JP2017501929A - 車両のためのエネルギー採取システム - Google Patents

Abstract

簡単に述べると、エンジンおよびトルクコンバータを有する車両のためにエネルギーを採取するための技術が全体的に述べられている。様々な例では、エネルギー採取システムが述べられており、トルクコンバータは、エンジンによって駆動される入力シャフトと、出力シャフトとを有するように構成することができる。トルクコンバータの入力シャフトおよび出力シャフトのそれぞれを、発電機の第１の部分および第２の部分の１つに機械的に結合することができる。発電機は、トルクコンバータの入力シャフトと出力シャフトとの間の回転速度差を使用して電気エネルギーを発生することができる。その結果として、発電機は、電気エネルギーの少なくとも一部分を蓄電装置内に貯蔵することができ、それは、そうでなければトルクコンバータにおいて失われることになるはずである。貯蔵された電気エネルギーは、車輪を回転させるように構成される補助モータに送ることができる。

Description

別段本明細書に示されない限り、このセクションで述べる手法は、本願の請求項に対する先行技術ではなく、このセクションに含めることによって先行技術であると認めるものでもない。

既存のハイブリッド車は、従来の内燃エンジンと１つまたは複数の電気モータを組み合わせた複雑な構造を有する。また、かかるハイブリッド車は、通常、リチウムイオン電池などの二次電池を使用し、そのために内燃エンジンを有する従来の車両に比べて、それらの重量および製造コストが著しく増加することになる。

たとえば、直列方式ハイブリッド車は、電気エネルギーを発生するための発電機を動かすように調整されたエンジンと、発電機からの電気を貯蔵し、車輪を駆動するために、貯蔵された電気を電気モータに供給するための、リチウムイオン電池など、電池とを含む。かかるシステムでは、モータトルクは、低速で車輪を駆動するのに十分に大きいが、その効率は、モータが高速で車輪を駆動するように動作するとき、かなり低下する恐れがある。直列方式ハイブリッド車と反対に、並列方式ハイブリッド車は、車輪を個別に、または協働で車輪を駆動することができるように、電気モータおよび内燃エンジンを搭載するように設計されている。また、１つまたは複数の電気モータおよび内燃エンジンが、車輪を駆動するために動力を分担するように搭載される直列−並列方式のハイブリッド車が開発されている。しかし、そのような車両では、２つ以上の電気モータを搭載するために、より高機能な制御器が必要であり、コストが増加することになる。

上記に述べたように、従来のハイブリッド車は、十分なトルクを用いて車輪を駆動するために１つまたは複数のモータを制御するための高機能な制御器が必要である。また、電気モータに給電するのに使用される、リチウムイオン電池など、大容量電池は、製造コストをかなり増加させる原因になる。

車両のためのエネルギー採取に関する技術が全体的に述べられている。

本明細書に述べるエンジンおよびドライブシャフトを有する車両のための様々なエネルギー採取システム例は、トルクコンバータ、発電機、蓄電装置および補助モータを含むことができる。トルクコンバータは、エンジンに機械的に結合される入力シャフトと、ドライブシャフトに機械的に結合される出力シャフトとを有するように構成することができる。発電機は、第１の部分および第２の部分を有するように構成することができる。第１の部分は、トルクコンバータの入力シャフトに機械的に結合することができ、第２の部分は、トルクコンバータの出力シャフトに機械的に結合することができる。発電機は、発電機の第１の部分が発電機の第２の部分に対して回転するとき、電気エネルギーを発生するように動作可能とすることができる。蓄電装置は、発電機に電気的に結合し、かつ電気エネルギーの少なくとも一部分を貯蔵される電気エネルギーとして貯蔵するように動作可能とすることができる。補助モータは、ドライブシャフトに機械的に結合し、かつ発電機によって発生された電気エネルギーを受け取るように動作可能とすることができる。

いくつかの例では、車両のためにエネルギーを採取するための方法が述べられている。車両は、トルクコンバータおよびエンジンを有するように構成することができ、トルクコンバータは、エンジンによって駆動される入力シャフトを有し、トルクコンバータは、出力シャフトをさらに有する。例示的な方法は、トルクコンバータの入力シャフトと出力シャフトとの間の回転速度差を使用して電気エネルギーを発生することを含むことができる。電気エネルギーは、機械的トルクに変換され、機械的トルクは、ドライブシャフトに加えられ得る。たとえば、機械的トルクを加えることは、ドライブシャフトに機械的に結合される補助モータに電気エネルギーを供給することを含むことができる。

いくつかの例では、車両のためにエネルギーを採取するように動作可能なプロセッサを制御するためのプログラムを格納するように適合させることができるコンピュータ可読記憶媒体が述べられており、その車両は、エンジン、トルクコンバータおよびドライブシャフトを有するように構成することができ、トルクコンバータは、入力シャフトおよび出力シャフトを有する。プロセッサは、さらに本明細書に述べるような様々な特徴を含むことができる。プログラムは、入力シャフトと出力シャフトとの間の回転速度差から電気エネルギーを発生するための１つまたは複数の命令を含むことができる。プログラムは、蓄電装置内に電気エネルギーの少なくとも一部分を貯蔵し、かつドライブシャフトに機械的に結合される補助モータに電気エネルギーを伝達し、それによってドライブシャフトに機械的トルクを加えるための１つまたは複数の命令をさらに含むことができる。

前述の概要は、例示するものにすぎず、決して限定することは意図されない。上記に述べた例示的な態様、実施形態および特徴に加えて、さらなる態様、実施形態および特徴が、図面および次の詳細な記述を参照することによって明らかになるはずである。

本開示の前述および他の特徴は、次の記述および添付の請求項から、添付図面とともに検討すると、より完全に明らかになるはずである。これらの図面が本開示によるいくつの実施形態だけを描き、したがってその範囲を限定すると見なすべきでないことを理解して、本開示は、添付図面の使用を通じて特性および細部を追加して述べる。

例示的な車両例のブロック図を概略的に示す図である。 発電機に結合される例示的なトルクコンバータ例の横断面図を概略的に示す図である。 モータ制御器に結合される例示的な蓄電装置例のブロック図を概略的に示す図である。 ドライブ車輪が停止され、内燃エンジンが動作している例示的な車両例のブロック図を概略的に示す図である。 ドライブ車輪が回転し始めている例示的な車両例のブロック図を概略的に示す図である。 ドライブ車輪が一定速度で回転しており、トルクコンバータがロックアップされている例示的な車両例のブロック図を概略的に示す図である。 トルクコンバータおよびエンジンを有する車両のためにエネルギーを採取するように適合させる方法のフロー図例を例示する図である。 トルクコンバータおよびエンジンを有する車両のためにエネルギーを採取するための方法を実施するように構成することができるコンピューティングシステム例を例示する概略ブロック図を示す図である。 トルクコンバータおよびエンジンを有する車両のためにエネルギーを採取するように利用することができるコンピュータプログラム製品を例示する図である。 すべては、本明細書に述べる少なくともいくつかの実施形態によって構成される。

次の詳細な記述では、添付図面を参照し、それは、この記述の一部をなす。図面では、同様の記号は、通常、別段文脈によって示されない限り、同様の構成要素を識別する。詳細な記述、図面および請求項で述べる例示的な実施形態は、限定することは意図されない。本明細書に提示する主題の趣旨または範囲から逸脱せずに、他の実施形態を利用することができ、他の変更を実施することができる。本開示の態様は、本明細書に全体的に述べ図に例示するように、広範な異なる構成によって、構成する、置換する、組み合わす、分ける、設計することができ、そのすべてが本明細書で明示的に企図されていることは容易に理解されるはずである。

本開示は、とりわけ車両のためにエネルギーを採取することに関する方法、機器、システム、装置およびコンピュータプログラム製品について全体的に描かれている。

簡単に述べると、エンジンおよびトルクコンバータを有する車両のためにエネルギーを採取するための技術が全体的に述べられている。様々な例では、エネルギー採取システムが述べられ、トルクコンバータは、エンジンによって駆動される入力シャフトと、出力シャフトとを有するように構成することができる。トルクコンバータの入力シャフトおよび出力シャフトのそれぞれが、発電機の第１の部分および第２の部分の１つに機械的に結合することができる。発電機は、トルクコンバータの入力シャフトと出力シャフトとの間の回転速度差を使用して電気エネルギーを発生することができる。その結果として、発電機は、普通ならトルクコンバータにおいて失われることになるはずの電気エネルギーの少なくとも一部分を蓄電装置内に貯蔵することができる。貯蔵された電気エネルギーは、車輪を回転させるように構成される補助モータに送ることができる。

