JP2011512491A

JP2011512491A - 液圧ハイブリッド伝動遅延装置

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Publication number: JP2011512491A
Application number: JP2010543222A
Authority: JP
Inventors: ジェイムズエイオブライエン; リチャードティーヘーン
Original assignee: リモ−ライドインコーポレイテッド
Priority date: 2008-01-15
Filing date: 2009-01-15
Publication date: 2011-04-21
Also published as: US20110107754A1; EP2232033A1; EP2232033A4; BRPI0907169A2; CN101970834A; WO2009091867A1

Abstract

本発明は、ハイブリッドシステム（２）用の遅延装置（１００、１００’）を提供する。遅延装置は、第１の端部（１０４、１０４’）及び第２の端部（１０６、１０６’）を備えたハウジング（１０２、１０２’）を有し、第１の端部はシステム入口（１０８、１０８’）を備え、第２の端部は孔（１１０、１１０’）を備える。ハウジングの孔内に、ピストン組立体（１１２、１１２’）が摺動可能に配置される。遅延装置は、更に、第２の端部とピストンヘッド（１１４、１１４’）との間のハウジング内に配置されたスプリング（１２６、１２６’）を有する。ピストンヘッドは、スプリングによって第１の端部に向かって付勢され、システム入口に付与される力によって第２の端部に向かって付勢される。

Description

本願は、２００８年１月１５日付米国仮特許出願第６１／０２１，０７９号の利益を主張する。この米国仮特許出願の全開示を本明細書に援用する。

本発明の開示は、概略的には、ハイブリッドシステムに関し、更に詳細には、ハイブリッドシステムのハイブリッドストールを防止する装置及び方法に関する。

ハイブリッドパワートレーンは、自動車の燃料消費を改善するために、人気が上昇している方法である。用語「ハイブリッド」とは、在来の内燃エンジンとエネルギ貯蔵システムの組合せをいい、典型的には、エンジンが発生させた過剰なエネルギ及び制動によって回収されたエネルギを受入れ且つ貯蔵する機能、及び、このエネルギを必要な時に再供給してエンジンを補完する機能を使用する。このことは、動力（パワー）の発生と消費とを分離し、それにより、負荷要求を満たすのに充分な動力を利用することを確保しながら、内燃エンジンがより効率的に作動することを可能にする。

非特許文献１に記載されているように、既知の形式のハイブリッドパワートレーンは、並列ハイブリッド及び直列ハイブリッドを含んでおり、非特許文献１の全開示を本明細書に援用する。並列ハイブリッドであれば、伝統的なエンジンによって動力が供給される伝動装置が、２次伝動装置と共に互いに並列に配置されている。このことは、エンジンまたはエネルギ貯蔵装置の一方が、他方に対して独立に又は他方と同時に、車両を推進させる能力を付与する。図１を参照すると、直列ハイブリッドシステム２は、典型的にはエンジン６及びポンプ８を有するパワープラント４と、アキュムレータ等のエネルギ貯蔵装置１０と、駆動モータ１２と、駆動ホイール１４とを有している。直列ハイブリッドシステム２であれば、エンジンが動力を供給する伝動装置が存在せず、その代わりに、エンジン６は、エネルギ貯蔵装置１０内のエネルギを一定レベルに維持するのに使用される。貯蔵されたエネルギは、車両を推進させるのに使用される。直列ハイブリッドの構成により、動力発生システムと動力消費システムを分離することを可能にし、各々が最適な仕方で制御されることを可能にする。

直列液圧ハイブリッドパワートレーンシステムの一例が特許文献１（O' Brien II）に開示され、特許文献１の全開示を本明細書に援用する。液圧ハイブリッドパワーシステムは、出力に高圧流体を発生させるパワープラントを有している。パワープラントは、在来の内燃エンジン、タービンエンジン、バッテリや燃料電池等によって動力が供給される電気モータ等のエンジンを含む。高圧流体に応答する駆動モータが、エンジンに連結されている。駆動モータは、高圧導管を介してアキュムレータと流体的に連通しており、アキュムレータは、高圧液圧流体のためのエネルギ貯蔵装置又はリザーバとして作用する。作動モードを選択するためのモード選択手段が、パワープラントの出力及び駆動モータに連結され、作動モードは、駆動モード、ニュートラルモード、リバースモード、及びパークモード等を含む。所望の作動モードの下で駆動モータの作動を制御する制御システムが、パワープラント及び駆動モータに接続されている。

