JP2012512081A - ハイブリッドエンジンシステム - Google Patents
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Abstract
【選択図】図5
Description
渋滞(Stop and go traffic)
後退または遅い前進速度;および
ゼロ排出量動作(特定の場所またはコミュニティーにおいて義務付けられている)
Claims (45)
- 少なくとも2つの動力供給モジュールに選択的に結合可能なカプラーを備えた、動力伝達のためのカップリングシステムであって、前記カプラーが、
それぞれが動力供給モジュールの可動素子に連結した少なくとも2つのレシーバーと、
少なくとも1つのレシーバーと係合可能なインテグレータであって、前記カップリングシステムからの総動力伝達出力が、前記インテグレータと係合したレシーバーのうち前記少なくとも1つを介して前記インテグレータに入力される動力の合計から得られるようになっているインテグレータと、
どの動力供給モジュールが係合されるかを規定する選択された動力プロファイルに従って、1つまたは複数のレシーバーへの前記インテグレータの係合を切り替える切替制御装置と、
を備えるカップリングシステム。 - 前記動力供給モジュールは、第1のレシーバーに結合された可動要素を有する第1の内燃エンジンを備える請求項1記載のシステム。
- 前記動力供給モジュールは、第2のレシーバーに結合された可動要素を有する第2の内燃エンジンを備える請求項2記載のシステム。
- 前記第2のレシーバーに結合された第2のモジュールとして電束発電機または発動機をさらに備えた請求項2記載のシステム。
- 前記カプラーは、前記第1および第2の内燃エンジンおよび第3の動力供給モジュールに選択的に機械的に結合可能である請求項3記載のシステム。
- 前記第3の動力供給モジュールは電束発電機または発動機である請求項5記載のシステム。
- 発動機/発電機ユニットと、
一次内燃エンジンモジュールと、
二次内燃エンジンモジュールと、を備え、
前記カプラーは、前記発動機/発電機ユニットを前記一次内燃エンジンモジュールに接続するための第1の制御可能なクラッチを含み、
前記カプラーは、前記一次内燃エンジンを前記二次内燃エンジンに接続するための第2の制御可能なクラッチを含み、
回転トルク力を荷重に提供する出力駆動軸を備え、
前記カプラーは、前記発動機/発電機ユニットと前記出力駆動軸を接続する第3の制御可能なクラッチを含み、
自動車の作動中にクラッチをアクティブ化または非アクティブ化するための自動車からの様々な所定の入力に応動するようにプログラムされたコントローラをさらに備えた請求項1記載のシステム。 - 前記コントローラは2以上の動力プロファイルに関連付けられていて、前記プロファイルに従って前記切替機構をアクティブ化するように構成されている請求項1記載のシステム。
- 前記コントローラは、前記プロセッサが読み取れるメディアに記憶された複数のプロファイルと関連した電子プロセッサを備える請求項8記載のシステム。
- 前記プロセッサは前記システムの動作条件を表す入力に従ってプロファイルを選択するように構成されている請求項8記載のシステム。
- 前記動作条件は、現在の動力出力、予想動力出力、燃料源のレベル、現在の、および予想される燃料消費のレベル、蓄電装置への充電レベル、位置情報データ、および履歴走行パターンのうち1つまたは複数から選択される請求項10記載のシステム。
- 前記内燃エンジンはOPOCエンジンからなる請求項2記載のシステム。
- 少なくとも1つの動力供給モジュールは電源電池からなる請求項1記載のシステム。
- 少なくとも1つの動力供給モジュールは、外部電流源から再充電可能な蓄電ユニットと関連する電気発動機または発電機からなる請求項1記載のシステム。
- カップリングシステムの動力出力と関連する自動車駆動系をさらに備えた請求項1記載のシステム。