いくつかの実施形態では、発電機の第１の部分は、ロータとすることができ、発電機の第２の部分は、ステータとすることができる。あるいは、発電機の第１の部分は、ステータとすることができ、発電機の第２の部分は、ロータとすることができる。

いくつかの実施形態では、トルクコンバータは、流体カプラを含むことができる。この場合、発電機の第１の部分は、流体カプラ内に滑り（slippage）があるとき、発電機の第２の部分に対して回転するように構成することができる。

いくつかの実施形態では、エンジンは、内燃エンジンとすることができる。あるいは、エンジンは、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、ガスタービンエンジン、ロータリーエンジン、ヴァンケル（Ｗａｎｋｅｌ）ロータリーエンジン、筒形エンジン、ガソリン−電気ハイブリッドエンジンおよびディーゼル−電気ハイブリッドエンジンの１つとすることができる。

いくつかの実施形態では、システムは、発電機からの、または蓄電装置からの電気エネルギーを補助モータに伝達する速度を制御するように動作可能な補助モータ制御器をさらに含むことができる。補助モータ制御器は、蓄電装置の電圧、蓄電装置に貯蔵された電荷量、ドライブシャフトの回転速度、エンジン速度、エンジントルク、車輪速度および加速装置入力の少なくとも１つを含む様々なパラメータに基づいて、電気エネルギーの伝達速度を制御するように動作可能とすることができる。たとえば、補助モータ制御器は、車両加速装置入力に基づく加速装置信号および蓄電装置内に貯蔵された電荷に基づく電荷貯蔵信号を受信するように構成することができる。補助モータに加えられる電気エネルギーは、これらおよび適宜他の信号に基づくことができ、たとえば、電気エネルギーは、感知できる車両加速装置入力があるとき、増加させることができる。

図１は、本明細書に述べる少なくともいくつかの実施形態によって構成される、例示的な車両例のブロック図を概略的に示す。描写するように、車両１００は、エンジン１１０と、入力シャフト１２２および出力シャフト１２４を有するトルクコンバータ１２０と、第１の部分１３２および第２の部分１３４を有する発電機１３０と、スリップリング１４０と、蓄電装置１５０と、補助モータ制御器１６０と、補助モータ１７０と、トランスミッション１８０と、車輪１９０と、ドライブシャフト１９２と、一方向クラッチ１９４とを含むことができる。

トルクコンバータ１２０の入力シャフト１２２は、エンジン１１０に機械的に結合することができ、出力シャフト１２４は、ドライブシャフト１９２に機械的に結合することができる。発電機１３０の第１の部分１３４は、トルクコンバータ１２０の入力シャフト１２２に機械的に結合することができ、発電機１３０の第２の部分１３２は、トルクコンバータ１２０の出力シャフト１２４に機械的に結合することができる。発電機１３０は、第１の部分１３４が第２の部分１３２に対して回転するとき、電気エネルギーを発生するように動作可能とすることができる。ある実施形態では、発電機１３０は、ＡＣ（交流電流）発電機、ＤＣ（直流電流）発電機、またはその組合せとすることができる。

いくつかの実施形態では、発電機１３０の第１の部分１３４は、ロータとして構成することができ、一方発電機１３０の第２の部分１３２は、ステータとして構成することができる。あるいは、発電機１３０の第１の部分１３４は、ステータとして構成することができ、一方発電機１３０の第２の部分１３２は、ロータとして構成することができる。

いくつかの例では、トルクコンバータ１２０は、流体カプラを含むことができる。この例では、発電機１３０の第１の部分１３４は、流体カプラ内に滑りがあるとき、発電機１３０の第２の部分１３２に対して回転するように構成することができ、そのことは、後で詳細に述べる。

例示するように、車両１００は、発電機１３０に電気的に結合され、かつ発電機１３０からの電気エネルギーを貯蔵するように動作可能な蓄電装置１５０をさらに含むことができる。いくつかの実施形態では、蓄電装置１５０は、スリップリング（または整流子）１４０を介して発電機１３０に結合することができるので、蓄電装置１５０は、スリップリング１４０を介して発電機１３０からの電気エネルギーを受け取るように構成される。さらに、蓄電装置１５０は、整流器（図示せず）を介して発電機１３０に電気的に結合することができる。

いくつかの実施形態では、蓄電装置１５０は、補助モータ１７０に貯蔵された電気エネルギーを供給するように構成することができ、その補助モータは、補助モータ制御器１６０によって制御することができる。補助モータ制御器１６０は、発電機１３０からの、または蓄電装置１５０からの電気エネルギーの補助モータ１７０への伝達速度を制御するように動作可能とすることができる。より具体的には、補助モータ制御器１６０は、蓄電装置１５０の電圧、蓄電装置１５０に貯蔵された電荷量、ドライブシャフト１９２の回転速度、エンジン１１０の速度および／またはトルク、車輪１９０の速度および加速装置入力の少なくとも１つを含む様々なパラメータに基づいて、電気エネルギーの伝達速度を制御するように動作可能とすることができ、それは、後で詳細に述べる。ドライブシャフトは、差動装置および車軸を介して車輪に結合することができる。

いくつかの実施形態では、補助モータ１７０は、一方向クラッチ１９４を介してドライブシャフト１９２に結合することができる。また、ドライブシャフト１９２は、トランスミッション１８０を介してドライブ車輪１９０に結合することができる。このように、トルクコンバータ１２０の出力シャフト１２４は、トランスミッション１８０を介してドライブシャフト１９２に結合することができる。

上記の実施形態では、エンジン１１０は、内燃エンジンとすることができる。あるいは、エンジン１１０は、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、ガスタービンエンジン、ロータリーエンジン、ヴァンケルロータリーエンジン、筒形エンジン、ガソリン−電気ハイブリッドエンジンまたはディーゼル−電気ハイブリッドエンジンを含む、車両１００によって動作可能ないずれもの他の適切なエンジンとすることができる。さらに、車両１００は、ただしこれらに限定されないが、自動車、トラック、列車、他の車輪で動く車両、ボートなどを含む、いずれものタイプの車両とすることができる。いくつかの例では、ドライブシャフトは、ペアの車輪などの１つまたは複数の車輪、または無限軌道、プロペラなどの他の車両推進機構などを駆動するために使用することができる。

いくつかの実施形態例は、蓄電装置としてコンデンサを使用することができ、それは、コストが二次電池より低くなり得る。しかし、いくつかの例では、蓄電装置は、コンデンサ（スーパーキャパシタまたはウルトラキャパシタなど）、シュードキャパシタ（pseudocapacitor）、二次電池またはその組合せの１つまたは複数を含むことができる。様々な例では、発電機によって生成された電気エネルギーは、充電式鉛蓄電池、リチウムイオン電池または他の電気化学的蓄電装置など、自動車用電池を充電するために使用することができる。いくつかの例では、蓄電装置は、１つまたは複数のコンデンサおよび／または１つまたは複数の電池を含むことができ、必ずしも単一の装置でなく、様々な構成要素を含むことができ、そして過電圧保護、電圧制御、電流リミット、充電速度制御など、電気的構成要素を含むことができる。

図２は、本明細書に述べる少なくともいくつかの実施形態によって構成される、発電機に結合される例示的なトルクコンバータ例の横断面図を概略的に示す。より具体的には、図２は、図１の車両１００内のセクションＡを例示する。図２は、入力シャフト１２２と、出力シャフト１２４と、タービン１２６、ポンプ１２７、ステータ１２８および一方向クラッチ１２９を含むトルクコンバータ１２０と、第１の部分１３２および第２の部分１３４を有する発電機１３０と、スリップリング１４０とを含む。

トルクコンバータ１２０は、エンジン１１０と発電機１３０との間に取り付けることができる、大きいドーナツ形に作られた装置（たとえば直径が約２５．４〜３８．１ｃｍ（約１０〜１５インチ）の範囲中である）とすることができる。