作動の際、運転手が、液圧ハイブリッドパワートレーンシステムを備えた車両のアクセルを踏むと、駆動モータの変位が増大して、追加トルクを生じさせ、それにより、車両を推進させる。モータの中を流れるオイルは、アキュムレータから供給されるので、貯蔵されているオイル量が減少し、従って、液圧ハイブリッドパワートレーンシステムの圧力を低下させる。圧力が特定の最小値よりも低くなると、エンジンが作動して液圧ポンプを駆動し、アキュムレータの補給を行う。特定の圧力に到達すると、エンジンを停止させる。

任意のハイブリッドシステムの設計者が直面している１つの課題は、「ハイブリッドストール」として知られている現象において、エネルギ貯蔵装置が完全に枯渇するようになることを防止することである。電気ハイブリッドシステム、特にリチウムバッテリ化学反応を使用するハイブリッドシステムの場合、バッテリの枯渇は、バッテリパックに深刻なダメージを与えることがある。液圧ハイブリッドシステムにおいても、エネルギ貯蔵装置の枯渇は問題である。図２は、在来の液圧ハイブリッド車両が停止状態から急加速するときの速度プロファイルとオイル容量プロファイルとを比較した一例を示す。典型的には、液圧ハイブリッドストールの際、アキュムレータは空になっており、エンジンは、車両の推進及びアキュムレータの再充填の両方に充分な動力を供給することができない。この状況において、システムは、もはや圧力制御モードで作動しておらず、流量制御モードで作動している。この状況からの回復のために、在来の液圧ハイブリッド車両を減速させて、オイルをアキュムレータ内に貯蔵することを可能にする必要がある。

米国特許第７，２８１，３７６号明細書

O'Brien II等著「自動車適用例のための高効率液圧ハイブリッド駆動システム」CONEXPO-CONAGG 2008, Las Vegas, NV、２００８年３月)

ハイブリッドシステム、特に液圧ハイブリッドパワートレーンシステムにおいて、ストールを防止する装置及び方法が継続的に要望されている。かかる装置及び方法は、ハイブリッドシステムの燃料効率を向上させることが望ましい。

本発明によれば、ハイブリッドシステム、特にハイブリッドパワートレーンシステムにおけるストールを防止し、且つ、ハイブリッドシステムの燃料効率を向上させる装置及び方法が、驚くべきことに見出された。

１つの実施形態では、遅延装置は、第１の端部及び第２の端部を備えたハウジングを有する。第１の端部は、システム入口を含み、第２の端部は、孔を備えている。ピストン組立体が、ハウジングの孔の中に摺動可能に配置される。ピストン組立体は、作動リンクに連結されたピストンヘッドを有する。ピストンヘッドは、システム入口に隣接して配置され、作動リンクは、ハウジングの孔の中を通るように配置される。スプリングが、ハウジング内の第２の端部とピストンヘッドとの間に配置される。ピストンヘッドは、スプリングによって第１の端部に向かって付勢され、また、システム入口に付与される力によって第２の端部に向かって付勢される。

他の実施形態では、液圧ハイブリッドパワートレーンシステムは、パワープラント及びアキュムレータの少なくとも一方の流体の流量に応答する少なくとも１つの駆動モータを有する。制御システムが、パワープラント及び少なくとも１つの駆動モータに連結され、パワープラント及び少なくとも１つの駆動モータの作動を複数の作動モードで制御する。液圧ハイブリッドパワートレーンシステムは、更に、少なくとも１つの遅延装置を有し、遅延装置は、液圧ハイブリッドパワートレーンシステム内の流体の圧力が予め定められた最小圧力よりも低下したときに、少なくとも１つの駆動モータへの流体の流量を減少させる。

更に別の実施形態において、ハイブリッドシステムを作動させる方法は、ハイブリッドシステムが、パワープラント及びアキュムレータの少なくとも一方からの流体の流量に応答する少なくとも１つの駆動モータと、パワープラント及び少なくとも１つの駆動モータの作動を複数の作動モードで制御するために、パワープラント及び少なくとも１つの駆動モータに連結された制御システムと、遅延装置とを備え、ハイブリッドシステム内の流体圧力を連続的に監視する段階と、ハイブリッドシステム内の流体の圧力を予め定められた最小圧力と比較する段階と、予め定められた最小圧力になったときに駆動モータへの流体の流量を減少させることによって、ハイブリッドシステムがストールを生じさせることなしに供給できる動力よりも大きい動力をオペレータが要求できることを禁止する段階と、ハイブリッドシステム内の流体の圧力を回復させることを可能にする段階とを有し、ハイブリッドストールが防止される。

