード４）における、図１の直列油圧式ハイブリッドシステム１を示す。モード４は、作業ポンプ１４を通って高圧蓄圧器４ａを加圧することに関する。
【００６４】
モード４において、制御ユニット（不図示）は、高圧蓄圧器弁１９ａを第２の制御位置に切り替え、それにより、高圧蓄圧器４ａを作業組立体３と流体的に連通させ、高圧蓄圧器４ａを油圧回路２から流体的に切り離す。具体的には、高圧蓄圧器４ａは、流体ライン２１を通って、作業ポンプ１４の第１の流体ポート１４ａと流体的に連通される。さらにモード４において、制御ユニットは、低圧蓄圧器４ｂを作業組立体３から、及び、油圧回路２から流体的に切り離すよう、低圧蓄圧器弁２０ａ−ｃを制御する。弁２３は、そのニュートラル（閉）位置に保持する。
【００６５】
さらにモード４において、制御ユニットは、エンジン９とスプリッタボックス１０とを制御して作業ポンプ１４を駆動し、これにより、作業ポンプ１４は、油圧流体を貯蔵器１６から高圧蓄圧器４ａに移動させ、それにより、高圧蓄圧器４ａを加圧する。モード４において、作業ポンプ１４は、高圧蓄圧器４ａを、例えば、２８０ｂａｒと３００ｂａｒとの間の圧力までなど、作業ポンプ１４の最大油圧まで加圧及び充填させるよう駆動されることができる。モード４において、油圧回路２は、標準静油圧モードにおいて作動され得る。
【００６６】
図６は、別の動作モード（モード５）における、図１の直列油圧式ハイブリッドシステム１を示す。モード５は、作業組立体３からの油圧流体を用いて、作業ポンプ１４の最大圧力より大きい油圧になるまで、高圧蓄圧器４ａを充填することに関する。これは、油圧回路２の静油圧ポンプ５を用いることによってのみ達成され得る。
【００６７】
詳細には、モード５において、制御ユニット（不図示）は、高圧蓄圧器４ａを作業組立体３から流体的に切り離し、高圧蓄圧器４ａを第２の主要流体ライン８と流体的に連通させ、高圧蓄圧器４ａを第１の主要流体ライン７から流体的に切り離すよう、高圧蓄圧器弁１９ａ−ｃを制御する。さらにモード５において、制御ユニットは、低圧蓄圧器４ｂを作業組立体３から、及び、油圧回路２から流体的に切り離すよう、低圧蓄圧器弁２０ａ−ｃを制御する。
【００６８】
さらにモード５において、制御ユニットは、モータ６を蓄圧器組立体４から、及び、ポンプ５から流体的に切り離すよう、隔離弁１３ａ−ｂを閉じる。さらにモード５において、制御ユニットは、作業組立体３を油圧回路２と流体的に連通させるよう、弁２３を作動させる。具体的には、弁２３は、作業ポンプ１４の第１の流体ポート１４ａを第１の主要流体ライン７と流体的に連通させる。さらにモード５において、制御ユニットは、隔離弁１２ａ−ｂを開ける。バイパス弁２２は、そのニュートラル（閉）位置に保持する。まだモード５において、制御ユニットは、作業ポンプ１４と静油圧ポンプ５とを駆動するよう、エンジン９を制御する。作業ポンプ１４は、次に、油圧流体を、貯蔵器１６から弁２３を通って油圧回路２の第１の主要流体ライン７に移動させる。油圧回路２の静油圧ポンプ５は、次に、作業ポンプ１４によって、第２の主要流体ライン８を通って、第１の主要流体ライン７に提供された油圧流体を高圧蓄圧器４ａに移動させる。このように、作業組立体３からの油圧流体が、高圧蓄圧器４ａをその最大圧力まで充填するのに用いられ得る。
【００６９】
