特許 6590375 直列ハイブリッドを含むハイブリッドパワーモードで動作する駆動装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6590375

(24)【登録日】2019年9月27日

(45)【発行日】2019年10月16日

(54)【発明の名称】直列ハイブリッドを含むハイブリッドパワーモードで動作する駆動装置

(51)【国際特許分類】

   F16H 61/4096 20100101AFI20191007BHJP

   F15B 1/033 20060101ALI20191007BHJP

   F16H 61/02 20060101ALI20191007BHJP

【ＦＩ】

   F16H61/4096

   F15B1/033

   F16H61/02

【請求項の数】14

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2016-546443(P2016-546443)

(86)(22)【出願日】2015年2月3日

(65)【公表番号】特表2017-512944(P2017-512944A)

(43)【公表日】2017年5月25日

(86)【国際出願番号】EP2015052208

(87)【国際公開番号】WO2015117960

(87)【国際公開日】20150813

【審査請求日】2017年10月18日

(31)【優先権主張番号】61/935,610

(32)【優先日】2014年2月4日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】515207385

【氏名又は名称】ダナ イタリア エスピーエー

(74)【代理人】

【識別番号】110000877

【氏名又は名称】龍華国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】オルネーラ、ギウリオ

(72)【発明者】

【氏名】ゼンドリ、ファブリツィオ

(72)【発明者】

【氏名】コソリ、エトーレ

(72)【発明者】

【氏名】レンボスキ、ドナルド

(72)【発明者】

【氏名】モーシェック、ティモシー

(72)【発明者】

【氏名】セラオ、ロレンツォ

【審査官】 渡邊 義之

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１３／１５９８５１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／００１４４９９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１４−１４５３８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１２−５２４２２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２７５７７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１３／０２５４１６（ＷＯ，Ａ２）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｈ ５９／００− ６１／１２

Ｆ１６Ｈ ６１／１４

Ｆ１６Ｈ ６１／１６− ６１／２４

Ｆ１６Ｈ ６１／３８− ６１／６４

Ｆ１６Ｈ ６１／６６− ６１／７０

Ｆ１６Ｈ ６３／４０− ６３／５０

Ｆ１５Ｂ １１／０２− １／０３３

Ｅ０２Ｆ ３／４２− ３／４３

Ｅ０２Ｆ ３／８４− ３／８５

Ｅ０２Ｆ ９／２０− ９／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両のための直列油圧ハイブリッド駆動装置であって、
動力源と、
第２油圧移動ユニットと流体連通している第１油圧移動ユニットを有する油圧回路であって、
前記第１油圧移動ユニットは、前記第１油圧移動ユニットの第１流体ポートおよび前記第２油圧移動ユニットの第１流体ポートを流体連結する第１メイン流体ラインを介して、かつ前記第１油圧移動ユニットの第２流体ポートおよび前記第２油圧移動ユニットの第２流体ポートを流体連結する第２メイン流体ラインを介して、前記第２油圧移動ユニットと流体連結しており、
前記第１油圧移動ユニットは前記動力源と駆動係合している、前記油圧回路と、
少なくとも１つの蓄圧器弁と、
高油圧蓄圧器と低油圧蓄圧器とを有する油圧蓄圧器アセンブリであって、前記高油圧蓄圧器および前記低油圧蓄圧器は、前記少なくとも１つの蓄圧器弁を介して、前記第１メイン流体ラインおよび前記第２メイン流体ラインに流体連結している、前記油圧蓄圧器アセンブリと、
少なくとも１つの入力装置と、
制御ユニットと、
を備え、
前記制御ユニットは、
前記入力装置からの入力命令に基づき、前記動力源から要求される出力を計算し、
前記計算された要求される出力を少なくとも１つの閾値出力と比較し、
前記比較の結果に基づき、前記蓄圧器弁の弁状態を制御し、
前記弁状態の制御は、前記弁状態を第１開状態、第２開状態、および閉状態の間で前記弁状態を変更する制御を含み、
前記少なくとも１つの蓄圧器バルブの前記弁状態が前記第１開状態にあることは、
（ｉ）前記高油圧蓄圧器が、前記第１メイン流体ラインに流体連結され、前記低油圧蓄圧器が、前記第２メイン流体ラインに流体連結されること、又は
（ｉｉ）前記高油圧蓄圧器が、前記第２メイン流体ラインに流体連結され、前記低油圧蓄圧器が、前記第１メイン流体ラインに流体連結されること
のうちのいずれか一方の状態であり、
前記第２開状態は、（ｉ）、（ｉｉ）のうちの他方であり、
前記閉状態は、前記高油圧蓄圧器および前記低油圧蓄圧器が、前記第１メイン流体ラインおよび前記第２メイン流体ラインのいずれとも流体連結されていない状態である、
直列油圧ハイブリッド駆動装置。

【請求項2】

前記制御ユニットは、前記要求される出力を繰り返し計算し、前記要求される出力を前記閾値出力と繰り返し比較する、
請求項１に記載の直列油圧ハイブリッド駆動装置。

【請求項3】

前記入力装置は、アクセルペダルとブレーキとのうち少なくとも１つを含み、前記入力命令は、加速命令と、減速命令と、ブレーキ命令とのうち少なくとも１つを含む、
請求項１または２に記載の直列油圧ハイブリッド駆動装置。

【請求項4】

作動油圧アセンブリをさらに備え、
前記入力装置は、作動油圧制御装置を有し、
前記入力命令は、作動油圧制御命令を含む、
請求項１から３のいずれか一項に記載の直列油圧ハイブリッド駆動装置。

【請求項5】

前記閾値出力はブースト閾値を含み、
前記制御ユニットは、前記計算された要求される出力が前記ブースト閾値より高いとき、または前記ブースト閾値より高くまで増大したとき、前記弁状態を前記第１開状態に変更する、または前記弁状態を前記第１開状態に維持する、
請求項１から４の何れか一項に記載の直列油圧ハイブリッド駆動装置。

【請求項6】

前記閾値出力は再充填閾値を含み、
前記制御ユニットは、前記計算された要求される出力が前記再充填閾値より低いとき、または前記再充填閾値より低く低下したとき、前記弁状態を前記第２開状態に変更する、または前記弁状態を前記第２開状態に維持する、
請求項１から５の何れか一項に記載の直列油圧ハイブリッド駆動装置。

【請求項7】

前記制御ユニットは、前記第２開状態において、前記第１油圧移動ユニットを駆動させるように前記動力源に命令して、前記第１油圧移動ユニットが油圧流体を前記低油圧蓄圧器から前記高油圧蓄圧器へ移動させ、前記高油圧蓄圧器内の静油圧を増大させて油圧エネルギーを前記油圧蓄圧器アセンブリに充填する、
請求項６に記載の直列油圧ハイブリッド駆動装置。

【請求項8】

前記制御ユニットは、前記計算された要求される出力が前記ブースト閾値より低い場合であって、かつ前記再充填閾値より高い場合に、前記弁状態を前記閉状態に変更する、または前記弁状態を前記閉状態に維持する、
請求項５に従属する請求項６または７に記載の直列油圧ハイブリッド駆動装置。