描写するように、トルクコンバータ１２０は、タービン１２６、ポンプ１２７、ステータ１２８および一方向クラッチ１２９を含むことができる。これらの要素１２６〜１２９は、エンジン１１０からの動力をドライブシャフト１９２に協働で送るように構成することができる。ポンプ１２７は、トルクコンバータ１２０のハウジング内部に配置することができ、ポンプ１２７の同心軸の一方の端部をトルクコンバータ１２０の入力シャフト１２２に機械的に結合することができ、したがってポンプ１２７は、エンジン１１０の速度にほぼ比例するポンプ速度で回るように構成される。さらに、ポンプ１２７の同心軸の他方の端部は、発電機１３０の第１の部分（この例では、ロータ）１３４に機械的に結合することができる。タービン１２６も、トルクコンバータ１２０のハウジング内部に、ポンプ１２７に対向するように配置することができ、したがってタービン１２６は、発電機１３０の第２の部分（この例では、ステータ）１３２に機械的に結合することができる。さらに、トランスミッションのステータ１２８は、ポンプ１２７およびタービン１２６の内側の間に取り付けることができる。ステータ１２８は、ステータが他の方向ではなく一方向だけで自由に回転することができるように、トルクコンバータ１２０のハウジングに一方向クラッチ１２９を介して結合することができる。タービン１２６、ポンプ１２７およびステータ１２８のそれぞれは、その中にフィンが取り付けられ、かつトルクコンバータ１２０を通るトランスミッション流体（たとえばオイル）の流れを正確に導くように構成することができる。

トルクコンバータ１２０が上記の構成であると、エンジン１１０がトルクコンバータ１２０の入力シャフト１２２を回転させたとき、トランスミッション流体は、ポンプ１２７に流入することができ、トランスミッション流体がタービン１２６に達するまで遠心力によってトランスミッション流体を外側に押すことができるので、タービン１２６は、回り始める。流体は、タービン１２６の中心に向けて循環し続けて、ステータ１２８に入ることができる。タービン１２６がポンプ１２７よりかなりゆっくりと回る場合、流体は、ステータ１２８の前側のフィンと接触することになり、次いで、それによってステータ１２８が一方向クラッチ１２９中に移動させられ、それゆえステータ１２９が回らないように阻まれる。ステータ１２８が停止したとき、ステータ１２８のフィンによって、流体がトルクを増加させることができるある角度でポンプ１２７に再び入るように導かれる。タービン１２６の回転速度がポンプ１２７の回転速度と実質的に等しくなったとき、流体は、ステータ１２８の後側の翼に達し、それによってステータ１２８がポンプ１２７およびタービン１２６と同じ方向に回るように強いられる。さらに、エンジン速度が増加するにつれて、タービン１２６、ポンプ１２８およびステータ１２８すべてが、実質的に同じ速度で回り始める。

いくつかの実施形態では、ポンプ１２７に結合される第１の部分１３４がタービン１２６に結合される第２の部分１３２に対して回転したとき、発電機１３０は、電気エネルギーを発生するように構成することができる。上記に述べたように、トルクコンバータ１２０は、タービン１２６、ポンプ１２７およびステータ１２８を含む流体結合構成を有するので、発電機１３０の第１の部分１３４は、流体結合構成内に滑りがあるとき、発電機１３０の第２の部分１３２に対して回転することができる。発電機１３０から発生された電気エネルギーは、蓄電装置１５０にスリップリング１４０を介して送ることができる。図２は、発電機１３０とスリップリング１４０との間の電気的結合をよりはっきりと示す。

トルクコンバータは、エンジンからの動力をドライブシャフト（および車輪）に伝達するために使用される装置とすることができ、かつトルクコンバータの入力シャフトおよび出力シャフトが異なる角速度で回転しているとき、滑りが可能な流体または他の結合を含むことができる。いくつかの例は、ロックアップ（ｌｏｃｋ−ｕｐ）トルクコンバータを使用することができ、それは、ロックアップが生じたとき、トルクコンバータにおいて入力および出力のシャフトの速度が同様なので、電力を発生し得ない。いくつかの例では、トルクコンバータは、トランスミッションによって設けられる歯車装置が追加されているオートマチックトランスミッション組立体の一部とする、またはトランスアクスルと関連付けることができる。いくつかの例では、結合は、中間部材、歯車などを介することができる。エンジン速度とドライブシャフト回転速度の比は、歯車比など、いくつかの基準に基づいて変えることができ、エンジン速度とドライブシャフト速度との間に１対１の対応が必ずしもない。いくつかの例では、トルクコンバータ中の滑りによって、ドライブシャフト回転速度が予想回転速度より低いことになる。ドライブシャフトの予想回転速度は、エンジン速度および歯車比などの機械的要因から決定することができる。たとえば、出力シャフト回転速度が予想回転速度と異なるとき（たとえば出力シャフト回転速度が、加速中、トルクコンバータ中での滑りのために、予想回転速度より低いとき）失われる車両エネルギー（たとえば機械的エネルギー）は、実質的に全部、または一部分電気エネルギーとして回収することができる。同様に、減速中に失われる車両エネルギーは、実質的に全部、または一部分電気エネルギーとして回収することができる。発電機例は、第１の部分および第２の部分を有することができ、第１の部分は、トルクコンバータの入力シャフトに機械的に結合され、第２の部分は、トルクコンバータのアウトシャフトに機械的に結合される。発電機は、発電機の第１の部分が発電機の第２の部分に対して回転するとき、電気エネルギーを発生するように動作可能とすることができる。いくつかの例では、発電機組立体は、流体カプラ内に滑りがあるとき、発電機の第１の部分が発電機の第２の部分に対して回転するだけのように構成される歯車組立体と関連付ける、またはそれを含むことができる。たとえば、歯車組立体は、発電機の第１の部分が入力シャフトに結合されるところと発電機の第２の部分がアウトシャフトに結合されるところとの間に位置決めされた駆動系内のいずれもの歯車装置を補償することができる。いくつかの例では、タービンの回転速度とポンプの回転速度との間に非単一の速度比が存在することができ、発電機と関連付けられる、またはその中に含まれる歯車組立体は、この速度比を補償することができる。

図３は、本明細書に述べる少なくともいくつかの実施形態によって構成される、補助モータ制御器に結合される例示的な蓄電装置例のブロック図を概略的に示す。描写するように、蓄電装置１５０は、ＡＣ／ＤＣコンバータ１５２、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５４、コンデンサ１５６、インバータ１５８および補助モータ制御器１６０を含むことができる。補助モータ制御器は、制御信号１６２および１６６を提供するように構成され、また、感知信号１６４を受信するように構成される。

いくつかの例では、発電機１３０は、ＡＣ発電機とすることができ、ＡＣ／ＤＣコンバータ１５２は、発電機１３０からのＡＣ信号の形での電気エネルギーを、スリップリング１４０を介して受け取るように構成することができ、またＡＣ信号をＤＣ信号に変換するように構成することができる。いくつかの例では、発電機１３０は、ＤＣ発電機とする、またはそれを含むことができ、ＡＣ／ＤＣコンバータ１５２は、ＡＣ信号をＤＣ信号に変換する必要がない場合、蓄電装置１５０から削除することができる。

いくつかの実施形態では、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５４は、ＡＣ／ＤＣコンバータ１５２から（またはＤＣ発電機の場合、発電機１３０から）ＤＣ信号を受信し、補助モータ制御器１６０からの制御信号１６２に応答して出力ＤＣ信号を調節するように構成することができる。ＤＣ／ＤＣコンバータ１５４からの出力ＤＣ信号（またはある他の感知信号）は、電気エネルギーを貯蔵するために、コンデンサ１５６に送信することができる。いくつかの例では、ＤＣコンバータは、コンデンサに電気エネルギーとして貯蔵される信号を供給する。貯蔵される電圧は、コンデンサに貯蔵される電荷および容量によって決定される。コンデンサ１５６の容量は、車両１００を駆動するために必要な電力に応じて決定することができる。いくつかの例では、コンデンサ１５６の容量は、０．５Ｆ〜１０Ｆ、たとえば２Ｆ〜５Ｆの範囲中とすることができる。いくつかの例では、最大貯蔵電圧は、５０Ｖ〜５００Ｖ、たとえば１００Ｖ〜３００Ｖの範囲中とすることができる。コンデンサ例は、容量を３．５Ｆとし、最大貯蔵電圧を２００Ｖとすることができる。