- 請求項1記載のうちいずれかによるカップリングシステムを有する複数の自動車と通信するインターフェースを有するコンピュータシステムであって、前記コンピュータシステムは前記カップリングシステムおよび/または自動車(複数を含む)の動作条件に関するデータを受信して前記データを処理し、前記データ処理は、動作条件に関する動力プロファイルを作成または更新する、最適な動作条件を決定する、動力プロファイルの選択、のうち1つまたは複数に関連する、コンピュータシステム。
- 前記コンピュータシステムはさらに、1つまたは複数の他の自動車から受け取ったデータに対して実行された処理に従った新たな動力プロファイルでカップリングシステムに通信し更新するように構成されている請求項16記載のシステム。
- 請求項1によるカップリングシステムを有する自動車に搭載されたコンピュータシステムであって、前記コンピュータシステムはカップリングシステムおよび/または自動車の動作条件に関するデータを受信して前記データを処理し、前記データ処理は、動作条件に関する動力プロファイル(複数を含む)を作成または更新する、最適な動作条件を決定する、動力プロファイルの選択、のうち1つまたは複数に関連する、コンピュータシステム。
- 前記インテグレータは力学エネルギー蓄積装置である請求項1記載の動力伝送用カップリングシステム。
- 前記力学エネルギー蓄積装置はフライホイールである請求項19記載の動力伝送用カップリングシステム。
- 前記フライホイールは軸の周りで回転するように搭載され、前記レシーバーは前記フライホイールの別個の部位に選択的に係合可能であってそれにより前記切り替え制御に応動して前記フライホイールと前記動力モジュールの間に力学エネルギーを伝達する、請求項20記載の動力伝送用カップリングシステム。
- 発動機/発電機ユニットと、
一次内燃エンジンモジュールと、
二次内燃エンジンモジュールと、
前記発動機/発電機ユニットを前記一次内燃エンジンモジュールに接続する第1の制御可能なクラッチと、
前記一次内燃エンジンを前記二次内燃エンジンに接続する第2の制御可能なクラッチと、
回転トルク力を荷重に提供する出力駆動軸と、
前記発動機/発電機ユニットと前記出力駆動軸の間に接続された第3の制御可能なクラッチと、
前記自動車の作動中に前記クラッチをアクティブ化または非アクティブ化するための前記自動車からの様々な所定の入力に応動するようにプログラムされたコントローラと、
を備えた自動車用ハイブリッドエンジン。 - 発動機/発電機ユニットと、
一次内燃エンジンモジュールと、
二次内燃エンジンモジュールと、
第1の力学エネルギー蓄積装置と、
発動機/発電機ユニットを前記力学エネルギー蓄積装置に接続するためにアクティブ化する第1の制御可能なカプラーと、
前記一次内燃エンジンモジュールを前記第1の力学エネルギー蓄積装置に接続するためにアクティブ化する第2の制御可能なカプラーと、
前記二次内燃エンジンを前記第1の力学エネルギー蓄積装置に接続するためにアクティブ化する第3の制御可能なカプラーと、
荷重に回転トルク力を提供するために前記力学蓄積装置に接続可能なパワーテイクオフと、
前記第1の力学エネルギー蓄積装置を前記パワーテイクオフを介して前記荷重に接続するためにアクティブ化する第4の制御可能なカプラーと、
前記自動車の作動中に前記クラッチをアクティブ化または非アクティブ化するための前記自動車からの様々な所定の入力に応動するようにプログラムされたコントローラと、
を備えた自動車用ハイブリッドエンジン。 - 前記一次内燃エンジンモジュールは第2の制御可能なカプラーを介して始動動力を受け取り、前記二次内燃エンジンモジュールは第3の制御可能なカプラーを介して始動動力を受け取る請求項23記載のハイブリッドエンジン。
- 前記動力供給モジュールは異なる動力容量を有する請求項4記載のシステム。
- 前記第1の動力供給モジュールは前記第2の動力供給モジュールよりも低い出力特性を持つ請求項25記載のシステム。
- 前記第3の動力供給モジュールは前記第1の動力供給モジュールおよび前記第2の動力供給モジュール両方よりも低い出力特性を持つ請求項26記載のシステム。
- 蓄電電源と、
発動機/発電機ユニットと、
一次燃料稼働エンジンモジュールと、
二次燃料稼働エンジンモジュールと、
力学エネルギー蓄積装置と、
