JP6247808B2 - Ｃｖｔを有する車両推進のためのシステム並びにその製作方法 - Google Patents

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Description

本発明は全般的には電気式及びハイブリッド式の車両に関し、またより具体的には連続可変トランスミッション（ＣＶＴ）を有する車両推進システムに関する。
当技術分野で知られるように、ＣＶＴは高速すなわち入力シャフトを回転させる間に出力シャフトの回転速度をある動作速度範囲にわたって連続的すなわち無段階式に変更することが可能である。ＣＶＴは、自動車用途において従来の固定比トランスミッションやマルチギア式オートマチックトランスミッションシステムに対する代替品として使用することができる。ＣＶＴはその伝達比有効域が大きくかつ「連続的」である（例えば、１：１０〜１：２０の範囲に及ぶことがある）ため従来のトランスミッションと比べて有利である。この大きなギア比範囲を達成するために、こうしたＣＶＴは大型かつ技術的に複雑になり、これにより製造費用が高くなる傾向がある。ＣＶＴは典型的には、入力シャフトと出力シャフトの間の追加的な摩擦のために従来のギアボックスと比べて効率が劣ると共に、その大きさに伴ってコスト及び効率低下が高くなる。しかしＣＶＴによれば典型的には、顕著なシフト発生が減少し、牽引トルクが連続であるためによりスムーズかつより快適な乗り心地が得られ、かつ牽引エンジンの動作点をより経済的な動作点にシフトでき、このために固定ギア式のオートマチックトランスミッションを装備した車両と比較してエンジンの燃料効率が上昇する。
米国特許出願第２００８０２６９００１号
したがって、ＣＶＴに関連するのが典型的であるサイズ、コスト及び効率低下を軽減しつつＣＶＴを組み込んだ車両推進システムを設計することが望ましい。
本発明の一態様の車両推進システムは、非条件付け出力を発生させるように構成された電気式機械（ＥＭ）を含む。本車両推進システムはさらに、入力側及び出力側を有する連続可変トランスミッション（ＣＶＴ）を含んでおり、この入力側はＥＭに対して機械的に結合されると共に、ＥＭから非条件付け出力を受け取りかつ出力側上に条件付け出力を生成させるように構成されている。ＣＶＴの出力側には固定比トランスミッションが機械的に結合されると共に、ＣＶＴから条件付け出力を受け取りかつ再条件付け出力を生成するように構成されている。
本発明の別の態様の車両は車両推進システムを含む。本車両推進システムは、車両牽引システムと、非条件付け出力を生成するように構成された電気機械式デバイスと、を含む。車両推進システムはさらに、入力側及び出力側を有する連続可変トランスミッション（ＣＶＴ）であって、該入力側は電気機械式デバイスに対して機械的に結合されると共に非条件付け出力を受け取りかつ出力側上に条件付け出力を出力するように構成されている連続可変トランスミッション（ＣＶＴ）と、ＣＶＴの出力側に対して取り付けられた固定比トランスミッションと、を含む。この固定比トランスミッションは、ＣＶＴから条件付け出力を受け取りかつ所望の車両推進システム出力を車両牽引システムに伝達するように構成されている。
本発明のさらに別の態様の車両パワーシステムを製作する方法は、電気モータ（ＥＭ）の出力を連続可変トランスミッション（ＣＶＴ）の入力側に結合させる工程と、固定トランスミッションをＣＶＴの出力側に結合させる工程と、を含む。本方法はさらに、固定トランスミッションを車両牽引システムに結合させる工程であって、該固定トランスミッションはＣＶＴの出力を調整し該調整したＣＶＴ出力を車両牽引システムに伝達するように構成されている。
別の様々な特徴及び利点については以下の詳細な説明及び図面から明らかとなろう。
図面では、本発明を実施するために目下のところ企図されている実施形態を図示している。
本発明の一実施形態による車両推進システムの概要図である。 当技術分野で知られるＣＶＴの概要図である。 本発明の別の実施形態による車両推進システムの概要図である。 本発明の別の実施形態による車両推進システムの概要図である。