【請求項9】

前記制御ユニットはさらに、
前記少なくとも１つの入力装置からの前記入力命令に基づき、および車両状態に基づき、前記第２油圧移動ユニットの出力に提供されることになる要求されるトルクを計算し、
前記油圧蓄圧器アセンブリの充填状態に基づき、前記油圧蓄圧器アセンブリを介して利用可能な最大蓄圧器トルクを計算し、
前記要求されるトルクを前記最大蓄圧器トルクと比較し、
前記計算された要求される出力が前記ブースト閾値より高い場合または前記ブースト閾値より高く増大した場合であって、かつ前記最大蓄圧器トルクが前記要求されるトルクより大きい場合に、前記弁状態を前記第１開状態に変更する、または前記弁状態を前記第１開状態に維持する、
請求項５に記載の直列油圧ハイブリッド駆動装置。

【請求項10】

前記車両状態は、車両速度と、前記車両の移動方向と、ギア選択とのうち少なくとも１つを含む、
請求項９に記載の直列油圧ハイブリッド駆動装置。

【請求項11】

前記制御ユニットは、前記要求されるトルクと前記最大蓄圧器トルクとを繰り返し計算し、前記要求されるトルクを前記最大蓄圧器トルクと繰り返し比較する、
請求項９または１０に記載の直列油圧ハイブリッド駆動装置。

【請求項12】

前記少なくとも１つの蓄圧器弁が前記第１開状態にある場合で、前記計算された要求される出力が前記ブースト閾値より高い場合で、かつ前記最大蓄圧器トルクが前記要求されるトルクより高い場合に、
（ｉ）前記制御ユニットは、前記第１油圧移動ユニットを前記動力源から係合解除して、および／または、
（ｉｉ）前記第１油圧移動ユニットは可変油圧移動量を有し、前記制御ユニットは、前記第１油圧移動ユニット内の油圧流体の移動量をゼロにセットして、
前記動力源から前記第２油圧移動ユニットへエネルギーが伝えられないようにし、出力される前記要求されるトルクが前記油圧蓄圧器アセンブリを介して提供されるようにする、
請求項９から１１の何れか一項に記載の直列油圧ハイブリッド駆動装置。

【請求項13】

前記少なくとも１つの蓄圧器弁が前記第１開状態にある場合で、前記計算された要求される出力が前記ブースト閾値より高い場合で、かつ前記最大蓄圧器トルクが前記要求されるトルクより大きい場合に、前記制御ユニットはさらに、前記作動油圧アセンブリを駆動させるように前記動力源に命令して、前記動力源により提供される全ての出力が前記作動油圧アセンブリを駆動するために用いられる、
請求項４に従属する請求項１２に記載の直列油圧ハイブリッド駆動装置。

【請求項14】

請求項１から１３の何れか一項に記載の直列油圧ハイブリッド駆動装置を制御する方法であって、少なくとも、
前記入力装置からの入力命令に基づき、前記動力源から要求される出力を計算する段階と、
前記計算された前記動力源から要求される出力を前記少なくとも１つの閾値出力と比較する段階と、
前記比較の結果に基づき、前記少なくとも１つの蓄圧器弁の弁状態を制御する段階と、
を備える方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願発明は、主に、特に自動推進車両のための直列油圧ハイブリッドトランスミッションシステムに関する。より具体的には、本願発明は、油圧回路と、油圧回路に流体連通する蓄圧器アセンブリと、システムを制御するための制御ユニットとを備える直列油圧ハイブリッドトランスミッションシステムに関する。本願発明は、さらに、直列油圧ハイブリッドトランスミッションシステムを制御する方法に関する。この種の油圧ハイブリッドトランスミッションシステムは、トラクタ、ホイールローダ、ホイール掘削機、バックホウローダ、テレハンドラー、またはダンプカーなどの、農業、鉱業または建設業に用いられるオフハイウェイ作業機械に応用されうる。

【0002】

本明細書は、２０１４年２月４日出願の米国仮特許出願Ｎｏ．６１／９３５，６１０からの優先権を主張し、その全体を参照として本明細書に組み込まれる。

【0003】

油圧回路および油圧エネルギー貯蔵のための１または複数の油圧蓄圧器を有する油圧ハイブリッドトランスミッションシステムは既知の技術である。蓄圧器によって回復した油圧エネルギーは、主要なエネルギー源、例えば内燃エンジンを置換するまたは補うべく、システムに再導入される。

【0004】

しかし、油圧ハイブリッドトランスミッションシステムの燃料消費および性能は、車両を動作させるために用いられる制御方法に非常に依存し、開発者にとってのチャレンジが残っている。

【0005】

したがって、本発明の目的は、改善された車両性能および／または改善された燃料効率を提供する油圧ハイブリッドシステムを発展させることである。

【0006】

本目的は、車両のための直列油圧ハイブリッド駆動装置であって、動力源と、第２油圧移動ユニットと流体連通している第１油圧移動ユニットを有する油圧回路であって、第１油圧移動ユニットは動力源と、駆動係合、または選択的に駆動係合している、油圧回路と、少なくとも１つの蓄圧器弁と、高油圧蓄圧器と低油圧蓄圧器とを有する蓄圧器アセンブリであって、蓄圧器弁を介して油圧回路に選択的に流体連結している蓄圧器アセンブリと、少なくとも１つの入力装置と、制御ユニットとを備え、制御ユニットは、入力装置からの入力命令に基づき、動力源から要求される総出力を計算し、動力源から要求される計算された総出力値（または、簡潔には、要求される総出力）を少なくとも１つの出力閾値と比較し、比較の結果に基づき、蓄圧器弁の弁状態を制御するよう構成されおよび／またはプログラミングされる、直列油圧ハイブリッド駆動装置によって解決される。

【0007】

制御ユニットが、蓄圧器弁の弁状態を、要求される出力が少なくとも１つの出力閾値より高いまたは低いのいずれであるかに基づき制御するように構成されるという事実に起因して、動力源から油圧回路へ伝えられる出力は、現在の動作条件および／またはドライバーの要求に従って蓄圧器アセンブリを介して提供される油圧出力により自動的に補われうるまたは置換されうる。加えてまたは代替的に、蓄圧器は、現在の動作条件および／またはドライバーの要求に従って自動的に再充填されうる。このように、駆動装置は、現在のドライバーの要求を満たしながら、省エネルギーな方法で制御されうる。

【0008】

制御ユニットにより実行される要求される総出力の計算は、さらに、現在の車両状態および／または現在の動力源速度（ｒｐｍで測定される）に基づきうる。車両状態は、例えば、車両速度と、車両の移動方向と、ギア選択とのうち少なくとも１つを含みうる。本明細書の範囲内で、明確な語句「Ｘｉ、・・・、Ｘｎのうち少なくとも１つ」は、Ｘｉ、・・・、Ｘｎのうちの、完全なセットを含む任意のサブセットを含みうる。

【0009】

弁状態は、開状態および閉状態の間で変更され得、開状態では、蓄圧器弁は、蓄圧器弁を介した油圧回路と蓄圧器アセンブリとの間の油圧流体の流れを可能にする。閉状態では、蓄圧器弁は、蓄圧器弁を介した油圧回路と蓄圧器アセンブリとの間の油圧流体の流れを止める。