いくつかの実施形態では、コンデンサ１５６は、貯蔵された電気エネルギーをＤＣ信号の形でインバータ１５８に供給するように構成することができ、インバータ１５８は、ＤＣ信号からＡＣ信号を発生するように構成することができる。インバータ１５８から発生されたＡＣ信号の電圧レベルおよび周波数は、補助モータ制御器１６０からの制御信号１６６に基づいて制御することができる。インバータ１５８からのＡＣ信号は、ドライブシャフト１９２を回転させるために、補助モータ１７０に供給することができる。

図３は、インバータ１５８が補助モータ１７０（たとえばＡＣモータ）にＡＣ信号を供給することを例示しているが、補助モータ１７０としてＤＣモータを利用することができるように、インバータ１５８の代わりにＤＣ／ＤＣコンバータを配置することができる。この場合、ＤＣ／ＤＣコンバータは、補助モータ制御器１６０からの制御信号１６６に基づいて、コンデンサ１５６からのＤＣ信号の電圧レベルを制御するように構成することができる。

いくつかの例では、補助モータ制御器１６０は、発電機１３０および／または蓄電装置１５０からの電気エネルギーの補助モータ１７０への伝達速度を制御するように動作可能とすることができる。たとえば、補助モータ制御器１６０は、加速装置（またはスロットル）信号、車両速度信号、エンジン速度信号、ブレーキ信号などの１つまたは複数など、１つまたは複数のエンジン制御入力を受信するように構成することができる。補助モータ制御器１６０は、加速装置信号を受信したとき、発電機１３０および／または蓄電装置１５０からの電気エネルギーの補助モータ１７０への伝達を可能にするように動作可能とすることができる。補助モータ制御器１６０は、ブレーキ信号の受信に応答して、電気エネルギーが補助モータ１７０に到達しないように阻むように動作可能とすることができる。いくつかの例では、電気エネルギーは、ブレーキ信号が受信されたとき、ドライブシャフト１９２に減速トルクまたは他の減速処置を加えるために使用することができる。いくつかの例では、蓄電装置１５０内に貯蔵された電力は、ライトおよび／または車両エレクトロニクスなど、電気装備品に給電するために使用することができる。

いくつかの例では、補助モータ制御器１６０は、燃料切れ信号がアサートされた、またはエンジン故障信号がアサートされたときなどの緊急時に、補助モータ１７０に電力を選択的に供給するように構成することができ、そのことは、車両が安全な場所に到達するように支援するために利用することができる。いくつかの例では、エンジンが停止したとき、ドライブシャフトは、たとえば車両の運動量または継続する運動のために、回転し続けることができる。ドライブシャフトが回転したとき、電気エネルギーは、トルクコンバータ中の滑りのために、継続して発生されることになり、電気エネルギーは、非常用電源として、たとえば低速の車両運動のために、使用することができる。いくつかの例では、そのようなエンジン停止は、燃費をよくし、トルクコンバータの滑りを使用して車両を減速させることから発生される電気エネルギーを増加させるために使用することができる。

いくつかの例では、補助モータ制御器１６０は、蓄電装置１５０への電荷供給を制御するようにさらに動作可能とすることができる。ある例では、補助モータ制御器１６０は、蓄電装置１５０の過充電を防止するように構成することができる。他の例では、補助モータ制御器１６０は、最大電荷流を制限し（たとえば電流制限）、蓄電装置への電荷供給の速度を適応制御し、蓄電装置の最大電圧を調整するなど、実施するように構成することができる。

いくつかの実施形態では、補助モータ制御器１６０は、蓄電装置１５０または発電機１３０からの電気エネルギーの補助モータ１７０への伝達速度を制御するように構成することができる。補助モータ制御器１６０は、蓄電装置１５０（たとえば１つまたは複数のコンデンサ１５６）に印加される電圧レベル１６４、蓄電装置１５０内に貯蔵された電荷量、ドライブシャフト１９２の回転速度、エンジン１１０の速度および／またはトルク、車輪１９０の速度および加速装置入力を含む様々なパラメータの少なくとも１つに基づいて、電気エネルギーの伝達速度を制御するように動作可能とすることができる。さらに、補助モータ制御器１６０は、燃料噴射制御信号を発生するように構成することができ、それは、エンジン１１０内に噴射される燃料の量を制御するために、エンジン１１０に入力することができる。

図４は、本明細書に述べる少なくともいくつかの実施形態によって構成される、車輪が停止され、内燃エンジンが動作している例示的な車両例のブロック図を概略的に示す。描写するように、ドライブシャフト１９２（または車輪１９０）が停止されている間、エンジン１１０が回り始めたとき、発電機１３０のロータ１３４も、エンジン１１０の回転と連動して回転し始めることができる（円形破線の矢印を使用して描写するように）。しかし、エンジン１１０の回転トルクがトルクコンバータ１２０内で流体結合を生じさせるほど十分でないので、ドライブシャフトは、回転することができず、エンジン１１０の回転トルクは、発電機１３０のステータ１３２に伝達されず、トルクコンバータ１２０内で失われる可能性がある。それにともなって、ロータ１３４は、発電機１３０のステータ１３２に対して回転することができるので、発電機１３０は、蓄電装置１５０に結合される電気エネルギーを発生することができる。

電気エネルギーは、エンジン１１０が動作し、車両が停止したままであるとき、そうでなければ変換されるトルクによって消散されることになるはずのエネルギーを使用して発生することができる。電気エネルギーは、蓄電装置１５０内に貯蔵し、有利である他のとき、使用することができる。たとえば、貯蔵されたエネルギーは、車両の加速を支援するために使用することができる。エネルギーの浪費を減少させることができ、さらに燃料を消費せずにより良好な性能を得ることができ、あるいは、同様の性能を得ることができ、一方、燃料消費は、減少させることができる。たとえば、燃料消費を減少させるために、エンジン管理システムは、補助モータ１７０が加速を助けるために使用されているとき、エンジン１１０によって生成される動力を減少させるように構成することができる。

図５は、本明細書に述べる少なくともいくつかの実施形態によって構成される、車輪が回転し始めている例示的な車両例のブロック図を概略的に示す。描写するように、エンジン１１０の回転速度が増加するにつれて、発電機１３０のロータ１３４の回転速度も、増加することができ、同時にトルクコンバータ１２０内の流体結合によって、発電機１３０のステータ１３２がロータ１３４の回転速度より低い速度で回転させることができる。それに応じて、発電機１３０は、発電機１３０のロータ１３４とステータ１３２の回転速度の間に差があるために、電気エネルギーを発生することができる。

一般に、トルクコンバータ１２０の歯車比は、車両１００の車輪１９０が動き始めたとき、かなりのものになり、それによってエネルギーがトルクコンバータ１２０において失われることになる。しかし、上記に述べたように、発電機１３０は、発電機１３０のロータ１３４とステータ１３２の回転速度の間に差があるために、電気エネルギーを発生することができる。また、発電機１３０は、トルクコンバータとして機能することができ、その間蓄電装置１５０は、電気エネルギーによって充電されている。このように、トルクコンバータ１２０におけるエネルギー損失は、発電機１３０によって補償することができる。さらに、蓄電装置１５０内に貯蔵された電気エネルギーは、補助モータ１７０を駆動するために使用することができ、それゆえエンジン１１０の燃料消費率を向上させることが可能になり得る。

車両が加速されるとき、トルクコンバータ１２０の出力シャフト１２４の回転速度は、入力シャフト１２２の回転速度より小さくなり得る。この回転速度差は、車両が加速されるとき、電気エネルギーを発生するために使用することができる。同様に、電気エネルギーは、車両が減速されるとき、発生することができ、そのとき入力シャフトの回転速度は、出力シャフトの回転速度より大きくなる。

いくつかの例では、蓄電装置１５０内に貯蔵された電気エネルギーは、車両が、たとえば補助モータ１７０を使用して加速されるとき、ドライブシャフト１９２に加速トルクを加えるために使用することができる。したがって、車両は、燃料を追加して使用せずに、および／または燃費を向上させて有利に加速することができる。トルクコンバータ１２０内の滑りによって発生される電気エネルギーも、蓄電装置１５０内に前もって貯蔵されるされないにかかわらず、加速中、補助モータ１７０に向けることができる。