モード５におけるシステム１を作動させるとき、作業組立体３の油圧と、第１の主要流体ライン７の油圧と、作業組立体３を第１の主要流体ライン７と流体的に連通させる複数の流体ラインの油圧とが、例えば、２５０ｂａｒと２７０ｂａｒとの間の作業機能圧力であり得る。第２の主要流体ライン８の油圧と、第２の主要流体ライン８を高圧蓄圧器４ａと流体的に連通させる複数の流体ラインの油圧とが、例えば、４２０ｂａｒと４５０ｂａｒとの間の高トラクション圧力であり得る。
【００７０】
図７では、図１の直列油圧式ハイブリッド駆動ライン１が別の動作モード（モード６）において作動される。モード６は、作業組立体３からの油圧流体を用いて低圧蓄圧器４ｂを加圧することに関する。
【００７１】
モード６において、制御ユニットは、低圧蓄圧器弁２０ａを第２の制御位置に切り替え、それにより、低圧蓄圧器４ｂを作業組立体３と流体的に連通させ、低圧蓄圧器４ｂを油圧回路２から流体的に切り離す。さらにモード６において、制御ユニット（不図示）は、高圧蓄圧器４ａを作業組立体３から、及び、油圧回路２から流体的に切り離すよう、高圧蓄圧器弁１９ａ−ｃを制御する。弁２３は、そのニュートラル（閉）位置に保持する。さらにモード６において、制御ユニットは、エンジン９を制御して作業ポンプ１４を駆動し、これにより、作業ポンプ１４は、油圧流体を、貯蔵器１６から流体ライン２１を通って低圧蓄圧器４ｂに移動させる。作業ポンプ１４は、低圧蓄圧器４ｂを、例えば、約１００ｂａｒの圧力までなど、その最大圧力まで加圧及び充填させるよう、駆動されることができる。モード６において、油圧回路２は、標準静油圧モードにおいて作動され得る。
【００７２】
図８は、別の動作モード（モード７）における、図１の直列油圧式ハイブリッドシステム１を示す。モード７は、高圧蓄圧器４ａに蓄積されている油圧エネルギを用いて作業組立体３の油圧機器１５を駆動することに関する。
【００７３】
具体的には、モード７において、制御ユニット（不図示）は、高圧蓄圧器弁１９ａを第２の制御位置に切り替え、それにより、高圧蓄圧器４ａを作業組立体３と流体的に連通させ、高圧蓄圧器４ａを油圧回路２から流体的に切り離す。さらにモード７において、制御ユニットは、作業組立体３の４／３ウェイ制御弁１７をその第２の制御位置に（図８に示されているように）、又は、代替的に、その第３の制御位置に切り替える。図８において、高圧蓄圧器４ａは、流体ライン２１、１８ａ、弁１７、及び流体ライン１８ｂを通って、機器１５のピストンの第１の側１５ａ上に形成された流体チャンバと流体的に連通される。同時に、油圧機器１５のピストンの第２の側１５ｂ上に形成された流体チャンバが、流体ライン１８ｃ、制御弁１７、及び流体ライン１８ｄを通って、低圧貯蔵器１６と流体的に連通される。
【００７４】
この構成において、高圧蓄圧器４ａからの油圧流体が、機器１５のピストンの第１の側１５ａに移動され得る。それにより、機器１５の油圧ピストンを図８の右へ駆動する。ピストンのこの運動に起因して、機器１５のピストンの第２の側１５ｂ上の油圧流体が低圧貯蔵器１６に移動される。モード７において、油圧回路２は、標準静油圧モードにおいて作動され得る。
【００７５】
図９は、別の動作モード（モード８）における、図１の直列油圧式ハイブリッドシステム１を示す。モード８は、高圧蓄圧器４ａに蓄積されている油圧エネルギを用いて、静油圧ポンプ５と機械的なスプリッタボックス１０とを通って、作業ポンプ１４を駆動することに関する。
【００７６】