【0010】

動力源は、典型的には、内燃エンジンまたは電気エンジンなどのエンジンを含む。

【0011】

第１油圧移動ユニットは、油圧ポンプを含みうる。例えば、第１油圧移動ユニットは、静油圧ラジアルピストンポンプまたは静油圧アキシャルピストンポンプなどの静油圧ポンプを含みうる。第１油圧移動ユニットは、可変の油圧移動を有しうる。例えば、第１油圧移動ユニットは、可動斜板または斜軸デザインを有しうる。

【0012】

第２油圧移動ユニットは、１または複数の油圧モータを含みうる。例えば、第２油圧移動ユニットは、静油圧ラジアルピストンモータまたは静油圧アキシャルピストンモータなどの静油圧モータを含みうる。第２油圧移動ユニットは、可変の油圧移動を有しうる。例えば、第２油圧移動ユニットは、可動斜板または斜軸デザインを有しうる。第２油圧移動ユニットは、通常、車両出力と駆動係合されるまたは選択的に駆動係合される。車両出力は、例えば、ギアボックス、駆動シャフト、車軸、終減速機構、および１または複数のホイールのうち少なくとも１つを含みうる。

【0013】

通常、第１油圧移動ユニットおよび第２油圧移動ユニットは、各々、第１流体ポートおよび第２流体ポートを有する。油圧回路は、第１油圧移動ユニットの第１流体ポートを第２油圧移動ユニットの第１流体ポートに流体的に連結するまたは選択的に流体的に連結する第１メイン流体ラインを含み得、油圧回路は、第１油圧移動ユニットの第２流体ポートを第２油圧移動ユニットの第２流体ポートに流体的に連結するまたは選択的に流体的に連結する第２メイン流体ラインを含みうる。油圧回路は、第１および第２油圧移動ユニットと第１および第２メイン流体ラインとを含む密閉形静油圧回路であってよい。油圧回路は、典型的には、外部環境から密閉されている。例えば、油圧回路の最小油圧は、少なくとも１０ｂａｒまたは少なくとも２０ｂａｒであってよい。油圧回路はさらに、少なくとも３００ｂａｒまたは少なくとも４００ｂａｒの最大油圧のために構成されうる。

【0014】

制御ユニットは、要求される出力を繰り返し計算し、要求される出力を閾値出力と繰り返し比較するように構成されまたはプログラミングされうる。このように、弁状態は、最大速度および効率を含む現在の車両動作条件および／またはドライバーの要求に応じて調節されうる。例えば、制御ユニットは、最大で５００ｍｓ、最大で２００ｍｓ、または最大で１００ｍｓのサンプリング時間間隔内に少なくとも一度、計算および比較を実行するよう構成されうる。また、制御ユニットは、計算された要求される出力および閾値出力に基づき、サンプリング時間間隔の期間を調整するよう構成されることが考えられる。例えば、制御ユニットは、計算された要求される出力が閾値出力を含む予め定められた出力区間内にある場合、サンプリング時間間隔の期間を短くするよう構成されうる。

【0015】

入力装置は、アクセルペダルを含みうる。入力命令は、それから、加速命令または減速命令を含みうる。入力装置は、ブレーキペダルを含みうる。入力命令は、それから、ブレーキ命令を含みうる。例えば、入力命令は、アクセルペダルの位置および／またはブレーキペダルの位置に関連付けられ得る。静油圧トランスミッションを有する車両は、典型的には、アクセルペダルがリリースされるときに速く減速する。したがって、ブレーキペダルを押すことはしばしば、車両を減速するために必須ではない。

【0016】

駆動装置はさらに、作動油圧アセンブリを備えうる。作動油圧アセンブリは、通常、動力源と駆動係合するまたは選択的に駆動係合する油圧作動ポンプと、作動ポンプと流体連通する油圧機器とを備える。油圧機器は、例えば、１または複数の油圧シリンダおよび／または油圧モータを含みうる。機器は、作動ポンプを用いて機器へ／から油圧流体を移動させることにより、作動ポンプを介して駆動されうる。入力装置はそれから、作動油圧アセンブリを制御するための装置を含み得、入力命令はそれから、作動油圧制御命令を含みうる。

【0017】

出力閾値は、ブースト閾値を含みうる。制御ユニットはそれから、要求される総出力の計算された値がブースト閾値より高い場合に、弁状態を開状態に変更するまたは弁状態を開状態に維持するよう構成されうる。ブースト閾値は、予め定められた出力値でありうる。例えば、ブースト閾値は、動力源が油圧回路および／または作動アセンブリに提供可能である、最大出力または最大出力の予め定められた（典型的には高い）割合でありうる。すなわち、制御ユニットは、要求される総出力がブースト閾値に到達するまたは超える場合に、複数の蓄圧器弁を開き、複数の蓄圧器を油圧回路に流体的に連結するように適合される。蓄圧器弁を開くことにより、蓄圧器に貯蔵された油圧エネルギーがそれから、追加の出力を、油圧回路、および特に第２油圧移動ユニットに提供するために用いられうる。

【0018】

加えてまたは代替的に、出力閾値は、再充填閾値を含みうる。制御ユニットはそれから、要求される総出力が再充填閾値未満であるまたは再充填閾値未満になる場合に、弁状態を開状態に変更するまたは弁状態を開状態に維持するよう構成されうる。再充填閾値は予め定められた出力値でありうる。例えば、再充填閾値は、無条件の出力値または動力源の最大出力の所定の（典型的には低い）割合でありうる。再充填閾値は、通常、ブースト閾値より低い。

【0019】

入力命令および場合によっては車両状態および／または蓄圧器の充填状態に応じて、要求される総出力が再充填閾値未満である場合または未満に低下する場合、制御ユニットは、回生制動を開始するために蓄圧器弁を開きうる。すなわち、第２油圧移動ユニットが車両出力から取り込まれる動的なエネルギーを用いて油圧流体を低圧蓄圧器から高圧蓄圧器へ移動させるように、制御ユニットは蓄圧器弁を作動させて、蓄圧器を第２油圧移動ユニットに流体的に連結し、これにより蓄圧器アセンブリを充填する。

【0020】

さらに、入力命令に応じて、および場合によっては車両状態および／または蓄圧器の充填状態に応じて、要求される総出力が再充填閾値未満である場合または未満に低下する場合、制御ユニットは、動力源および第１油圧移動ユニットを介して蓄圧器を再充填すべく、蓄圧器弁を開きうる。すなわち、制御ユニットは、第１油圧移動ユニットが油圧流体を低圧蓄圧器から高圧蓄圧器へ移動させて蓄圧器アセンブリを充填するように、第１油圧移動ユニットを駆動するよう動力源に命令しうる。

【0021】

このように第１油圧移動ユニットを介して蓄圧器を再充填する場合、制御ユニットは、第２油圧移動ユニットによってエネルギーが取り込まれず、再充填プロセスが車両出力に干渉しないように、第２油圧移動ユニットを第１油圧移動ユニットと蓄圧器とから流体的に切断しうる。加えてまたは代替的に、制御ユニットは、第２油圧移動ユニットの油圧移動をゼロ移動にセットし、および／または制御ユニットは、例えばクラッチを作動させることによって、車両出力を第２油圧移動ユニットから係合解除しうる。もちろん、上記説明したように、蓄圧器が第１油圧移動ユニットを介して再充填される間、第２油圧移動ユニットは、第１油圧移動ユニットおよび蓄圧器に流体連結されたままであることは同様に考えられる。