図６は、本明細書に述べる少なくともいくつかの実施形態によって構成される、車輪が実質的に一定の速度で回転しており、トルクコンバータがロックアップされている例示的な車両例のブロック図を概略的に示す。描写するように、エンジン１１０が実質的に一定の速度で回っており、トルクコンバータ１２０がロックアップされているとき、入力と出力のシャフト１２２および１２４の回転速度の間の差は、小さくなり得る。それゆえ、発電機１３０から蓄電装置１５０に供給される電気エネルギーの量は、かなり減少させることができ、実質的にゼロになり、それによって補助モータ１７０が実質的に停止する。

また、補助モータ１７０は、ドライブシャフト１９２に一方向クラッチ１７０を介して結合することができるので、ドライブシャフト１９２の回転速度が補助モータ１７０の回転速度より大きくなったとき、補助モータ１７０は、ドライブシャフト１９２と係合されずアイドル状態で回転することができる。それに応じて、補助モータ１７０の回転は、エンジン１１０が実質的に一定の速度で回転している間、エンジン１１０に対してなんら負荷をかけないことができる。さらに、補助モータ制御器１６０は、補助モータ１７０への電気エネルギーの供給を停止するように蓄電装置１５０を制御するようにさらに構成することができ、したがって電気エネルギーを補助モータに向けることが役立たないとき、発電機１３０からの電気エネルギーを蓄電装置１５０内に貯蔵することができる。

さらに、車両１１０が減速するとき、エンジン１１０の回転速度は、減少するが、しかしドライブシャフト１９２の回転速度は、著しく減少しない可能性がある。それゆえ、発電機１３０のロータ１３４の回転速度は、発電機１３０のステータ１３２の回転速度より低くなり得る。それに応じて、発電機１３０は、発電機１３０のロータ１３４とステータ１３２の回転速度の間に差があるために、電気エネルギーを発生することができる。そのように発生された電気エネルギーは、貯蔵することができ、後で補助モータ１７０を駆動するために使用することができる。

上記の実施形態によれば、発電機１３０のロータ１３４およびステータ１３２をトルクコンバータ１２０の入力シャフト１２２および出力シャフト１２４に機械的に結合することができるので、発電機１３０は、トルクコンバータ１２０の入力シャフト１２２と出力シャフト１２４の回転速度の間に差があるために電気エネルギーを発生する間、トルクコンバータとして働くことができる。それゆえ、トルクコンバータ１２０におけるエネルギー損失は、補助モータ１７０を駆動するために使用される電気エネルギーに変換することができる。

さらに、上記の実施形態によれば、１つまたは複数のコンデンサは、蓄電装置１５０として構成することができ、従来のハイブリッド車中に使用されるリチウムイオン電池などの二次電池に比べて、より低いコストで製造することができる。また、発電機１３０および補助モータ１７０は、比較的低いコストで車両１００内に組み込むことができる。

図７は、本明細書に述べる少なくともいくつかの実施形態によって構成される、トルクコンバータおよびエンジンを有する車両のためにエネルギーを採取するように適合させる方法のフロー図例を例示する。図７の例示的な方法７００は、たとえば、トルクコンバータおよびエンジンを有する車両のためにエネルギーを採取するように適合させるプロセッサを含むコンピューティング装置を使用して実施することができる。

方法７００は、ブロックＳ７１０、Ｓ７２０および／またはＳ７３０の１つまたは複数によって例示するような１つまたは複数の動作、処置または機能を含むことができる。個別のブロックとして例示しているが、様々なブロックは、所望の実装形態に応じて、追加のブロックに分ける、より少ないブロックに組み合わす、または削除することができる。いくつかのさらなる例では、様々な記載のブロックは、逐次プロセスの代わりに並列プロセスとして、またはその組合せとして実施することができる。

方法７００は、ブロックＳ７１０「トルクコンバータの入力シャフトと出力シャフトとの間の回転速度差を使用して電気エネルギーを発生する」から始まる。ブロックＳ７１０で、電気エネルギーは、トルクコンバータの入力シャフトと出力シャフトとの間の回転速度差を使用して発生することができる。ブロックＳ７１０の例は、図１〜図６に例示されている。例示するように、トルクコンバータ１２０の入力シャフト１２２は、エンジン１１０に機械的に結合することができ、トルクコンバータ１２０の出力シャフト１２４は、ドライブシャフト１９２に機械的に結合することができる。さらに、発電機１３０の第１の部分１３４は、トルクコンバータ１２０の入力シャフト１２２に機械的に結合することができ、発電機１３０の第２の部分１３２は、トルクコンバータ１２０の出力シャフト１２４に機械的に結合することができる。この構成を取ると、発電機１３０は、第１の部分１３４が第２の部分１３２に対して回転するとき、電気エネルギーを発生するように動作可能とすることができる。

上記に述べたように、トルクコンバータ１２０は、流体結合構成を取っているので、発電機１３０の第１の部分１３４は、流体結合構成内に滑りがあるとき、発電機１３０の第２の部分１３２に対して回転する。いくつかの実施形態では、発電機１３０は、エンジン１１０およびドライブシャフト１９２の回転速度に応じて様々な方法で電気エネルギーを発生するように動作可能とすることができる。図４に描写するように、ドライブシャフト１９２（または車輪１９０）が停止しているが、エンジン１１０が回り始めたとき、発電機１３０のロータ１３４も、エンジン１１０の回転と連動して回転し始めることができる。しかし、エンジン１１０の回転トルクは、トルクコンバータ１２０内に流体結合を生じさせるほど十分でないことがあり得るので、エンジン１１０の回転トルクは、発電機１３０のステータ１３２に伝達されずトルクコンバータ１２０内で失われる恐れがある。その代わりに、ロータ１３４が発電機１３０のステータ１３２に対して回転することができるので、発電機１３０が電気エネルギーを発生して、それを蓄電装置１５０に結合することができる。

図５に描写するように、エンジン１１０の回転速度が増加するにつれて、発電機１３０のロータ１３４の回転速度も、増加することができ、さらにトルクコンバータ１２０内の流体結合によって、発電機１３０のステータ１３２は、ロータ１３４の回転速度より低い速度で回転させることができる。それに応じて、発電機１３０は、発電機１３０のロータ１３４とステータ１３２の回転速度の間に差があるために電気エネルギーを発生することができる。

図６に例示するように、車両１１０が減速するとき、エンジン１１０の回転速度は、減少するが、しかしドライブシャフト１９２の回転速度は、著しく減少しない可能性がある。それゆえ、発電機１３０のロータ１３４の回転速度は、発電機１３０のステータ１３２の回転速度より低くなり得る。それに応じて、発電機１３０は、発電機１３０のロータ１３４とステータ１３２の回転速度の間に差があるために電気エネルギーを発生することができる。そのように発生された電気エネルギーは、後で補助モータ１７０を駆動するために使用することができる。ブロックＳ７１０では、トルクコンバータの入力と出力のシャフトとの間に回転速度差があるときはいつも、たとえば発電機を使用して電気エネルギーを発生するために回転速度差を使用することによって、電気エネルギーを、発生することができる。

ブロックＳ７１０は、ブロックＳ７２０「電気エネルギーを機械的トルクに変換する」が続くことができる。ブロックＳ７２０で、電気エネルギーは、機械的トルクに変換することができる。ブロックＳ７２０の例は、図１〜図６に例示されている。例示するように、蓄電装置１５０は、補助モータ１７０に貯蔵された電気エネルギーを供給するように構成することができる。トルクコンバータの入力シャフトと出力シャフトとの間の回転速度差を使用して発生された電気エネルギーは、１つまたは複数の電気モータを使用して機械的トルクに変換することができる。

ブロックＳ７２０は、ブロックＳ７３０「ドライブシャフトに機械的トルクを加える」が続くことができる。ブロックＳ７３０で、機械的トルクは、ドライブシャフトに加えることができる。ブロックＳ７３０の例は、図１〜図６に例示されている。例示するように、補助モータ１７０は、ドライブシャフト１９２に結合される一方向クラッチ１９４を介してドライブシャフト１９２に結合することができる。また、ドライブシャフト１９２は、トランスミッション１８０を介してドライブ車輪１９０に結合することができる。この構成では、トルクコンバータ１２０の出力シャフト１２４は、トランスミッション１８０を介してドライブシャフト１９２に結合することができる。