前記発動機/発電機ユニットを前記力学エネルギー蓄積装置に接続するためにアクティブ化する第1の制御可能なカプラーと、
前記一次エンジンモジュールを前記力学エネルギー蓄積装置に接続するためにアクティブ化する第2の制御可能なカプラーと、
前記二次エンジンモジュールを前記力学エネルギー蓄積装置に接続するためにアクティブ化する第3の制御可能なカプラーと、
前記自動車の駆動系に回転トルク力を提供するために前記力学蓄積装置に接続可能なパワーテイクオフと、
前記第1の力学エネルギー蓄積装置を前記パワーテイクオフに接続するためにアクティブ化する第4の制御可能なカプラーと、
前記自動車の作動中に前記カプラーをアクティブ化または非アクティブ化するための前記自動車からの様々な所定の入力に応動するようにプログラムされたコントローラと、
を備え、
第1の所定の条件は、前記蓄電電源内の充電レベルであり、所定の低充電状態において前記電気発動機は前記力学エネルギー蓄積装置から脱結合され、所定の高充電状態において前記電気発動機は前記力学エネルギー蓄積装置に結合される、
自動車用ハイブリッドエンジンの制御システム。 - 蓄電電源と、
発動機/発電機ユニットと、
一次燃料稼働エンジンモジュールと、
二次燃料稼働エンジンモジュールと、
力学エネルギー蓄積装置と、
前記発動機/発電機ユニットを前記力学エネルギー蓄積装置に接続するためにアクティブ化する第1の制御可能なカプラーと、
前記一次エンジンモジュールを前記力学エネルギー蓄積装置に接続するためにアクティブ化する第2の制御可能なカプラーと、
前記二次エンジンモジュールを前記力学エネルギー蓄積装置に接続するためにアクティブ化する第3の制御可能なカプラーと、
前記自動車の駆動系に回転トルク力を提供するために前記力学蓄積装置に接続可能なパワーテイクオフと、
前記第1の力学エネルギー蓄積装置を前記パワーテイクオフに接続するためにアクティブ化する第4の制御可能なカプラーと、
所定の並置された速度要求サブレンジ内に比較的高速から低速速度要求設定の範囲を有する速度制御インターフェース装置と、
所定の並置された制動要求サブレンジ内に比較的高制動から低制動要求設定の範囲を有する制動制御インターフェース装置と、
前記自動車の作動中に前記カプラーを制御するための前記自動車からの様々な所定の入力に応動するようにプログラムされたコントローラと、
を備え、
前記コントローラは周期的に前記蓄電電源の充電状態を決定し、前記速度制御インターフェース装置および前記制動制御インターフェース装置の設定を決定し、
少なくとも前記決定に基づき、前記コントローラは前記カプラーの1つ1つをアクティブ化するか非アクティブ化するかを行なう、
自動車用ハイブリッドエンジンの制御システム。 - 前記コントローラは、前記制動制御インターフェース装置の設定の決定の先に前記速度制御インターフェース装置の設定の決定を行うようにプログラムされている請求項29記載のシステム。
- 前記コントローラは、前記範囲内の低速度要求サブレンジの設定を探す前に最高速度要求サブレンジの設定を探して、降順に、前記速度制御インターフェース装置の設定を決定するようにプログラムされている請求項30記載のシステム。
- 前記コントローラは、前記速度制御インターフェース装置が最低要求設定にあるときに前記制動制御インターフェース装置の設定を決定するようにプログラムされている請求項30記載のシステム。
- 前記コントローラは、前記範囲内の低制動要求サブレンジの設定を探す前に最高制動要求サブレンジの設定を探して、降順に、前記制動制御インターフェース装置の設定を決定するようにプログラムされている請求項32記載のシステム。
- 前記コントローラは、前記カプラーの1つ1つをアクティブ化するか非アクティブ化するかの選択に際した条件決定として、前記速度制御インターフェース装置および前記制動制御インターフェース装置の以前周期の決定を比較するようにプログラムされている請求項29記載のシステム。
- 前記力学エネルギー蓄積装置は回転可能なフライホイールであり、コントローラは、前記速度制御インターフェース装置と前記制動制御インターフェース装置が両方ともその最低サブレンジに設定されて前記フライホイールを自在に回転させるときに、前記制御可能なカプラーすべてを非アクティブ化するようにプログラムされている請求項29記載のシステム。