【0022】

制御ユニットは、１または複数の隔離弁を閉じることによって、第２油圧移動ユニットを、第１油圧移動ユニットからおよび／または蓄圧器から流体的に切断しうる。隔離弁は例えば、一方の第２油圧移動ユニットと他方の蓄圧器および／または第１油圧移動ユニットとの間の流体経路に沿って配置可能である。

【0023】

制御ユニットは、要求される総出力がブースト閾値未満であり再充填閾値より高い場合に、弁状態を閉状態に変更するまたは弁状態を閉状態に維持するよう構成されうる。

【0024】

要求される総出力がブースト閾値より高い場合またはブースト閾値より高く増大される場合に、制御ユニットは、少なくとも１つの入力装置からの入力命令に基づき、かつ車両状態に基づき、第２油圧移動ユニットの出力に提供される要求されるトルクを計算する段階と、蓄圧器アセンブリの充填状態に基づき、蓄圧器アセンブリを介して利用可能な最大蓄圧器トルクを計算する段階と、要求されるトルクを最大蓄圧器トルクと比較する段階と、を実行するように構成されおよび／またはプログラミングされうる。

【0025】

制御ユニットは、最大蓄圧器トルクＴ_{ａｃｃ，ｍａｘ}を関係式Ｔ_{ａｃｃ，ｍａｘ}＝ａ・Δｐ・αに従って計算しうる。ここで、Δｐ＝ｐ_ＨＰ−ｐ_ＬＰは蓄圧器４ａ、４ｂの油圧の間の圧力差であり、αは（最大移動量により制限される）モータ９の油圧移動量であり、ａは典型的には最大モータ移動でのモータ９の効率を含むシステム依存定数である。

【0026】

制御ユニットはそれから、さらに、要求される総出力がブースト閾値より高く、最大蓄圧器トルクが要求されるトルクより大きい場合に、弁状態を開状態に変更するまたは弁状態を開状態に維持するように構成されおよび／またはプログラミングされうる。これは、蓄圧器内に貯蔵された油圧エネルギーがトルクに関する要求を満たすのに十分であることを確実にする。この場合、制御ユニットは、動力源に、例えば、燃料消費を減らすべくその速度を低減するように命令しうる。

【0027】

この手順をさらにより効果的にするために、制御ユニットは、要求されるトルクと最大蓄圧器トルクとを繰り返し計算し、要求されるトルクを最大蓄圧器トルクと繰り返し比較するようにさらに構成されうる。

【0028】

制御ユニットはさらに、蓄圧器弁が開状態であり、要求される総出力がブースト閾値より高く、最大蓄圧器トルクが要求されるトルクより大きい場合に、第１油圧移動ユニットを動力源から係合解除するおよび／または第１油圧移動ユニットの油圧移動をゼロ移動にセットするよう構成されうる。すなわち、制御は、動力源から第２油圧移動ユニットへエネルギーが伝えられないように、第２油圧移動ユニットから動力源を接続解除するよう構成されうる。この場合、要求される出力トルクは、蓄圧器アセンブリだけを介して提供される。

【0029】

同時に、制御ユニットは、動力源に、作動油圧アセンブリを駆動させるように命令しうる。言い換えれば、要求される総出力がブースト閾値より高く、同時に、最大蓄圧器トルクが要求されるトルクより大きいときまたは大きい間は、制御ユニットは、蓄圧器を油圧回路に流体的に連結し、動力源を油圧回路から切断し、動力源に作動油圧アセンブリを駆動させるように命令しうる。この状況では、動力源から利用可能な全ての出力は、作動油圧を駆動させるために用いられる。同時に、蓄圧器は、オペレータの出力トルクに関する要求を満たすように、第２油圧移動ユニットに必要な出力を提供する。

【0030】

さらに、上記説明した直列油圧ハイブリッド駆動装置を制御する方法を提案する。 方法は、少なくとも、入力装置からの入力命令に基づき、動力源から要求される総出力を計算する段階と、計算された要求される総出力を少なくとも１つの閾値出力と比較する段階と、比較の結果に基づき、蓄圧器弁の弁状態を制御する段階と、を備える。

【0031】

方法はさらに、制御ユニットが実行するよう構成された上記説明した段階のうちの１または複数を含みうる。

【0032】

現在提案している駆動装置の実施形態は、以下の詳細な記載において説明され、添付の図面において図示される。

【図面の簡単な説明】

【0033】

【図1】直列油圧ハイブリッド駆動装置を示す。

【図2】作業機械の動作サイクルのフロー図を示す。

【図3】図２の動作サイクルの間の総出力要求、トラクション力要求、および車両速度の時系列を示す。

【図4】図２の動作サイクルの間に図１の駆動装置を制御するための制御アルゴリズムのフロー図を示す。

【0034】

添付される複数の図面に図示され、以下の明細書において説明される複数の具体的な装置およびプロセスは、単に、本明細書にて定義される発明の複数の概念の例示的な複数の実施形態であることが理解される。従って、開示される複数の実施形態に関連した、具体的な寸法、方向、または、その他の物理的な特性は、そうでないということが明示的に述べられていなければ、限定的であるとみなされるべきではない。

【0035】

図１は、フロントエンドローダ（不図示）の直列油圧ハイブリッド駆動装置１を示す。駆動装置１は、内燃エンジン２、静油圧回路３、油圧蓄圧器アセンブリ４、蓄圧器弁５ａ−ｃ、６ａ−ｃ、電子制御ユニット７、アクセルペダル１５、およびジョイスティック１６を含む。

【0036】

静油圧回路は、可変容量静油圧アキシャルピストンポンプ８、可変容量静油圧アキシャルピストンモータ９、第１メイン流体ライン１０、および第２メイン流体ライン１１を含む。２／２ウェイ遮断弁１２ａ−ｄを開くことによって、静油圧回路３は、ポンプ８およびモータ９がメインライン１０、１１を介して流体連結されるように閉じられうる。静油圧回路３が閉じられる場合、油圧流体は、ポンプ８、モータ９、およびメインライン１０、１１を介して循環されうる。メインライン１０、１１は、少なくとも４００ｂａｒの最大圧力までの静油圧に耐えるよう構成された流体パイプおよび／またはチューブを含む。

【0037】

ポンプ８は、機械的スプリッタボックス１３を介してエンジン２に選択的に駆動係合される。すなわち、スプリッタボックス１３は、エンジン２をポンプ８と係合または係合解除するように作動されうる。スプリッタボックス１３がエンジン２をポンプ８に駆動係合する場合、エンジン２は、油圧流体が静油圧回路３内を循環されるようにポンプ８を駆動し、これによりモータ９を駆動する。モータ９は、ギアボックス（不図示）を介して車両出力１４と選択的に駆動係合される。車両出力は、駆動シャフト、車軸、終減速機構、および１または複数のホイールのうち少なくとも１つを含みうる。