当業者ならば、本発明の上記及び他の長所は、特に図面を参照して述べる以下の詳細な説明から容易に理解されよう。

従来技術の直列ハイブリッドシステムを示すブロック図である。従来技術の液圧ハイブリッドシステムにおける、加速時の速度プロファイル及びオイル容量プロファイルを示す例示グラフである。本発明による遅延装置を備えた液圧ハイブリッドシステムにおける、加速時の速度プロファイル及びオイル容量プロファイルを示す例示グラフである。本発明による遅延装置の側面図である。図４の遅延装置の線５−５における断面図である。液圧ハイブリッドシステム用の制御システムを備えた、図４及び図５の遅延装置の内部を示す部分斜視図である。本発明の他の実施形態による遅延装置の内部を示す部分的な斜視図である。図７の遅延装置の部分的な側面図である。

以下の説明は本発明の本質の単なる例示であり、本発明、その用途または使用方法を限定するものではない。また、全図面を通して、同じ参照番号は、同一また同様の部品及び特徴を示すものと理解すべきである。またここに開示する方法に関して、説明する段階は本質の例示であり、したがって、必須のものでもないし厳格なものでもない。

本明細書は、遅延装置１００、及びハイブリッドシステム２の駆動モータを制御する方法を含む。特に、遅延装置１００は、システムの圧力が予め定められた最小圧力よりも低下したときに、アキュムレータ等のエネルギ貯蔵装置１０からのオイル等の液圧流体の流量を減少させるように構成されている。予め定められた最小圧力は、それよりも圧力が低くなるとハイブリッドストールが生じることがある圧力である。遅延装置１００の効果は、特に、駆動モータ１２の利用可能な変位を減少させることによって、駆動モータ１２への液圧流体の流量を遅延させ（抑制し）、ハイブリッドストールを防止することにある。加えて、流体の漏れ等の機械の故障によるハイブリッドストールが起こった場合、遅延装置１００は、ハイブリッドストールからの積極的且つ迅速な回復を容易にする。

図３を参照すると、図３は、本発明の遅延性能を有する液圧ハイブリッド車両の速度プロファイルとオイル容量プロファイルの比較を示す。液圧ハイブリッド車両が停止状態から急加速するとき、遅延性能を有する液圧ハイブリッド車両は、システムの予め定められた最小圧力に達するまで加速し続ける。引き続いて、例えばエネルギ貯蔵装置１０を再充填することによって、オイルの流量を減少させ、オイル容量を増大させることを可能にし、液圧ハイブリッド車両が、ストールを発生させることなしに所望の速度に達することを可能にする。遅延装置１００を有する液圧ハイブリッド車両は、遅延性能を有していない既知の車両よりも低い加速度しか有していないけれども、遅延装置１００を採用することにより、液圧ハイブリッド車両の作動中のハイブリッドストールの発生を望ましくは最小にすることを理解すべきである。

図４〜図６に示すように、本発明の１つの実施形態による遅延装置１００は、第１の端部１０４及び第２の端部１０６を有するハウジング１０２を含んでいる。第１の端部１０４は、システム入口１０８を有し、第２の端部１０６は、それに形成された孔１１０を有している。遅延装置１００は、更に、ピストン組立体１１２を有している。ピストン組立体１１２は、ハウジング１０２の孔の中に摺動可能に配置されている。ピストン組立体１１２は、作動リンク１１６に連結されたピストンヘッド１１４を含んでいる。ピストンヘッド１１４は、例えば、作動リンク１１６と一体に形成されるのがよい。ピストンヘッド１１４は、システム入口１０８に隣接して配置されている。作動リンク１１６は、ハウジング１０２の孔１１０の中を通るように配置されている。