具体的には、モード８において、制御ユニット（不図示）は、高圧蓄圧器４ａを作業組立体３から流体的に切り離し、高圧蓄圧器４ａを第２の主要流体ライン８と流体的に連通させ、及び、高圧蓄圧器４ａを第１の主要流体ライン７から流体的に切り離すよう、高圧蓄圧器弁１９ａ−ｃを制御する。さらにモード８において、制御ユニットは、低圧蓄圧器４ｂを作業組立体３から流体的に切り離し、低圧蓄圧器４ｂを第１の主要流体ライン７と流体的に連通させ、及び、低圧蓄圧器４ｂを第２の主要流体ライン８から流体的に切り離すよう、低圧蓄圧器弁２０ａ−ｃを制御する。
【００７７】
さらにモード８において、制御ユニットは、隔離弁１３ａ−ｂを閉じてモータ６を蓄圧器組立体４から、及び、ポンプ５から流体的に切り離す。さらにモード８において、制御ユニットは、隔離弁１２ａ−ｂを開けてポンプ５を蓄圧器組立体４と流体的に連通させる。バイパス弁２２及び弁２３は両方、それらのニュートラル（閉）位置に保持する。さらにモード８において、制御ユニットは、油圧回路２のポンプ５を作業組立体３の作業ポンプ１４と駆動係合させ、エンジン９をポンプ５から、及び、作業ポンプ１４から離させるよう、機械的なスプリッタボックス１０を制御する。制御ユニットは、モード７におけるのと同様に（図８を参照）、制御弁１７を第２の制御位置にさらに切り替える。
【００７８】
この構成において、高圧蓄圧器４ａに蓄積されている油圧流体が、静油圧ポンプ５を通って、高圧蓄圧器４ａから低圧蓄圧器４ｂに移動されてよく、それにより、静油圧ポンプ５を駆動する。機械的なスプリッタボックス１０を通って作業ポンプ１４と駆動係合されるポンプ５は、次に、作業ポンプ１４を駆動し、これにより、作業ポンプ１４は、上でモード７に関して説明されているように（図８を参照）、油圧流体を貯蔵器１６から機器１５に移動させて油圧機器１５を駆動する。
【００７９】
モード８におけるシステム１を作動させることは、たとえ高圧蓄圧器４ａの油圧が作業組立体３の最大許容圧力より大きいときでも、高圧蓄圧器４ａに蓄積されている油圧エネルギを用いて機器１５を駆動することを可能にする。
【００８０】
システム１がモード８において作動されるとき、第２の主要流体ライン８の油圧と、第２の主要流体ライン８を高圧蓄圧器４ａと流体的に連通させる複数の流体ラインの油圧とが、例えば、４２０ｂａｒと４５０ｂａｒとの間の高トラクション圧力であり得る。モード８において、第１の主要流体ライン７の油圧と、第１の主要流体ライン７を低圧蓄圧器４ｂと流体的に連通させる複数の流体ラインの油圧とが、例えば、２０ｂａｒと３０ｂａｒとの間の低トラクション圧力であり得る。作業組立体３の油圧が、例えば、２５０ｂａｒと２７０ｂａｒとの間の作業機能圧力であり得る。
【００８１】
図１０は、別の動作モード（モード９）における、図１の直列油圧式ハイブリッドシステム１を示す。モード９は、蓄圧器組立体４に蓄積されている油圧エネルギを用いて静油圧ポンプ５と静油圧モータ６との両方を同時に駆動することに関する。ポンプ５及びモータ６はそれぞれ、次に、作業ポンプ１４と車両出力部１１とを駆動し得る。
【００８２】
具体的には、モード９において、制御ユニットは、高圧蓄圧器４ａを作業組立体３から流体的に切り離し、高圧蓄圧器４ａを第２の主要流体ライン８と流体的に連通させ、高圧蓄圧器４ａを第１の主要流体ライン７から流体的に切り離すよう、高圧蓄圧器弁１９ａ−ｃを制御する。さらにモード９において、制御ユニットは、低圧蓄圧器を作業組立体３から流体的に切り離し、低圧蓄圧器４ｂを第１の主要流体ライン７と流体的に連通させ、低圧蓄圧器４ｂを第２の主要流体ライン８から流体的に切り離すよう、低圧蓄圧器弁２０ａ−ｃを制御する。さらにモード９において、制御ユニットは、油圧回路２を閉じるべく、隔離弁１２ａ−ｂ、１３ａ−ｂを開け、弁２３を第２の制御位置に切り替える。