【0038】

蓄圧器アセンブリ４は、高圧油空圧ブラダー蓄圧器４ａおよび低圧油空圧ブラダー蓄圧器４ｂを有する。蓄圧器４ａ、４ｂは、各々、容器内に配置された弾力のあるブラダーを含む中空容器として構成される。ブラダーは、窒素などの不活性ガスを含む。このタイプのブラダー蓄圧器は、油などの油圧流体により蓄圧器を充填または部分的に充填することにより加圧されうる。油圧流体が蓄圧器に入ると、不活性ガスが圧縮され、これにより蓄圧器内の静油圧を増大させる。同様に、蓄圧器は、ブラダー内の不活性ガスを膨張させることにより減圧され得、これにより蓄圧器に含まれる油圧流体を蓄圧器の外へ移動させ、流体の流れを作る。例えば、高圧蓄圧器４ａは、少なくとも４５０ｂａｒの最大圧力までの静油圧に耐えるよう構成され、低圧蓄圧器４ｂは、少なくとも１５０ｂａｒの最大圧力までの静油圧に耐えるよう構成される。

【0039】

蓄圧器４ａ、４ｂは、蓄圧器弁５ａ−ｃ、６ａ−ｃを介して、静油圧回路３のメインライン１０、１１に選択的に流体連結される。蓄圧器弁５ａ−ｃ、６ａ−ｃは、それぞれ開位置およ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（例えば図１の弁５ａ、６ａ参照）では、油圧流体は、遮断弁を介して流れ得るが、閉位置では、遮断弁を介する油圧流の流れは止められる。

【0040】

図１の概要から当業者が容易に理解するように、弁５ａ−ｃ、６ａ−ｃは、少なくとも閉弁状態、第１開弁状態、および第２開弁状態とすることができる。閉弁状態では、少なくとも弁５ａ、６ａは閉じられ、これにより蓄圧器４ａ、４ｂを静油圧回路３から流体的に切断する。第１開弁状態では、蓄圧器４ａ、４ｂがメインライン１０、１１にそれぞれ流体連結されるように、弁５ａ、５ｂ、６ａ、６ｃは開いており、弁５ｃ、６ｂは閉じられている。第２開弁状態では、蓄圧器４ａ、４ｂがメインライン１１、１０にそれぞれ流体連結されるように、弁５ａ、５ｃ、６ａ、６ｂは開いており、弁５ｂ、６ｃは閉じられている。

【0041】

駆動装置１はさらに、油圧作動アセンブリ１７を含む。作動アセンブリ１７は、流体ライン２１ａ−ｅおよび４／３ウェイディレクショナル制御弁２２を介して互いに流体連通する、油圧作動ポンプ１８、油圧機器１９、および流体貯蔵部２０を含む。作動ポンプ１８は、スプリッタボックス１３を介してエンジン２に選択的に駆動係合される。機器１９は、少なくとも１つの油圧シリンダおよびシリンダ内に移動可能に配置された油圧ピストンを含む。ここで、機器１９は、フロントエンドローダのバケット（不図示）を持ち上げて傾けるためのリフトおよびチップメカニズムの一部である。すなわち、作動アセンブリ１７は、例えば、砂などの材料の堆積物にバケットを突っ込み、バケットをいっぱいにし、いっぱいになったバケットを持ち上げ、バケットを傾けて材料をおろし、再びバケットを下げるように用いられうる。

【0042】

機器１９の油圧ピストンを動かして上記説明した複数の作動油圧オペレーションを実行するために、制御弁は、作動ポンプ１８、機器１９、および貯蔵部２０を流体的に連結するべく、適切なスプール位置に切り替えられうる。作動ポンプ１４はそれから、エンジン２を介して駆動されて、油圧流体を貯蔵部２０から機器１９のシリンダへ移動させ、ピストンを動かし得る。同時に、油圧流体は、機器１９から貯蔵部へ移動される。図１の概要から当業者が容易に推察しうるように、機器１９のピストンは、制御弁２２を対応するスプール位置へ切り替えることによって２つの方向のうちの一方に選択的に動かされうる。制御弁２２が機器１９を貯蔵部２０と作動ポンプ１８とから流体的に切断するニュートラル位置に、制御弁２２を切り替えることによって、機器１９のピストンはロックされうる。

【0043】

アクセルペダル１５およびジョイスティック１６を介して、車両のオペレータは、後に制御ユニット７へ送られる１または複数の入力命令を入力しうる。制御ユニット７は、１または複数のプロセッサを含み、静油圧回路３の弁５ａ−ｃ、６ａ−ｃ、１２ａ−ｄの各々、ポンプ８、モータ９、モータ９と車両出力１４との間のギアボックス（不図示）、エンジン２、スプリッタボックス１３、および制御弁２２に電気的に連結される。明りょうの問題のためだけに、制御ユニット７と制御ユニット７により制御される複数のコンポーネントとの間の電気的連結は、図１においては不図示である。アクセルペダル１５およびジョイスティック１６からの入力命令に基づき、制御ユニット７は、静油圧回路３の弁５ａ−ｃ、６ａ−ｃ、１２ａ−ｄ、ポンプ８とモータ９の移動、モータ９と車両出力１４との間のギアボックス（不図示）のギア選択、エンジン２、スプリッタボックス１３、および制御弁２２のうち少なくとも１つを制御しうる。特に、制御ユニット７は、エンジン２をオンおよびオフし得、エンジン速度（ｒｐｍで測定される）を制御しうる。制御ユニット７はさらに、エンジン２を、一度に、ポンプ８、１８の両方と、またはポンプ８、１８のうちの一つだけと選択的に駆動係合させるように、スプリッタボックス１３を作動させうる。特に、ジョイスティック１６は、作動油圧制御命令を入力するために用いられてよく、アクセルペダル１５は、トラクション命令を入力するために用いられてよい。

【0044】

本明細書に提示された実施形態は、掘削サイクルなどのサイクルにおける限定された期間について、フロントエンドローダの利用可能出力を増大させる駆動装置１の制御方法を記載する。説明された解決策／方法は、Ｙサイクル（図２参照）の間に実行される典型的な動作を分析し、その特定のデューティサイクルの実行の間の車両ブーストまたはエネルギー回復のために蓄圧器４ａ、４ｂを連結する複数の最適な段階を規定する。さらに、蓄圧器４ａ、４ｂにおいて利用可能なエネルギーの管理の方法が提示される。

【0045】

図２のフロー図は、Ｙサイクルの間に実行される典型的なステップＡ〜Ｈを要約する。図３ａは、図２で概説されたステップＡ〜Ｈの実行の間の合計の要求されたエンジン出力２３および要求されたトラクション力２４（モータ９の出力軸で要求される出力）の時系列を示す。図３ｂは、図２のステップＡ〜Ｈの実行の間の車速２５の時系列を示す。ここで、以下では、繰り返される複数の特徴が同じ複数の参照符号により特定される。

【0046】

図２では、車両は、最初に、空のバケットで、開始位置で止まっている。ステップＡの間、車両は、空のバケットで、開始位置から（例えば砂利の）堆積物へ進む。図３ｂは、車両が堆積物へ向かって動くように加速し、続いて車両が堆積物へ近づくに従って減速するように、車速を増大させそれから減少させることを図示する。同様に、図３ａは、ステップＡの間の対応する合計エンジン出力２３およびトラクション力２４を示す。