図１は、本発明の一実施形態を表しており、ＣＶＴ１４（その例示的な一実施形態を図２に関連して説明する）を組み込んだ車両推進システム１２を有する車両１０の概要を含む。本明細書ではベルト駆動式ＣＶＴについて記載しているが、例えばトロイダル駆動式ＣＶＴなど任意のタイプのＣＶＴに対して本発明が等しく適用可能であることは当業者であれば理解されよう。車両推進システム１２は、非条件付け出力を生成する電気機械式デバイスまたは電気式機械（ＥＭ）１６を含む。すなわち、ＥＭ１６は車両推進システム１２を介した車両１０の推進が可能な出力パワーを生成しており、また走行速度における低速と高速の出力での高トルク能力に関する２重の要件のためにさらに、ＥＭ１６からのパワー出力が車両推進システム１２の全体要求を最適に満足するように条件付けすることが望ましい。
したがって、ＥＭ１６の出力１８がＣＶＴ１４の入力側すなわち高速側２０に結合されている。ＣＶＴ１４の出力側すなわち低速側２２は、駆動シャフト３０をホイール３２に接続しているディファレンシャル２８を含む車両牽引システム２６の入力２４に結合されている。車両推進システム１２はさらに、パワーバス３６を介してＥＭ１６に電気的に結合された双方向制御器／パワー変換器３４を含む。双方向制御器３４は、車両推進システム１２を選択的に動作させるようにプログラムされた内部メモリ（図示せず）を含む。具体的には、双方向制御器３４はＥＭ１６とバッテリ蓄積ユニット３８と間でパワーを選択的に伝達し、必要に応じてＥＭ１６に対するパワー供給とバッテリ蓄積ユニット３８の充電のそれぞれを行う。例えば、双方向制御器３４は回生制動中におけるバッテリ蓄積ユニット３８の再充電を可能にすることがある。別の実施形態では双方向制御器３４は、バッテリ蓄積ユニット３８を再充電するために電力グリッド（図示せず）からパワーを引き出す（「プラグイン」の電気式車両の場合など）ように構成される。車両の動作中に双方向制御器３４はさらに、ＣＶＴ１４及び固定比トランスミッション４０に対して制御ライン４２、４４のそれぞれを介してコマンド信号を送信することがある（これについて以下で詳細に記載することにする）。
一実施形態では、ＣＶＴ１４はその設計及びトルク要件に応じて、例えば１：１０〜１：２０のギア範囲、あるいは別の任意のギア関係またはギア比を含むことがある。しかし本発明の例示的な一実施形態では、車両推進システム１２は、ＣＶＴ１４及び固定比トランスミッション４０を備えたハイブリッドトランスミッション４６を含むことがある。固定比トランスミッション４０はＣＶＴ１４の出力側２２と車両牽引システム２６の間に位置決めされており、典型的にはＥＭ１６のパワー出力に対する再構成、調整または再条件付けを行っている。固定比トランスミッション４０は、単一の固定ギア比（例えば、１：１０）を含むことがあり、また選択可能な幾つかの固定ギア比（例えば、１：１、１：２及び１：１０）で構成されることがある。１：１０の比を有するトランスミッション４０などの固定比トランスミッションをＣＶＴ１４と連係して包含しているので、ＣＶＴ１４に対して１：１〜１：２などのギア比要件のうちのある部分を担わせることが可能となり、したがってトランスミッション４０はギア比要件の残りの部分を担うことが可能である。このため、ＣＶＴ１４と固定比トランスミッション４０を組み合わせると１：１０〜１：２０の実効ギア比範囲を得ることができるため、より効率のよい固定比トランスミッション４０が導入されかつＣＶＴ１４をよりコンパクトにできることによって全体効率が向上し、これにより１：１０〜１：２０のギア比範囲全体を担ったスタンドアロン式ＣＶＴと比べてより低コストとなる。
動作時において、ハイブリッドトランスミッション４６の始動用の等価ギア比は、従来の固定比トランスミッションの始動ギア比よりさらに高い固定ギア比に設定される。当技術分野で知られているように、具体的なあるシステムで使用するＥＭを選択する際に、ＥＭのサイズ（すなわち、パワー定格）はシステムがＥＭに対して希望する最大トルクに基づくことがある。しかし、ハイブリッドトランスミッション４６をＥＭ１６の出力１８に結合させることによって、そのトルク出力を増加または最大化することによる始動時のＥＭ１６の出力の条件付けのためにハイブリッドトランスミッション４６を使用することができる。したがって、ハイブリッドトランスミッション４６と連係して使用すると、同じ始動トルクを単独で提供するＥＭと比較したときにＥＭ１６のサイズ及び／またはパワー定格を低減させることができる。したがって、車両推進システム１２のコスト及び／または全体寸法を低減することができる。