特定の実施形態では、ピストン組立体１１２は、システム入口１０８内に摺動可能に配置されたプッシュロッド１１８を含んでいる。プッシュロッド１１８は、ピストンヘッド１１４に連結されるのがよい。プッシュロッド１１８及びピストンヘッド１１４の少なくとも一方は、ハウジング１０２の内面１２０に密封的に係合するのがよい。例えば、プッシュロッド１１８は、ハウジング１０２の内面１２０に密封的に係合する少なくとも１つの１次シール１２２を有している。プッシュロッド１１８は、ピストンヘッド１１４及び作動リンク１１６と一体に形成されてもよい。１つの実施形態では、プッシュロッド１１８は、例えばプッシュロッド１１８とピストンヘッド１１４とねじ山を介して係合させることによって、ピストンヘッド１１４及び作動リンク１１６に取外し可能に連結される。

スプリング１２６が、第２の端部１０６とピストンヘッド１１４との間のハウジング１０２内に配置されている。特に、スプリング１２６は、ピストンヘッド１１４に接触している。ピストンヘッド１１４は、スプリング１１８によって第１の端部１０４に向かって付勢され、システム入口１０８に付与される力によって第２の端部１０６に向かって付勢される。この力は、液圧力、空気力、機械的な力及び電気機械的な力等のうちの少なくとも１つであるのがよい。システム入口１０８に付与される力が、例えば、ハイブリッドシステム２の液圧によって生じる液圧力である場合、１次シール１２２により、ピストン組立体１１２をそれに付与される液圧を介して作動させることを可能にする。ピストンヘッド１１４は、その上に、ハウジング１０２の内部への液圧流体の漏れを防止する２次シール１２４を有していてもよいことを理解すべきである。１次シール１２２及び２次シール１２４は、Ｏリングの形態であるのがよいけれども、その他の適当なシール形式を採用してもよいことを理解すべきである。

１つの例では、スプリング１２６は、作動リンク１１６の上に配置される。他の例では、スプリング１６は、作動リンク１１６に隣接して配置される。スプリング１２６は、遅延装置１００を有するハイブリッドシステム２の予め定められた最小圧力に達したときに、ピストンヘッド１１４をハウジング１０２の第１の端部１０４に向かって付勢するように選択される。例示として、スプリング１２６のばね定数は、予め定められた最小圧力に達したときにスプリング１２６がピストンヘッド１１４を充分に付勢するように選択される。液圧ハイブリッドパワートレーンシステム用の非制限的な一例として、スプリング１２６は、約１０００〜約４６００ｐｓｉ（約６．８９〜約３１．７ＭＰａ）の範囲内で反応するように選択されるのがよい。スプリング１２６はまた、予め定められた最小圧力が得られたときにスプリング１２６がピストンヘッド１１４を充分に付勢することを可能にするために、所望レベルまで予荷重が付与されるのがよい。適当なスプリング１２６は、コイルスプリング、螺旋形スプリングまたはガススプリングのうちの少なくとも１つを含むことを理解すべきである。当業者は、望むようにスプリング１２６及び予荷重を選択するのがよい。

他の実施形態では、遅延装置１００は、ハウジング１０２の第１の端部１０４に連結される端キャップ１２８を含むのがよい。端キャップ１２８は、ハイブリッドシステム２の高圧導管１６２’（図７参照）に流体連通可能に配置されるように構成されている。しかしながら、端キャップ１２８は、システムの液圧の測定値を得ることができるハイブリッドシステム２の任意の部分と流体連通可能に配置されてもよいことを認識すべきである。端キャップ１２８はまた、望むように、ハイブリッドシステム２からの液圧流体の流出を容易にする流出弁１３０’（図７及び図８参照）を含むのがよい。

図４〜図６を参照すると、或る実施形態における遅延装置１００は、調節可能なスプリング予荷重キャップ１３２を含んでいる。スプリング予荷重キャップ１３２は、ハウジング１０２の第２の端部１０６の孔１１０の中に配置されている。スプリング予荷重キャップ１３２は、所望の予荷重をスプリング１２６に付与するように構成されている。非制限的な例として、調節可能なスプリング予荷重キャップ１３２は、第１のねじ山１３４を有し、第１のねじ山１３４は、ハウジング１０２の内面１２０に形成された第２のねじ山１３６と協働する。当業者は、ハウジング１０２とねじ山を介して協働する調節可能なスプリング予荷重キャップ１３２を回転させることによって、ハウジング１０２内に配置されたスプリング１２６に付与される予荷重を、望むように調節可能であることを理解すべきである。