機械的トルクは、一方向クラッチ、流体結合、歯車装置、摩擦接触など、いずれもの適切な方法を使用してドライブシャフトに加えることができる。機械的トルクは、たとえばエンジンが与えるトルクに加算することによって、車両の加速を支援するために使用することができる。いくつかの例では、減速トルクは、たとえば車両にブレーキ入力を加えた後、加えることができる。

いくつかの例では、エンジンおよびドライブシャフトを有する車両のためのエネルギー採取システムは、エンジンおよびドライブシャフトに機械的に結合され、かつエンジンからの回転トルクをドライブシャフトに伝達するように構成されるトルクコンバータと、トルクコンバータ中に滑りがあるとき、電気エネルギーを発生するように構成される発電機と、発電機に電気的に結合され、かつ電気エネルギーの少なくとも一部分を貯蔵される電気エネルギーとして貯蔵するように動作可能な蓄電装置と、ドライブシャフトに機械的に結合され、かつ発電機によって発生された電気エネルギーを受け取るように動作可能な補助モータとを含む。

当業者は、本明細書に開示するこの方法および他の方法に関し、これら方法で実施される機能は、異なる順序で実施することができることを認識されるはずである。さらにまた、概説したステップおよび動作は、例としてだけで提示したものであり、ステップおよび動作のいくつかは、開示した実施形態の本質を損なわずに、任意選択であっても、より少ないステップおよび動作に組み合わされても、追加のステップおよび動作に拡張されてもよい。

図８は、本明細書に述べる少なくともいくつかの実施形態によって構成される、トルクコンバータおよびエンジンを有する車両のためにエネルギーを採取するための方法を実施するように構成することができるコンピューティングシステム例を例示する概略ブロック図を示す。

図８に描写するように、コンピュータ８００は、プロセッサ８１０、メモリ８２０および１つまたは複数のドライブ８３０を含むことができる。コンピュータ８００は、従来のコンピュータシステム、組み込み制御コンピュータ、ラップトップコンピュータまたはサーバコンピュータ、スマートフォン、タブレットコンピュータ、セットトップボックス、キオスク、車両情報システム、携帯電話、特注マシンまたは他のハードウェアプラットフォームとして実現することができる。

ドライブ８３０およびそれらの関連コンピュータ記憶媒体は、コンピュータ８００のためにコンピュータ可読命令、データ構造、プログラムモジュールおよび他のデータを記憶することができる。ドライブ８３０は、車両制御システム８４０、オペレーティングシステム（ＯＳ）８５０およびアプリケーションプログラム８６０を含むことができる。車両制御システム８４０は、図１〜図７に関して上記に述べたような方法で、エンジンおよびドライブシャフトを有する車両のためのエネルギー採取システムを制御するように適合させることができる。

コンピュータ８００は、ユーザがコマンドおよびデータを入力することができるユーザ入力装置８８０をさらに含むことができる。入力装置は、電子デジタイザ、カメラ、マイクロフォン、キーボード、およびマウス、トラックボールまたはタッチパネルと通常呼ばれるポインティング装置を含むことができる。他の入力装置は、ジョイスティック、ゲームパッド、パラボラアンテナ、スキャナなどを含むことができる。

これらおよび他の入力装置は、システムバスに結合されるユーザ入力インターフェースを介してプロセッサ８１０に結合することができるが、しかしパラレルポート、ゲームポートまたはユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）など、他のインターフェースおよびバス構造によっても結合することができる。コンピュータ８００などのコンピュータは、また、表示装置など、他の周辺出力装置を含むことができ、それらは、出力周辺インターフェース８８５などを介して結合することができる。

コンピュータ８００は、ネットワークインターフェース８９０に結合されるリモートコンピュータなど、１つまたは複数のコンピュータへの論理結合を使用して、ネットワーク化された環境中で動作することができる。リモートコンピュータは、パーソナルコンピュータ、サーバ、ルータ、ネットワークＰＣ，ピア装置または他のコモンネットワークノードとすることができ、コンピュータ８００に関して上記に述べた要素の多くまたはすべてを含むことができる。

ネットワーク環境は、オフィス、企業広域ネットワーク（ＷＡＮ）、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、イントラネットおよびインターネット中で普通である。コンピュータ８００は、ＬＡＮまたはＷＬＡＮネットワーク環境中で使用されるとき、ネットワークインターフェース８９０またはアダプタを介してＬＡＮに結合することができる。コンピュータ８００は、ＷＡＮネットワーク環境中で使用されるとき、通常、インターネットまたはネットワーク８９５などのＷＡＮ上で通信を確立するために、モデムまたは他の手段を含む。ＷＡＮは、インターネット、例示したネットワーク８９５、様々な他のネットワークまたはそのいずれもの組合せを含むことができる。コンピュータの間に通信リンク、リング、メッシュ、バス、クラウドまたはネットワークを確立する他の機構を使用することができることを認識されるはずである。

いくつかの実施形態では、コンピュータ８００は、ネットワーク環境に結合することができる。コンピュータ８００は、物理的コンピュータ可読記憶媒体、またはドライブ８３０または他の記憶装置と関連する媒体の１つまたは複数の事例を含むことができる。システムバスは、プロセッサ８１０がコードおよび／またはデータをコンピュータ可読記憶媒体に／から読むことをできるようにすることが可能である。媒体は、ただしこれらに限定されないが、半導体、磁気材料、光媒体、電気的記憶、電気化学的記憶またはいずれもの他のそのような記憶技術を含むいずれもの適切な技術を使用して実現される記憶要素の形の機器を表すことができる。媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュまたは他のタイプの揮発性もしくは不揮発性のメモリ技術として特徴付けられようとなかろうと、メモリ８２０と関連する構成要素を表すことができる。また、媒体は、記憶ドライブ８３０または他のものとして実現されようとなかろうと、二次記憶を表すことができる。ハードドライブ実装形態は、ソリッドステートとして特徴付けることも、磁気的にコード化された情報を記憶する回転媒体を含むこともできる。

プロセッサ８１０は、任意の数のトランジスタまたは他の回路要素から構築することができ、それらは、個々に、または集団で任意の数の状態を取ることができる。より具体的には、プロセッサ８１０は、状態機械または有限状態機械として動作することができる。かかる機械は、実行可能命令をロードすることによって二次機械（second machine）または特殊機械に転換することができる。これらのコンピュータ実行可能命令は、プロセッサ８１０が状態の間をどのように変遷するのかを規定し、それによってプロセッサ８１０を構成するトランジスタまたは他の回路要素を一次機械から二次機械に転換することによって、プロセッサ８１０を転換することができる。どちらの機械の状態も、ユーザ入力装置８８０、ネットワークインターフェース８９０、他のペリフェラル、他のインターフェース、または１つまたは複数のユーザまたは他の当事者からの入力を受け取ることによって、転換することができる。どちらの機械も、状態を、あるいはプリンタ、スピーカ、ビデオディスプレイまたは他のものなどの様々な出力装置の様々な物理的特性を転換することができる。

図９は、本明細書に述べる少なくともいくつかの実施形態によって構成される、トルクコンバータおよびエンジンを有する車両のためにエネルギーを採取するために利用することができるコンピュータプログラム製品９００を例示する。いくつかの例では、車両は、エンジン、トルクコンバータおよびドライブシャフトを有することができ、トルクコンバータは、入力シャフトおよび出力シャフトを有する。プログラム製品９００は、信号担持媒体９０２を含むことができる。信号担持媒体９０２は、たとえばプロセッサによって実行されたとき、図１〜図７に関して上記に述べた機能性を果たすことができる１つまたは複数の命令９０４を含むことができる。例としてだけで、命令９０４は、入力シャフトと出力シャフトとの間の回転速度差から電気エネルギーを発生するための１つまたは複数の命令、蓄電装置内に電気エネルギーの少なくとも一部分を貯蔵するための１つまたは複数の命令、またはドライブシャフトに機械的に結合される補助モータに電気エネルギーを伝達し、それによってドライブシャフトに機械的トルクを加えるための１つまたは複数の命令の少なくとも１つを含むことができる。それゆえ、たとえば図１および図６を参照すると、車両１００は、命令９０４に応答して図７に示すブロックの１つまたは複数を引き受けることができる。