【0047】

ステップＢの間、車両は、堆積物を掘削する。必要な出力は、静油圧回路３を介して車両出力１４と、作動アセンブリ１７を介してバケットとの両方へ伝えられる。ステップＢの間、車両速度は低く（図３ｂ参照）、しかし合計の要求されるエンジン出力２３と要求されるトラクション力２４とは、堆積物内へバケットを駆動するためにそれらの最高レベルである。

【0048】

ステップＣの間、車両は、図３ｂにおいて負の速度で示されるように、開始位置へ後方に移動する。バケットはステップＣの間に充填される。

【0049】

ステップＤの間、車両は、車両がバケットのものをおろす予定であるトラックへ向かって行くべく、後方移動から前方移動へ変更する。ステップＤの最後に、車両は、開始位置に到達し、再び止まる（ゼロ速度）。

【0050】

ステップＥの間、車両は、前方向のトラックに向けて移動する。再び、車両は、開始位置から離れるに従って加速し、続いてトラックに近づくに従って減速する。車両が減速しトラックに近づくと、トラクション出力においてトルクが要求されないまたは基本的には要求されない。しかし、合計の要求されるエンジン出力２３は、トラックの荷積みスペースより高くまでバケットを上げるためのドライバー命令に起因して増大される。

【0051】

ステップＦの間、車両は止まり、バケットからトラックの荷積みスペース内に材料をおろす。トラクション出力で要求される出力２４は、ゼロまたはほとんどゼロである。再び、ゼロではない合計の要求されるエンジン出力２３は、バケットのものをおろすプロセスの間のリフトメカニズムおよびチップメカニズムの操作に起因する。

【0052】

ステップＧの間、車両は、後方に移動して開始位置に戻る。開始位置に到達すると、車両は方向を再び変更して堆積物に戻る（ステップＨ）。ステップＡ〜Ｈは、トラックが満載されるまで繰り返される。

【0053】

図２および３において示されるＹサイクルの間に制御ユニットにより実行される制御手順の複数のステップを示すフロー図が、概略的に図４に図示される。

【0054】

４０（図４参照）では、制御ユニット７は、静油圧モードで車両を操作する。静油圧モードでは、蓄圧器弁５ａ−ｃ、６ａ−ｃは閉じられ、これにより蓄圧器アセンブリ４を静油圧回路３から流体的に切断する。エンジン２からのエネルギーが、閉じられた静油圧回路３を介して車両出力１４に伝えられる。制御ユニット７は、アクセルペダル１５を介して及び場合によってはジョイスティック１６を介してドライバーにより提供される入力命令に基づき、エンジン速度をセットする。制御ユニット７はさらに、エンジン速度に基づきポンプ８の移動を制御し、現在の車両速度に基づきモータ９の移動量およびギア比を制御する。

【0055】

４１（図４参照）では、まだ静油圧モードにあり、制御ユニット７は連続的に（例えば、少なくとも１００ｍｓに１回）、エンジン２（図３ａ参照）から要求された総出力２３を、アクセルペダル１５を介して（および場合によってはジョイスティック１６を介して）ドライバーによって提供された入力命令に基づき計算する。要求される総出力２３の計算はさらに、現在の車両速度とモータ９の出力軸および車両出力１４（例えば車軸）の間の現在のギア比とに基づく。

【0056】

図３ａはさらに、ブースト閾値出力２６および再充填閾値出力２７を示す２つの水平破線を図示する。ブースト閾値出力２６は、エンジン２により提供されうる最大出力の約９０パーセントに対応する。すなわち、蓄圧器アセンブリ４によって提供される追加出力を用いることなく、エンジン２の総出力が、ブースト閾値２６に対応する出力レベルより高くまで上昇することはほとんどない。しかし、制御ユニット７は、エンジン２から要求された総出力２３がブースト閾値２６に近くなるまたはより高くなる期間を特定し、蓄圧器４ａ、４ｂを静油圧回路３に流体的に連結させることによって、その期間の間に追加のトラクション力を提供するよう構成される。

【0057】

具体的には、４２（図４参照）では、制御ユニット７は連続的に（例えば１００ｍｓに少なくとも１回）、エンジン２から要求された計算された総出力２３を、ブースト閾値２６（図３ａ参照）と比較し、エンジン２から要求された総出力２３がブースト閾値２６より高いか低いかに基づき蓄圧器弁５ａ−ｃ、６ａ−ｃを制御する。

【0058】

図３ａでは、エンジン２から要求された総出力２３は、車両が堆積物を掘っているタイムスパンｔ_ｃの間はブースト閾値２６より高い。制御ユニット７が総出力要求２３がブースト閾値２６より高くまで上昇したことを検出すると、制御ユニット７は、蓄圧器弁５ａ−ｃ、６ａ−ｃを作動して、上記説明した第１開弁状態に変更して、これにより、図４の４３において示されるように、蓄圧器４ａ、４ｂをメインライン１０、１１にそれぞれ流体的に連結させる。４４では、制御ユニット７に電気的に連結した１または複数の弁センサーは、蓄圧器弁５ａ−ｃ、６ａ−ｃが第１開弁状態に切り替えられたことを決定する。そのような場合には、制御ユニット７は、図４の４５に示されるように、ハイブリッドブーストモードに切り替える。

【0059】

高圧蓄圧器４ａからの油圧流体は、直ちにモータ９を介して低圧蓄圧器４ｂに移動させられ、これによりモータ９と車両出力１４とにトルクを加える。

【0060】

蓄圧器４ａ、４ｂが静油圧回路３に連結している間、すなわち図３ａのタイムスパンｔ_ｃの間、制御ユニット７は、上記説明したように、繰り返し（例えば１００ｍｓに少なくとも１回）、エンジンから要求された総出力２３を計算することを継続する。加えて、制御ユニット７は、図４の４６に示されるように、繰り返し（例えば１００ｍｓに少なくとも１回）、現在のアクセルペダル位置、現在の車両速度、現在の車両の移動方向、およびモータ９と車両出力１４（例えば車軸）との間の現在のギア比またはギア選択に基づいて、要求されたトラクション出力トルクを計算する。図３ａに図示された要求されるトラクション力２４は、現在の車両速度および現在のギア比を介して、要求されたトラクション出力トルクと関連付けられる。

【0061】

図４の４７において、図３ａのタイムスパンｔ_ｃの間に、制御ユニット７はさらに、連続的に（例えば１００ｍｓに少なくとも１回）、蓄圧器４ａ、４ｂがモータ９に加えうる最大トルクＴ_{ａｃｃ，ｍａｘ}を、関係式Ｔ_{ａｃｃ，ｍａｘ}＝ａ・Δｐ・αに従って計算する。ここで、Δｐ＝ｐ_ＨＰ−ｐ_ＬＰは蓄圧器４ａ、４ｂの油圧間の圧力差であり、αは（最大移動量により制限される）モータ９の油圧移動量であり、ａは、典型的には最大モータ移動量でのモータ９の効率に関連付けられるシステム依存定数である。