本発明による遅延装置１００はまた、スリーブブッシング１３８を含むのがよい。スリーブブッシング１３８は、作動リンク１１６とスプリング予荷重キャップ１３２の間に配置されている。特に作動リンク１１６が遅延装置１００の作動と共に孔１１０の中を移動する場合、スリーブブッシング１３８は、スプリング予荷重キャップ１３２と作動リンク１１６の間の摩擦を最小にする材料で形成される。スリーブブッシング１３８は、自己潤滑性、高い耐摩耗性及び耐食性を有する材料で形成されるのがよい。非制限的な例として、スリーブブッシング１３８は、Beemer Precision, Inc.（Fort Washington、ペンシルベニア州）から商業的に入手できるOilite（登録商標）青銅等の、自己潤滑性オイル含浸焼結金属で形成されるのがよい。スリーブブッシング１３８のための他の適当な材料を、望むように選択してもよい。

遅延装置１００は、ハイブリッドシステム２に直接取付けられるのがよい。図４及び図６に示すように、遅延装置１００は、少なくとも１つの位置決めピン孔１４０と、少なくとも１つのボルト孔１４２を有し、それにより、ハイブリッドシステム２への遅延装置１００の取付けを容易にする。当業者は、遅延装置１００をハイブリッドシステム２に取付けるための他の手段を採用してもよいことを認識すべきである。

ここで図６を参照すると、液圧ハイブリッドパワートレーンシステム等のハイブリッドシステム２における遅延装置１００の使用例が示されている。図６では、液圧ハイブリッドパワートレーンシステムに関連している遅延装置１００が記載されているけれども、遅延装置１００は、力の入力及び出力のバランスが望まれる任意のシステムに使用されてもよいことを理解すべきである。例えば、遅延装置１００は、他の種類のハイブリッドパワートレーンシステムと使用されてもよい。同様に、遅延装置１００は、ハイブリッド風力タービンパワー（発電）システム、ハイブリッド波力及び潮力パワー（発電）システム等のハイブリッドパワー（発電）システムの効率を改善するのに採用されてもよい。

ハイブリッドシステム２は、少なくとも１つの駆動モータ１２を有している。少なくとも１つの駆動モータ１２は、パワープラント４及びエネルギ貯蔵装置１０（以下、アキュムレータ１０と呼ぶ。）の少なくとも一方からの流体の流量に応答する。制御システム１４４は、例えば少なくとも１つの入口または出口１４６を介して、パワープラント４及び少なくとも１つの駆動モータ１２に連結される。制御システム１４４は、当該技術分野で知られているように、パワープラント４及び少なくとも１つの駆動モータ１２の作動を複数の作動モードで制御するように構成されている。例えば、制御システム１４４は、特許文献１（その全開示は本願に援用する）に開示されているように、パワープラント４及び少なくとも１つの駆動モータ１２を作動させる。

遅延装置１００のシステム入口１０８は、パワープラント４及びアキュムレータ１０の少なくとも一方と流体連通している。作動リンク１１６は、制御システム１４４に作動的に連結されている。遅延装置１００は、ハイブリッドシステム２内の流体の圧力が予め定められた最小圧力よりも低下したときに少なくとも１つの駆動モータ１２への流体の流量を減少させるように構成されている。液圧装置がハイブリッドシステム２の一部として採用されている場合、システム入口１０８に付与される力は、ハイブリッドシステム２内の流体圧力からの液圧力であることを理解すべきである。

図６に示す特定の実施形態では、制御システム１４４は、作動リンク１１６に連結される摺動プレート１４６を含んでいる。摺動プレート１４６は、制御システム１４４の表面に形成されたガイド溝１４８内に摺動可能に配置されている。摺動プレート１４６は、それが摺動することによりハイブリッドシステム２内の流体の圧力が変化するように構成されている。例えば、システムの流体圧力が変化するとき、ピストンヘッド１１４は、システム入口１０８における力及びスプリング１２６のうちの一方によって、第１の端部１０４及び第２の端部１０６のうちの一方に向かって付勢される。摺動プレート１４６は、それに枢動可能に連結されたカム１５０を有している。カム１５０は、シース１５２に取付けられ、アクセルケーブル１５４は、シース１５２の中を通るように配置されている。アクセルケーブル１５４は、その一端がペダル（図示せず）に取付けられ、その他端が制御システム１４４の作動バルブ１５６に取付けられている。オペレータがハイブリッドシステム２からのパワーを要求するとき、オペレータは、アクセルケーブル１５４を使用する。シース１５２は、アクセルケーブル１５４の利用可能な変位を機械的に制限することによって、オペレータが追加のパワーを要求することができないようにする。