いくつかの実装形態では、信号担持媒体９０２は、ただしこれらに限定されないが、ハードディスクドライブ、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタルビデオディスク（ＤＶＤ）、デジタルテープ、メモリなど、コンピュータ可読媒体９０６を包含することができる。いくつかの実装形態では、信号担持媒体９０２は、ただしこれらに限定されないが、メモリ、リード／ライト（Ｒ／Ｗ）ＣＤ、Ｒ／Ｗ ＤＶＤなど、記録可能媒体９０８を包含することができる。いくつかの実装形態では、信号担持媒体９０２は、ただしこれらに限定されないが、デジタルおよび／またはアナログの通信媒体（たとえば光ファイバケーブル、導波管、有線通信リンク、無線通信リンクなど）など、通信媒体９１０を包含することができる。それゆえ、たとえば、プログラム製品９００は、ＭＭＯＲＰＧ制御システム１００または６００の１つまたは複数のモジュールにＲＦ信号担持媒体９０２によって伝えることができ、信号担持媒体９０２は、無線通信媒体９１０（たとえばＩＥＥＥ８０２．１１標準に合致する無線通信媒体）によって伝えられる。

本開示は、本願に述べた具体的な実施形態によって限定すべきでなく、それは、様々な態様を例示するものと意図される。当業者に明らかになるはずのように、その趣旨および範囲から逸脱せずに、多くの修正および変形を実施することができる。本開示の範囲内に含まれる機能的に同等の方法および機器は、本明細書に列挙したそれらに加えて、前述の記述から当業者に明らかになるはずである。そのような修正および変形は、添付した請求項の範囲内に含まれると意図される。本開示は、添付した請求項の用語によってのみ、そのような権利が与えられる同等物の全範囲とともに、限定すべきである。本開示は、特定の方法、試薬、組成物、合成物または生物学のシステムに限定されず、それは、もちろん、変化することができることを理解されたい。また、本明細書に使用する用語は、特定の実施形態だけを述べる目的のためのものであり、限定することは意図されないことを理解されたい。

本明細書に記載された主題は、様々なコンポーネントをしばしば例示しており、これらのコンポーネントは、他の様々なコンポーネントに包含されるか、または他の様々なコンポーネントに接続される。そのように図示されたアーキテクチャは、単に例示にすぎず、実際には、同じ機能を実現する多くの他のアーキテクチャが実装可能であることが理解されよう。概念的な意味で、同じ機能を実現するコンポーネントの任意の構成は、所望の機能が実現されるように効果的に「関連付け」される。したがって、特定の機能を実現するために組み合わされた、本明細書における任意の２つのコンポーネントは、アーキテクチャまたは中間のコンポーネントにかかわらず、所望の機能が実現されるように、お互いに「関連付け」されていると見ることができる。同様に、そのように関連付けされた任意の２つのコンポーネントは、所望の機能を実現するために、互いに「動作可能に接続」または「動作可能に結合」されていると見なすこともでき、そのように関連付け可能な任意の２つのコンポーネントは、所望の機能を実現するために、互いに「動作可能に結合できる」と見なすこともできる。動作可能に結合できる場合の具体例には、物理的にかみ合わせ可能な、および／もしくは物理的に相互作用するコンポーネント、ならびに／またはワイヤレスに相互作用可能な、および／もしくはワイヤレスに相互作用するコンポーネント、ならびに／または論理的に相互作用する、および／もしくは論理的に相互作用可能なコンポーネントが含まれるが、それらに限定されない。

本明細書における実質的にすべての複数形および／または単数形の用語の使用に対して、当業者は、状況および／または用途に適切なように、複数形から単数形に、および／または単数形から複数形に変換することができる。様々な単数形／複数形の置き換えは、理解しやすいように、本明細書で明確に説明することができる。

通常、本明細書において、特に添付の特許請求の範囲（たとえば、添付の特許請求の範囲の本体部）において使用される用語は、全体を通じて「オープンな（ｏｐｅｎ）」用語として意図されていることが、当業者には理解されよう（たとえば、用語「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」は、「含むがそれに限定されない（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｂｕｔ ｎｏｔ ｌｉｍｉｔｅｄ ｔｏ）」と解釈されるべきであり、用語「有する（ｈａｖｉｎｇ）」は、「少なくとも有する（ｈａｖｉｎｇ ａｔ ｌｅａｓｔ）」と解釈されるべきであり、用語「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」は、「含むがそれに限定されない（ｉｎｃｌｕｄｅｓ ｂｕｔ ｉｓ ｎｏｔ ｌｉｍｉｔｅｄ ｔｏ）」と解釈されるべきである、など）。導入される請求項で具体的な数の記載が意図される場合、そのような意図は、当該請求項において明示的に記載されることになり、そのような記載がない場合、そのような意図は存在しないことが、当業者にはさらに理解されよう。たとえば、理解の一助として、添付の特許請求の範囲は、導入句「少なくとも１つの（ａｔ ｌｅａｓｔ ｏｎｅ）」および「１つまたは複数の（ｏｎｅ ｏｒ ｍｏｒｅ）」を使用して請求項の記載を導くことを含む場合がある。しかし、そのような句の使用は、同一の請求項が、導入句「１つまたは複数の」または「少なくとも１つの」および「ａ」または「ａｎ」などの不定冠詞を含む場合であっても、不定冠詞「ａ」または「ａｎ」による請求項の記載の導入が、そのように導入される請求項の記載を含む任意の特定の請求項を、単に１つのそのような記載を含む実施形態に限定する、ということを示唆していると解釈されるべきではない（たとえば、「ａ」および／または「ａｎ」は、「少なくとも１つの」または「１つまたは複数の」を意味すると解釈されるべきである）。同じことが、請求項の記載を導入するのに使用される定冠詞の使用にも当てはまる。また、導入される請求項の記載で具体的な数が明示的に記載されている場合でも、そのような記載は、少なくとも記載された数を意味すると解釈されるべきであることが、当業者には理解されよう（たとえば、他の修飾語なしでの「２つの記載（ｔｗｏ ｒｅｃｉｔａｔｉｏｎｓ）」の単なる記載は、少なくとも２つの記載、または２つ以上の記載を意味する）。さらに、「Ａ、ＢおよびＣ、などの少なくとも１つ」に類似の慣例表現が使用されている事例では、通常、そのような構文は、当業者がその慣例表現を理解するであろう意味で意図されている（たとえば、「Ａ、Ｂ、およびＣの少なくとも１つを有するシステム」は、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、ＡおよびＢを共に、ＡおよびＣを共に、ＢおよびＣを共に、ならびに／またはＡ、Ｂ、およびＣを共に、などを有するシステムを含むが、それに限定されない）。「Ａ、Ｂ、またはＣ、などの少なくとも１つ」に類似の慣例表現が使用されている事例では、通常、そのような構文は、当業者がその慣例表現を理解するであろう意味で意図されている（たとえば、「Ａ、Ｂ、またはＣの少なくとも１つを有するシステム」は、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、ＡおよびＢを共に、ＡおよびＣを共に、ＢおよびＣを共に、ならびに／またはＡ、Ｂ、およびＣを共に、などを有するシステムを含むが、それに限定されない）。２つ以上の代替用語を提示する事実上いかなる離接する語および／または句も、明細書、特許請求の範囲、または図面のどこにあっても、当該用語の一方（ｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｔｅｒｍｓ）、当該用語のいずれか（ｅｉｔｈｅｒ ｏｆ ｔｈｅ ｔｅｒｍｓ）、または両方の用語（ｂｏｔｈ ｔｅｒｍｓ）を含む可能性を企図すると理解されるべきであることが、当業者にはさらに理解されよう。たとえば、句「ＡまたはＢ」は、「Ａ」または「Ｂ」あるいは「ＡおよびＢ」の可能性を含むことが理解されよう。

さらに、本開示の特徴または態様は、マーカッシュグループによって述べられている場合、当業者は、本開示が、マーカッシュグループのいずれもの個々のメンバまたはメンバのサブグループに関しそれによっても述べられていることを認識されるはずである。

当業者には理解されるはずのように、いずれものおよびすべての目的のために、書面による明細書を提示することなどによって、本明細書に開示するすべての範囲は、また、いずれものおよびすべての可能な部分範囲およびその部分範囲の組合せを包含する。いずれもの列挙された範囲は、十分に述べるものであり、かつ同じ範囲を少なくとも等しい半分、３分の１、４分の１、５分の１、１０分の１などに分けることができるものとして容易に認識することができる。非限定の例として、本明細書に議論された各範囲は、下側の３分の１、中間の３分の１および上側の３分の１などに容易に分けることができる。また、当業者には理解されるはずのように、「まで（up to）」、「少なくとも（at least）」など、すべての言葉は、記載された数を含み、上記に議論したように、その後部分範囲に分けることができる範囲をいう。最後に、当業者には理解されるはずのように、範囲は、各個々のメンバを含む。