【0062】

まだ図４の４７において、図３ａのタイムスパンｔ_ｃの間、制御ユニット７は、繰り返し（例えば１００ｍｓに少なくとも１回）、トラクション出力で要求されたトルクを、蓄圧器４ａ、４ｂを介して利用可能な最大トルクＴ_{ａｃｃ，ｍａｘ}と比較する。（ｉ）Ｔ_{ａｃｃ，ｍａｘ}がトラクション出力で要求されるトルクより大きく、
（ｉｉ）エンジン２から要求される総出力２３がブースト閾値２６より高い間は、
制御ユニット７は、ハイブリッドブーストモードにとどまり、蓄圧器弁５ａ−ｃ、６ａ−ｃを作動して、蓄圧器４ａ、４ｂが静油圧回路３に連結された状態を維持する。

【0063】

すなわち、ステップ４５、４６、４７は、連続的に繰り返される。条件（ｉ）、（ｉｉ）を満たす間は、トラクション出力で要求されるトルクは、蓄圧器４ａ、４ｂだけを介して提供されうる。エンジン２は、静油圧回路３がエンジン２からエネルギーを消費しないように、静油圧回路３から係合解除されうる。

【0064】

したがって、蓄圧器４ａ、４ｂが連結され、上記説明した条件（ｉ）、（ｉｉ）を満たす間は、制御ユニット７は、スプリッタボックス１３に、エンジン２からポンプ８を係合解除させ（図１参照）、エンジン２を作動ポンプ１８と係合させるように命令する。この構成では、エンジン２から利用可能な全てのエネルギーが、作動油圧アセンブリ１７に伝えられ、堆積物を掘るときにバケットに最大限のエンジン出力を提供する。ポンプ８からエンジン２を係合解除する代替方法として、制御ユニット７は、隔離弁１２ａ、１２ｂ（図１参照）を閉じることによって、ポンプ８を蓄圧器４ａ、４ｂとモータ９とから流体的に切断しうる。

【0065】

条件（ｉ）、（ｉｉ）のうち少なくとも１つがもはや満たされなくなると、制御ユニット７は、図４の４９で示されるように、蓄圧器弁５ａ−ｃ、６ａ−ｃを作動して、閉弁状態へ変更し、これにより蓄圧器４ａ、４ｂを、静油圧回路３のメインライン１０、１１から切断する。図２および３のＹサイクルの間、これは、エンジン２から要求される総出力２３がタイムスパンｔ_ｃの終了においてブースト閾値２３未満に低下する場合である。蓄圧器弁５ａ−ｃ、６ａ−ｃが閉弁状態に完全に切り替えられると、図４の５０に示されるように、制御ユニット７は切り替わって静油圧モードに戻る。

【0066】

ハイブリッドブーストモード（図３ａのタイムスパンｔ_ｃおよび図４の参照符号４５，４６，４７参照）の間、制御ユニット７は、アクセルペダル１５を介しかつジョイスティック１６を介してドライバーにより提供される入力命令に基づき、エンジン速度を制御し、エンジン速度に基づき、ポンプ８の移動を制御し、要求されたトラクショントルクに基づきかつＴ_{ａｃｃ，ｍａｘ}に基づき、モータ９の移動量を制御し、車両速度に基づきギア比を制御する。

【0067】

図２および３で説明したＹサイクルの各々の間、上記説明したハイブリッドブーストオペレーションを実行するのに十分な油圧エネルギーが蓄圧器アセンブリ４に貯蔵されるように、蓄圧器アセンブリ４は、各サイクルの間に再充填されることを必要とする。

【0068】

提案したハイブリダイゼーションがトランスミッション側であるため、蓄圧器による出力は、要求されるトラクション力２４（図３ａ参照）を超えないことが望ましいであろう。理想的には、各サイクルの間に蓄圧器に貯蔵される油圧エネルギーは、ハイブリッドブーストフェーズ（図３ａのタイムスパンｔ_ｃおよび図４の参照符号４５，４６，４７参照）の間にトランスミッションから要求される油圧エネルギーと等しいであろう。言い換えれば、各サイクルの間に、蓄圧器アセンブリ４に貯蔵される油圧エネルギー量Ｅ_{ｂｏｏｓｔ}、回生制動Ｅ_{ｒｅｇｅｎ}を介して回復する油圧エネルギー量、およびエンジン２が蓄圧器４ａ、４ｂを再充填すべくポンプ８を駆動する上記説明した手順を介して得られる油圧エネルギー量Ｅ_ＩＣＥは、以下の条件：Ｅ_{ｂｏｏｓｔ}＋Ｅ_{ｌｏｓｓｅｓ}＝Ｅ_{ｒｅｇｅｎ}＋Ｅ_ＩＣＥを満たすであろう。この条件が各サイクルの間満たされる場合、トラクションのために必要とされる全てのエネルギーは、蓄圧器アセンブリ４を介して提供され得、エンジン２から利用可能な全ての出力は、作動アセンブリ１７を駆動させるために用いられうる。

【0069】

各サイクルの間に、制御ユニット７は、蓄圧器４ａ、４ｂが図３ａに図示された再充填閾値２７を用いたエネルギーの回復のために静油圧回路３に流体連結されうる複数の期間を特定する。図４の４２で、エンジンから要求される総出力２３がブースト閾値２６未満である場合、図４の５１に示されるように、制御ユニット７は、連続的に（例えば１００ｍｓに少なくとも１回）、エンジン２から要求された総出力２３を、再充填閾値２７と比較する。要求される総出力２３が再充填閾値２７より高くブースト閾値２６より低い間は、ステップ４０、４１、４２、５１が繰り返される。

【0070】

要求される出力２３が再充填閾値出力２７より低い（図３ａ参照）期間ｔ_ａ，ｔ_ｂ，ｔ_ｄ，ｔ_ｅ，ｔ_ｆは、回復手順のために用いられうる。再充填閾値出力２７は、ブースト閾値出力２６より低い。例えば、再充填閾値出力２７は、エンジン２がエネルギーの回復のために追加の出力を提供するのに十分な容量を有するように選択されうる。

【0071】

図４の５１において制御ユニット７は要求される総出力２３が再充填閾値より低いと決定すると、図４の５２に示されるように、制御ユニットは、蓄圧器弁５ａ−ｃ、６ａ−ｃを作動させて、エネルギーの回復のために、蓄圧器４ａ、４ｂを静油圧回路３に連結する。５３において蓄圧器４ａ、４ｂが完全に連結される場合、図４の５４に示されるように、制御ユニット７は、ハイブリッド回復モードに切り替える。

【0072】

ハイブリッド回復モードは、エンジン２およびポンプ８を介した回生制動および蓄圧器再充填を含みうる。エネルギーの回復のために回生制動または蓄圧器再充填のいずれが実行されるかは、現在の車両速度およびドライバーからの入力命令に依存しうる。例えば、回生制動は、ドライバーが車両に減速するように命令する場合にだけ実行されうる。さもなければ、制御ユニット７は、エンジン２に、ポンプ８を駆動させて、油圧流体を低圧蓄圧器４ｂから高圧蓄圧器４ｂへ移動させるように命令し得、これにより蓄圧器アセンブリ４を再充填する。ハイブリッド回復モードの間、制御ユニット７は、トラクショントルクに関する要求に基づきモータ９の移動量（ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ）を制御する。制御ユニット７は、それぞれエンジン速度および車速に基づきポンプ８の移動およびギア比を制御する。制御ユニット７は、要求される出力２３が再充填閾値より高く上昇するまでハイブリッド回復モードにとどまりうる。