作動に際し、システムの流体圧力が予め定められた最小圧力よりも高い場合、ピストンヘッド１１４が第２の端部１０６に向かって付勢され、アクセルケーブル１５４の利用可能な変位を最大にする。システムの流体圧力が予め定められた最小圧力よりも低い場合、ピストンヘッド１１４が第１の端部１０４に向かって付勢され、アクセルケーブル１５４の利用可能な変位を最小にする。システムの流体圧力が予め定められた最小圧力よりも低い場合、遅延装置１００は、オペレータの入力を、ハイブリッドシステム２の能力内の「ランプ」デマンド（“ramped” demand）に有効且つ機械的に変換し、それにより、液圧ハイブリッドストールを防止し且つパワープラント４がアキュムレータ１０を再充填することを可能にする。

制御システム１４４は、更に、変位制御モジュール１５８を含んでいる。変位制御モジュール１５８は、当該技術分野で知られているように、エンジン６、ポンプ及び駆動モータ１２のうちの少なくとも１つを制御する比例力倍増器（proportional force multiplier）として機能する。変位制御モジュール１５８は、作動バルブ１５６に作動的に連結され、それにより、アクセルケーブル１５４を介してオペレータによって制御される。図６に示す制御システム１４４は、変位制御モジュール１５８を制御するためのカム１５０と作動バルブ１５６の構成を示すが、変位制御モジュール１５８を制御するためのギヤ、液圧、空気圧、電子部品等を本発明の範囲内で使用してもよいことを理解すべきである。

図７及び図８は、本発明の他の実施形態を示す。図４〜図６と同様の構造部品は、そのことを明らかにするために、同じ参照番号と符号（’）を有している。

遅延装置１００’は複数のスプリング１２６’と調節可能な複数のスプリング予荷重キャップ１３２’を有している。スプリング１２６’は、ピストンヘッド１１４’とスプリング予荷重キャップ１３２’の間に配置されている。スプリング１２６’はまた、作動リンク１１６’に隣接して配置されている。例えば、複数のスプリング１２６’は、作動リンク１１６’の周囲に配置されてもよいし、スプリング予荷重キャップ１３２’から突出しているスプリングガイド１６０’の上に配置されてもよい。複数のスプリング１２６’は、望むように、単一または複数のピストンヘッド１１４’をハウジング１０２’の第１の端部１０４’に向かって付勢するのがよい。

図７及び図８に更に示すように、制御システム１４４’は、ハイブリッドシステム２のポンプ８及び駆動モータ１２の変位を制御するためのギヤ型変位制御モジュール１５８’を含んでいる。ギヤ型変位制御モジュール１５８’は、オペレータが追加の動力をハイブリッドシステム２から要求することが直接できないように構成されている。摺動プレート１４６’は、ギヤ型変位制御モジュール１５８’に作動的に連結されている。

作動に際し、システムの流体圧力が予め定められた最小圧力よりも高い場合、ピストンヘッド１１４’は、第２の端部１０６’に向かって付勢され、摺動プレート１４６’は、オペレータが最大の動力をハイブリッドシステム２から要求することを可能にする。システムの流体圧力が予め定められた最小圧力よりも低い場合、ピストンヘッド１１４’は、第１の端部１０４’に向かって付勢され、摺動プレート１４６’は、オペレータが動力をハイブリッドシステム２から要求することができないようにする。それにより、遅延装置１００’は、液圧ハイブリッドストールを防止し、パワープラント４がアキュムレータ１０を再充填することを可能にする。

本発明の遅延装置１００、１００’は、特にハイブリッドシステム２内の流体圧力が予め定められた最小圧力よりも低下すると、少なくとも１つの駆動モータ１２への流体の流量を減少させる場合に、全ての電子装置から独立して作動できることを認識すべきである。変形例では、ハイブリッドシステム２は、ハイブリッドシステム２の燃料効率を更に改善するための電子制御装置（図示せず）を含むのがよい。