- 前記コントローラは、前記速度制御インターフェース装置がその最高サブレンジに設定されて前記力学エネルギー蓄積装置と前記パワーテイクオフに最大動力を提供するときに
前記制御可能なカプラーすべてをアクティブ化するようにプログラムされている請求項29記載のシステム。 - 蓄電電源と、
発動機/発電機ユニットと、
一次燃料稼働エンジンモジュールと、
二次燃料稼働エンジンモジュールと、
力学エネルギー蓄積装置と、
前記発動機/発電機ユニットを前記インテグレータ装置に接続するために作動する第1の制御可能なカプラーと、
前記一次エンジンモジュールを前記力学エネルギー蓄積装置に接続するために作動する第2の制御可能なカプラーと、
前記二次エンジンモジュールを前記インテグレータ装置に接続するために作動する第3の制御可能なカプラーと、
前記自動車の駆動系に回転トルク力を提供するために前記インテグレータ装置に接続可能なパワーテイクオフと、
前記第1の力学エネルギー蓄積装置を前記パワーテイクオフに接続するために作動する第4の制御可能なカプラーと、
複数の予め定められた並置された速度要求サブレンジ内に比較的高速から低速速度要求設定の範囲を有する速度制御インターフェース装置と、
複数の予め定められた並置された制動要求サブレンジ内に比較的高制動から低制動要求設定の範囲を有する制動制御インターフェース装置と、
前記自動車の作動中に前記カプラーをアクティブ化または非アクティブ化するための前記自動車からの様々な所定の入力に応動するようにプログラムされたコントローラと、
を備え、
前記コントローラは周期的に前記蓄電電源の充電状態を決定し、前記速度制御インターフェース装置および前記制動制御インターフェース装置の設定を決定し、
少なくとも前記決定に基づき、前記コントローラは前記カプラーの1つ1つをアクティブ化するか非アクティブ化するかを行なう、
自動車用ハイブリッドエンジンの制御システム。 - 前記コントローラは、前記制動制御インターフェース装置の設定を決定する代わりに、その最低サブレンジを越える前記速度制御インターフェース装置の決定された設定に基づき稼働するようにプログラムされた請求項37記載のシステム。
- 前記コントローラは、前記範囲内の低い設定を探す前に最高の設定を探して、降順に前記速度制御インターフェース装置の設定を決定するようにプログラムされている請求項38記載のシステム。
- 前記コントローラは、前記速度制御インターフェース装置がその最低要求設定にあるときに前記制動制御インターフェース装置の設定を決定するようにプログラムされている請求項38記載のシステム。
- 前記コントローラは、前記範囲内の低い設定を探す前に最高の設定を探して、降順に、前記制動制御インターフェース装置の設定を決定するようにプログラムされている請求項40記載のシステム。
- 前記コントローラは、前記カプラーの1つ1つをアクティブ化するか非アクティブ化するかの選択に際した条件決定として、前記速度制御インターフェース装置および前記制動制御インターフェース装置の以前周期の決定を比較するようにプログラムされている請求項37記載のシステム。
- 前記力学エネルギー蓄積装置は回転可能なフライホイールであり、コントローラは、前記速度制御インターフェース装置と前記制動制御インターフェース装置が両方ともその最低サブレンジに設定されて前記フライホイールを自在に回転させるときに、前記制御可能なカプラーすべてを非アクティブ化するようにプログラムされている請求項37記載のシステム。
- 前記コントローラは、前記速度制御インターフェース装置がその最高サブレンジに設定されて前記力学エネルギー蓄積装置と前記パワーテイクオフに最大動力を提供するときに
前記制御可能なカプラーすべてをアクティブ化するようにプログラムされている請求項37記載のシステム。 - 前記第2、第3および第4の制御可能なカプラーは駆動可能なクラッチである請求項37記載のシステム。
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