【0073】

制御ユニット７はさらに、１または複数のサイクルにわたって、要求される出力２３および要求されるトラクション力２４をモニタリングし、ブースト閾値２６および再充填閾値２７を、上記説明した関係式Ｅ_{ｂｏｏｓｔ}＋Ｅ_{ｌｏｓｓｅｓ}＝Ｅ_{ｒｅｇｅｎ}＋Ｅ_ＩＣＥが各サイクルの間満たされるように調節するように構成されうる。要求される総出力２３および要求されるトラクション力２４が十分に同様の経過をたどれば、そのような推定が適正な精度で良好に可能でありうる。

【0074】

制御ユニット７は、蓄圧器４ａ、４ｂの連結および切断の条件を認識するよう構成される、エンジン２を介しかつ運動エネルギー回復（回生制動）を介して蓄圧器を充填するための方法を規定するように構成される、蓄圧器４ａ、４ｂの連結／切断の遷移を管理するための複数の最適な方法を規定するよう構成される、および蓄圧器４ａ、４ｂが連結されている間の最適な静油圧コンポーネント作動を規定するよう構成される、という複数の特性を組み合わせる。
［項目１］
車両のための直列油圧ハイブリッド駆動装置であって、
動力源と、
第２油圧移動ユニットと流体連通している第１油圧移動ユニットを有する油圧回路であって、上記第１油圧移動ユニットは上記動力源と、駆動係合、または選択的に駆動係合している、上記油圧回路と、
少なくとも１つの蓄圧器弁と、
高油圧蓄圧器と低油圧蓄圧器とを有する油圧蓄圧器アセンブリであって、上記蓄圧器弁を介して上記油圧回路に選択的に流体連結している、上記油圧蓄圧器アセンブリと、
少なくとも１つの入力装置と、
制御ユニットと、
を備え、
上記制御ユニットは、
上記入力装置からの入力命令に基づき、上記動力源から要求される総出力を計算し、
上記計算された要求される総出力を少なくとも１つの閾値出力と比較し、
上記比較の結果に基づき、上記蓄圧器弁の弁状態を制御する、
直列油圧ハイブリッド駆動装置。
［項目２］
上記制御ユニットは、上記要求される総出力を繰り返し計算し、上記要求される総出力を上記閾値出力と繰り返し比較する、
項目１に記載の直列油圧ハイブリッド駆動装置。
［項目３］
上記入力装置は、アクセルペダルとブレーキとのうち少なくとも１つを含み、上記入力命令は、加速命令と、減速命令と、ブレーキ命令とのうち少なくとも１つを含む、
項目１または２に記載の直列油圧ハイブリッド駆動装置。
［項目４］
作動油圧アセンブリをさらに備え、
上記入力装置は、作動油圧制御装置を有し、
上記入力命令は、作動油圧制御命令を含む、
項目１から３のいずれか一項に記載の直列油圧ハイブリッド駆動装置。
［項目５］
上記閾値出力はブースト閾値を含み、
上記制御ユニットは、上記計算された要求される総出力が上記ブースト閾値より高いとき、または上記ブースト閾値より高くまで増大したとき、上記弁状態を開状態に変更する、または上記弁状態を上記開状態に維持する、
項目１から４の何れか一項に記載の直列油圧ハイブリッド駆動装置。
［項目６］
上記閾値出力は再充填閾値を含み、
上記制御ユニットは、上記計算された要求される総出力が上記再充填閾値より低いとき、または上記再充填閾値より低く低下したとき、上記弁状態を開状態に変更する、または上記弁状態を上記開状態に維持する、
項目１から５の何れか一項に記載の直列油圧ハイブリッド駆動装置。
［項目７］
上記制御ユニットは、上記計算された要求される総出力が上記再充填閾値より低いとき、または上記再充填閾値より低く低下したとき、上記第１油圧移動ユニットを駆動させるように上記動力源に命令して、上記第１油圧移動ユニットが油圧流体を上記低油圧蓄圧器から上記高油圧蓄圧器へ移動させ、これにより上記蓄圧器アセンブリを充填する、
項目６に記載の直列油圧ハイブリッド駆動装置。
［項目８］
上記制御ユニットは、上記計算された要求される総出力が上記ブースト閾値より低く、上記再充填閾値より高いとき、上記弁状態を閉状態に変更する、または上記弁状態を上記閉状態に維持する、
項目５に従属する項目６または７に記載の直列油圧ハイブリッド駆動装置。
［項目９］
上記制御ユニットはさらに、
上記少なくとも１つの入力装置からの上記入力命令に基づき、および車両状態に基づき、上記第２油圧移動ユニットの出力に提供されることになる要求されるトルクを計算し、
上記蓄圧器アセンブリの充填状態に基づき、上記蓄圧器アセンブリを介して利用可能な最大蓄圧器トルクを計算し、
上記要求されるトルクを上記最大蓄圧器トルクと比較し、
上記計算された要求される総出力が上記ブースト閾値より高く、または上記ブースト閾値より高く増大し、上記最大蓄圧器トルクが上記要求されるトルクより大きいとき、上記弁状態を上記開状態に変更する、または上記弁状態を上記開状態に維持する、
項目５に記載の直列油圧ハイブリッド駆動装置。
［項目１０］
上記車両状態は、車両速度と、上記車両の移動方向と、ギア選択とのうち少なくとも１つを含む、
項目９に記載の直列油圧ハイブリッド駆動装置。
［項目１１］
上記制御ユニットは、上記要求されるトルクと上記最大蓄圧器トルクとを繰り返し計算し、上記要求されるトルクを上記最大蓄圧器トルクと繰り返し比較する、
項目９または１０に記載の直列油圧ハイブリッド駆動装置。
［項目１２］
上記蓄圧器弁が上記開状態にあるとき、上記計算された要求される総出力が上記ブースト閾値より高いとき、および上記最大蓄圧器トルクが上記要求されるトルクより高いとき、上記制御ユニットは、上記第１油圧移動ユニットを上記動力源から係合解除して、および／または、上記第１油圧移動ユニットの油圧移動量をゼロ移動量にセットして、上記動力源から上記第２油圧移動ユニットへエネルギーが伝えられないようにし、出力される上記要求されるトルクが上記蓄圧器アセンブリを介して提供されるようにする、
項目９から１１の何れか一項に記載の直列油圧ハイブリッド駆動装置。
［項目１３］
上記蓄圧器弁が上記開状態にあるとき、上記計算された要求される総出力が上記ブースト閾値より高いとき、および上記最大蓄圧器トルクが上記要求されるトルクより大きいとき、上記制御ユニットはさらに、上記作動油圧アセンブリを駆動させるように上記動力源に命令して、上記動力源により提供される全ての出力が上記作動油圧アセンブリを駆動するために用いられる、
項目４に従属する項目１２に記載の直列油圧ハイブリッド駆動装置。
［項目１４］
項目１から１３の何れか一項に記載の直列油圧ハイブリッド駆動装置を制御する方法であって、少なくとも、
上記入力装置からの入力命令に基づき、上記動力源から要求される総出力を計算する段階と、
上記計算された要求される総出力を上記少なくとも１つの閾値出力と比較する段階と、
上記比較の結果に基づき、上記蓄圧器弁の弁状態を制御する段階と、
を備える方法。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】