本発明はまた、ハイブリッドシステム２を作動させる方法を提供する。本発明の遅延装置１００、１００’は、システムの圧力を連続的に監視し、且つこの圧力の値とシステムの予め定められた最小圧力（この最小圧力より低いと、液圧ハイブリッドストールが緊迫する）とを比較することによって機能する。オペレータが加速のためのパワーを要求し且つシステムの圧力が低下し始めると、遅延装置１００、１００’は、アクセルケーブルの相対移動を機械的に制御し且つ制限することにより、システムが得ることができるパワーよりも大きいパワーをオペレータが要求することを禁止する。オペレータはアクセルペダルの移動のいかなる「停止」または「移動止め」も感知しないが、遅延装置１００、１００’が、オペレータの入力を、システムの能力範囲内の「ランプ」デマンドに有効且つ機械的に変換し、これにより液圧ハイブリッドストールを防止する。

本発明の方法はまた、遅延装置１００、１００’がハイブリッドストールを防止すべく作動する所望の所定最小圧力を調節するため、少なくとも１つのスプリング１２６、１２６’を選択する段階を有している。他の実施形態では、本発明の方法は、ハイブリッドストールを防止すべく遅延装置１００、１００’が作動する所望の所定最小圧力を得るため、例えば少なくとも１つのスプリング予荷重キャップ１３２、１３２’を調節することによって、少なくとも１つのスプリング１２６、１２６’に所望の予荷重を付与する段階を有している。

当業者は、本発明による遅延装置１００、１００’が船、ボートまたは潜水艇等の浮揚船舶または潜水船舶用推進システム及びヘリコプター等の推進システム（但しこれらに限定されない）の多くのハイブリッドシステム２に使用できることを理解すべきである。本発明のハイブリッドシステム２は、風力タービン等の静止用途にも使用できる。要するに、本発明は、エネルギの入力及び出力の効率的管理が望まれるあらゆるシステムに使用できる。

以上、本発明を例示する目的で或る代表的実施形態及び詳細を示したが、当業者ならば、特許請求の範囲に記載する本発明の範囲から逸脱することなく種々の変更をなし得ることは明白であろう。