【００８３】
バイパス弁２２は、そのニュートラル（閉）位置に保持する。
【００８４】
高圧蓄圧器４ａに蓄積されている油圧流体が、次に、静油圧ポンプ５を通って、及び、静油圧モータ６を通って、低圧蓄圧器４ｂに移動されてよく、それにより、静油圧ポンプ５と静油圧モータ６とを駆動する。制御ユニットは、次に、スプリッタボックス１０を通って、ポンプ５を作業ポンプ１４とさらに駆動係合させ、これにより、作業ポンプ１４は、上でモード７及び８について説明されているように、機器１５を駆動するために、油圧流体を貯蔵器１６から機器１５に移動させ得る。
【００８５】
モード９において、第１の主要流体ライン７の油圧と、第１の主要流体ライン７を低圧蓄圧器４ｂと流体的に連通させる複数の流体ラインの油圧とが、例えば、２０ｂａｒと３０ｂａｒとの間の低トラクション圧力であり得る。作業組立体３の油圧は、例えば、２５０ｂａｒと２７０ｂａｒとの間の作業機能圧力であり得る。
【００８６】
図１１は、別の動作モード（モード１０）における、図１の直列油圧式ハイブリッドシステム１を示す。モード１０は、低圧蓄圧器４ｂに蓄積されている油圧エネルギを用いて作業組立体３の油圧機器１５を駆動することに関する。
【００８７】
モード１０において、制御ユニット（不図示）は、低圧蓄圧器弁２０ａを第２の制御位置に切り替え、それにより、流体ライン２１を通って、低圧蓄圧器４ｂを作業組立体３と流体的に連通させる。制御ユニットは、制御弁１７を第２の制御位置に（図１１に示されているように）、又は、代替的に、第３の制御位置にさらに切り替える。さらにモード１０において、制御ユニットは、高圧蓄圧器４ａを油圧回路２から、及び、作業組立体３から流体的に切り離すよう、高圧蓄圧器弁１９ａ−ｃを制御する。弁２３は、そのニュートラル（閉）位置に保持する。
【００８８】
図１１に示されている構成において、低圧蓄圧器４ｂからの油圧流体が機器１５のピストンの第１の側１５ａに移動されてよく、それにより、機器１５の油圧ピストンを図１１の右へ駆動する。ピストンのこの運動に起因して、ピストンの第２の側１５ｂ上の油圧流体が低圧貯蔵器１６に移動される。任意に、制御ユニットは、油圧流体を貯蔵器１６から機器１５に追加的に移動させるよう、エンジン９を同時に制御して作業ポンプ１４を駆動し得る。モード１０において、油圧回路２は、標準静油圧モードにおいて作動され得る。
【００８９】
図１２は、別の動作モード（モード１１）における、図１の直列油圧式ハイブリッドシステム１を示す。モード１１は、図８に図示されている、モード７の変形例であり、高圧蓄圧器４ａに蓄積されている油圧エネルギを用いて油圧機器１５を駆動することに関する。
【００９０】
モード１１の構成は、高圧蓄圧器４ａと作業組立体３との間に配置され、高圧蓄圧器４ａにより作業組立体３に、特に機器１５に提供される油圧を、作業組立体３の最大許容圧力まで制限することに適合される追加の減圧弁２４を除き、図８に示されているモード７の構成と同一である。このように、高圧蓄圧器４ａに蓄積されている油圧エネルギが、高圧蓄圧器４ａの油圧の圧力値に拘わらず、機器１５を駆動するために用いられ得る。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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