前述事項から、本開示の様々な実施形態は、例示する目的で本明細書に述べられ、かつ本開示の範囲および趣旨から逸脱せずに、様々な修正を実施することができることを認識されるはずである。したがって、本明細書に開示した様々な実施形態は、限定すると意図されず、真の範囲および趣旨は、次の請求項によって示されている。

Claims (28)

1. エンジンおよびドライブシャフトを有する車両のためのエネルギー採取システムであって、
   入力シャフトおよび出力シャフトを有し、前記入力シャフトは前記エンジンに機械的に結合され、前記出力シャフトは前記ドライブシャフトに機械的に結合される、トルクコンバータと、
   第１の部分および第２の部分を有する発電機であって、
   前記第１の部分は、前記トルクコンバータの前記入力シャフトに機械的に結合され、前記第２の部分は、前記トルクコンバータの前記出力シャフトに機械的に結合され、
   前記発電機の前記第１の部分が前記発電機の前記第２の部分に対して回転するとき電気エネルギーを発生するように動作可能である発電機と、
   前記発電機に電気的に結合され、かつ前記電気エネルギーの少なくとも一部分を貯蔵される電気エネルギーとして貯蔵するように動作可能である蓄電装置と、
   前記ドライブシャフトに機械的に結合され、かつ前記発電機によって発生された電気エネルギーを受け取るように動作可能である補助モータとを含むシステム。
2. 前記発電機の前記第１の部分は、ロータであり、前記発電機の前記第２の部分は、ステータである、または
   前記発電機の前記第１の部分は、ステータであり、前記発電機の前記第２の部分は、ロータである、請求項１に記載のシステム。
3. 前記トルクコンバータは、流体カプラを含み、
   前記発電機の前記第１の部分は、前記流体カプラ内に滑りがあるとき、前記発電機の前記第２の部分に対して回転する、請求項１に記載のシステム。
4. 前記エンジンは、内燃エンジンである、請求項１に記載のシステム。
5. 前記エンジンは、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、ガスタービンエンジン、ロータリーエンジン、ヴァンケルロータリーエンジン、筒形エンジン、ガソリン−電気ハイブリッドエンジンおよびディーゼル−電気ハイブリッドエンジンからなるエンジンの群から選択される、請求項１に記載のシステム。
6. 前記車両は、１つまたは複数の車輪を有し、
   前記ドライブシャフトは、前記１つまたは複数の車輪の少なくとも１つに結合される、請求項１に記載のシステム。
7. 前記車両は、自動車、トラック、モータサイクルおよび列車からなる車両の群から選択される、請求項１に記載のシステム。
8. 整流器をさらに含み、
   前記蓄電装置は、前記整流器を介して前記発電機に電気的に結合される、請求項１に記載のシステム。
9. スリップリングまたは整流子をさらに含み、
   前記蓄電装置は、前記スリップリングまたは前記整流子を介して前記発電機からの前記電気エネルギーを受け取るように構成される、請求項１に記載のシステム。
10. 発電機または前記蓄電装置からの前記電気エネルギーの前記補助モータへの伝達速度を制御するように動作可能である補助モータ制御器をさらに含む、請求項１に記載のシステム。
11. 前記補助モータ制御器は、前記蓄電装置の電圧、前記蓄電装置に貯蔵された電荷量、前記ドライブシャフトの回転速度、エンジン速度、エンジントルク、車輪速度および加速装置入力からなるパラメータの群から選択される少なくとも１つのパラメータに基づいて、前記電気エネルギーの前記伝達速度を制御するように動作可能である、請求項１０に記載のシステム。
12. 前記補助モータ制御器は、加速装置信号および前記蓄電装置に貯蔵された電荷と相関する電荷貯蔵信号を受信するように構成される、請求項１０に記載のシステム。
13. 前記補助モータは、一方向クラッチを介して前記ドライブシャフトに結合される、請求項１に記載のシステム。
14. 前記発電機は、ＡＣ発電機またはＤＣ発電機である、請求項１に記載のシステム。
15. 前記トルクコンバータの前記出力シャフトは、トランスミッションを介して前記ドライブシャフトに結合される、請求項１に記載のシステム。
16. 前記出力シャフトおよび前記ドライブシャフトは、同じシャフトである、請求項１に記載のシステム。
17. トルクコンバータおよびエンジンを有する車両のためにエネルギーを採取する方法であって、前記トルクコンバータは、前記エンジンによって駆動される入力シャフトを有し、前記トルクコンバータは、出力シャフトをさらに有し、
    前記トルクコンバータの前記入力シャフトと前記出力シャフトとの間の回転速度差を使用して電気エネルギーを発生することと、
    前記電気エネルギーを機械的トルクに変換することと、
    前記ドライブシャフトに前記機械的トルクを加えることとを含む方法。
18. 前記トルクコンバータの前記入力シャフトおよび前記出力シャフトに発電機を結合することを含み、
    前記発電機は、前記回転速度差に応答して前記電気エネルギーを発生する、請求項１７に記載の方法。
19. 前記発電機の第１の部分に前記入力シャフトを結合することと、
    前記発電機の第２の部分に前記出力シャフトを結合することとを含み、
    前記発電機は、前記第１の部分と前記第２の部分との間の相対的な回転に応答して前記電気エネルギーを発生する、請求項１８に記載の方法。
20. 前記第１の部分は、ステータであり、前記第２の部分は、ロータである、または
    前記第２の部分は、ロータであり、前記第１の部分は、ステータである、請求項１９に記載の方法。
21. 前記電気エネルギーを機械的トルクに変換することは、前記ドライブシャフトに機械的に結合される補助モータに前記電気エネルギーを送ることを含み、
    前記機械的トルクは、前記補助モータを使用して前記ドライブシャフトに加えられる、請求項１７に記載の方法。
22. 前記電気エネルギーの少なくとも一部分を貯蔵される電荷として貯蔵することをさらに含む、請求項１７に記載の方法。
23. 前記貯蔵される電荷は、蓄電装置内に貯蔵され、
    前記蓄電装置は、コンデンサ、シュードキャパシタ、スーパーキャパシタまたは電池である、請求項２２に記載の方法。
24. 前記トルクコンバータは、流体カプラを含み、
    前記流体カプラ中の滑りが、前記トルクコンバータの前記入力シャフトと前記出力シャフトとの間に前記回転速度差を生成する、請求項１７に記載の方法。
25. 車両のためにエネルギーを採取するように動作可能なプロセッサを制御するためのプログラムを格納する非一時的なコンピュータ可読記憶媒体であって、前記車両は、エンジン、トルクコンバータおよびドライブシャフトを有し、前記トルクコンバータは、入力シャフトおよび出力シャフトを有する、記憶媒体において、前記プログラムは、
    前記入力シャフトと前記出力シャフトとの間の回転速度差から電気エネルギーを発生し、
    前記電気エネルギーの少なくとも一部分を蓄電装置内に貯蔵し、
    前記ドライブシャフトに機械的に結合される補助モータに前記電気エネルギーを伝達し、それによって前記ドライブシャフトに機械的トルクを加えるための１つまたは複数の命令を含む、記憶媒体。
26. 前記車両の加速中、前記ドライブシャフトに前記トルクを加えるための１つまたは複数の命令をさらに含む、請求項２５に記載の記憶媒体。
27. 前記蓄電装置内に前記電気エネルギーの実質的にすべてを貯蔵し、かつ前記車両が停止している間、前記ドライブシャフトにトルクを加えないようにするための１つまたは複数の命令をさらに含む、請求項２５に記載の記憶媒体。
28. 前記車両の加速中、前記補助モータに前記貯蔵された電気エネルギーを伝達し、それによって前記ドライブシャフトに前記トルクを加えるようにするための１つまたは複数の命令をさらに含み、
    前記補助モータを使用して加えられる前記トルクは、前記エンジンによって前記ドライブシャフトに加えられるエンジントルクに加算される、請求項２５に記載の記憶媒体。