Claims

遅延装置であって、
システム入口を含む第１の端部と、孔を含む第２の端部を有するハウジングと、
前記ハウジングの孔内に摺動可能に配置されたピストン組立体と、を有し、前記ピストン組立体は、前記ハウジングの孔の中を通るように配置された作動リンクに連結されたピストンヘッドを有し、前記ピストンヘッドは、前記システム入口に隣接して配置され、
更に、前記第２の端部と前記ピストンヘッドとの間の前記ハウジング内に配置されたスプリングを有し、
前記ピストンヘッドは、前記スプリングによって前記第１の端部に向かって付勢され、且つ、前記システム入口に付与される力によって前記第２の端部に向かって付勢される、遅延装置。
更に、前記ハウジングの第１の端部に連結された端キャップを有し、前記端キャップは、高圧導管に流体連通可能に配置される、請求項１に記載の遅延装置。
前記端キャップは、流出弁を有する、請求項２に記載の遅延装置。
更に、前記ハウジングの第２の端部の孔内に配置された調節可能なスプリング予荷重キャップを有し、前記スプリング予荷重キャップは、所望の予荷重を前記スプリングに付与するように構成される、請求項１に記載の遅延装置。
前記調節可能なスプリング予荷重キャップは、第１のねじ山を有し、第１のねじ山は、前記ハウジングの内面に形成された第２のねじ山と協働する、請求項４に記載の遅延装置。
更に、前記作動リンクと前記スプリング予荷重キャップとの間に配置されたスリーブブッシングを有する、請求項４に記載の遅延装置。
更に、前記ピストンに連結され且つ前記システム入口内に配置されたプッシュロッドを有し、前記プッシュロッドは、前記ハウジングとの間をシールするように前記ハウジングと係合する、請求項１に記載の遅延装置。
更に、前記プッシュロッドと前記ハウジングの内面との間に配置された少なくとも１つのシールを有する、請求項７に記載の遅延装置。
前記スプリングは、前記作動リンクの上に配置される、請求項１に記載の遅延装置。
複数の前記スプリング及び複数の調節可能なスプリング予荷重キャップを有し、
前記スプリングは、前記ピストンと前記スプリング予荷重キャップとの間で前記作動リンクに隣接して配置され、
前記複数のスプリングは、前記ピストンを第１の端部に向かって付勢する、請求項１に記載の遅延装置。
前記システム入口に付与される力は、前記システムの流体圧力によって供給される、請求項１に記載の遅延装置。
液圧ハイブリッドパワートレーンシステムであって、
パワープラント及びアキュムレータの少なくとも一方からの流体の流量に応答する少なくとも１つの駆動モータと、
パワープラント及び少なくとも１つの駆動モータの作動を複数の作動モードで制御するために、パワープラント及び少なくとも１つの駆動モータに連結された制御システムと、
少なくとも１つの遅延装置と、を有し、
前記遅延装置は、システム入口を含む第１の端部と、孔を含む第２の端部を有するハウジングを有し、前記システム入口は、パワープラント及びアキュムレータの少なくとも一方と流体連通し、
前記遅延装置は、更に、前記ハウジングの孔内に摺動可能に配置されたピストン組立体を有し、前記ピストン組立体は、前記ハウジングの孔の中を通るように作動リンクに連結されたピストンヘッドを有し、前記ピストンヘッドは、前記システム入口に隣接して配置され、前記作動リンクは、前記制御システムに作動的に連結され、
前記遅延装置は、更に、前記第２の端部と前記ピストンヘッドとの間の前記ハウジング内に配置されたスプリングを有し、
前記ピストンヘッドは、前記スプリングによって前記第１の端部に向かって付勢され、且つ、前記システム入口に付与される力によって前記第２の端部に向かって付勢され、
前記遅延装置は、前記液圧ハイブリッドパワートレーンシステム内の流体圧力が予め定められた最小圧力よりも低下したとき、少なくとも１つの駆動モータへの流体の流量を減少させる、液圧ハイブリッドパワートレーンシステム。
前記システム入口に付与される力は、液圧ハイブリッドパワートレーンシステム内の流体圧力によって付与される、請求項１２に記載の液圧ハイブリッドパワートレーンシステム。
前記制御システムは、前記作動リンクに連結された摺動プレートを有し、前記摺動プレートは、前記液圧ハイブリッドパワートレーンシステム内の流体圧力が変化すると摺動するように構成される、請求項１２に記載の液圧ハイブリッドパワートレーンシステム。
前記摺動プレートは、それに枢動可能に連結されたカムを有し、前記カムは、シースに取付けられ、アクセルケーブルがシースの中を通るように配置され、前記シースは、アクセルケーブルの利用可能な変位を機械的に制限することによって、オペレータが追加のパワーを要求することができないようにする、請求項１４に記載の液圧ハイブリッドパワートレーンシステム。
前記アクセルケーブルは、前記制御システムの作動バルブに連結される、請求項１５に記載の液圧ハイブリッドパワートレーンシステム。
前記制御システムは、オペレータが液圧ハイブリッドパワートレーンシステムから更にパワーを直接要求できないように構成されたギヤ型変位制御モジュールを有し、前記摺動プレートは、ギヤ型変位制御モジュールに連結される、請求項１４に記載の液圧ハイブリッドパワートレーンシステム。
前記遅延装置は、ハイブリッドシステム内の流体圧力が予め定められた最小圧力より低下したときに少なくとも１つの駆動モータへの流体の流量を減少させる際、任意の電子装置から独立して作動する、請求項１２に記載の液圧ハイブリッドパワートレーンシステム。
更に、燃料効率を改善するための電子制御装置を有する、請求項１２に記載の液圧ハイブリッドパワートレーンシステム。
ハイブリッドシステムを作動させる方法であって、
ハイブリッドシステム内の流体圧力を連続的に監視する段階を有し、前記ハイブリッドシステムは、パワープラント及びアキュムレータのうちの少なくとも一方からの流体の流量に応答する少なくとも１つの駆動モータと、パワープラント及び前記少なくとも１つの駆動モータの作動を複数の作動モードで制御するためにパワープラント及び前記少なくとも１つの駆動モータに連結された制御システムと、遅延装置とを備え、
更に、ハイブリッドシステム内の流体圧力と予め定められた最小圧力とを比較する段階と、
予め定められた最小圧力が達成されたときに駆動モータへの流体の流量を減少させることによって、ハイブリッドシステムがストーリングを生じさせることなしに供給することができるパワーよりも大きいパワーをオペレータが要求することができないようにする段階と、
ハイブリッドシステム内の流体の圧力を回復させる段階と、を有し、
ハイブリッドストールが生じることを防止する、方法。