車両の動作中において、ＥＭ１６の出力シャフト１８が所望のＥＭ動作速度に到達した後、制御器３４はパワーバス３６を介してＥＭ１６に所与の動作電圧及び／または電流を選択的に供給し、ＥＭ１６を所望のＥＭ動作速度に維持すると共に、ハイブリッドトランスミッション４６に伝達させる一定の出力を生成している。ＥＭ１６をこの方式で制御することにより、ＥＭ１６の動作効率が改善される。次いで制御器３４は、リアルタイムの車両動作条件を監視し、車両牽引システム２６に伝達すべき所望の推進システム出力を決定する。例えば制御器３４は、リアルタイムの車両加速要件を監視し車両推進システム１２の所望のトルク出力を決定するようにプログラムされることがある。
所望の推進システム出力に基づいて制御器３４は、条件付け出力を生成して車両推進システム１２に伝達するようにＥＭ１６及びハイブリッドトランスミッション４６を動作させる。先ず制御器３４は、ＥＭ１６からの出力を条件付けすること、及び条件付け出力を固定比トランスミッション４０に伝達すること、を選択的に行うようにＣＶＴ１４を動作させる。ＣＶＴ１４は、車両牽引システム２６の加速に関する必要に応じてＥＭ１６からの出力を条件付けし可変のトルク及び速度出力を生成するために、ある連続したギア比範囲内（例えば、１：２と１：１の間）で動作する。制御器３４は例えば、ＣＶＴ４８及び／または車両推進システム５０の動作効率を最大化させるような所望のギア比範囲内でＣＶＴ４８を動作させることがある。制御器３４はさらに、ハイブリッドトランスミッション４６の実効ギア比を選択的に制御することによって、ＥＭ１６の出力をオペレータ選択の性能モード（加速性能を最大化させるような「スポーツモード」やバッテリ寿命を延長しかつ／または燃料消費を最小化するために車両推進システム１２のパワー消費を最小化するような「エコモード」など）に従って条件付けするようにプログラムされることがある。
制御器３４は、ＣＶＴ１４からの出力を再条件付けし、再条件付けされた出力を車両牽引システム２６のディファレンシャル２８に伝達するように固定比トランスミッション４０を動作させる。制御器３４は、再条件付け出力が所望の推進システム出力を満足させるようにＣＶＴ１４と固定比トランスミッション４０の合成ギア比を選択する。例えば、固定比トランスミッション４０が１：１０のギア比で構成されかつ制御器３４が所望の推進システム出力を満足させるために１：２０比が必要であると決定した場合、制御器３４はＣＶＴ１４をギア比１：２で動作させることになる。ＣＶＴ１４のギア比は、瞬時加速要件のあらゆる変化を満足させるように（例えば、１：１と１：２の間で）調整されることがある。ＣＶＴ１４の条件付け出力が所望の推進システム出力を生成するように固定比トランスミッション４０により再条件付けされているため、ハイブリッドトランスミッション４６はＣＶＴ１４をスタンドアロン式ＣＶＴより低いギア比で動作させることが可能となり、このためより小型で、複雑性が低く、かつ廉価なＣＶＴユニットを得ることができる。さらに、ハイブリッドトランスミッション４６の使用によってスタンドアロン式ＣＶＴに付き物の摩擦性の効率低下が最小化される。固定比トランスミッション４０をＣＶＴ１４の出力に結合させることによって、車両の走行中にＣＶＴ１４を最適な固定ギア比にロックすることができる。
図２は、ＣＶＴ１４の周知の実施形態を表している。ＣＶＴ１４は、発進（ｌａｕｎｃｈｉｎｇ）デバイス６０、作動（ａｃｔｕａｔｉｏｎ）システム６２、ドライブ−ニュートラル−リバース（ＤＮＲ）組６４、バリエータ６６及び出力ギア機構６８という幾つかの主要構成要素を含む。発進デバイス６０は典型的には、車両始動時に使用されるトルク変換器を含む。車両が始動した後、トルク変換器は内部クラッチを係合させることによってロックされることがある。ＤＮＲ組６４は、ニュートラル、前進及び後退の間で車両をシフトさせることが可能である。ＤＮＲ組６４は典型的には遊星ギア組とクラッチの組を含み、これらは前進と後退の間で車両をシフトさせるように選択的に係合されたり、またトランスミッションをニュートラルにさせるように選択的に脱係合されている。バリエータ６６は、１対の綱車７２がバリエータ６６の入力７６上に装着されかつ別の１対の綱車７４がバリエータ６６の出力７８上に装着されるような２対の円錐状綱車７２、７４の間に留められたベルト７０を備える。本明細書ではベルト駆動式バリエータについて記載しているが、ＣＶＴ１４が別法として例えばトロイダル設計、ローラーベースの設計または流体静力学的（ｈｙｄｒｏｓｔａｔｉｃ）設計など別のタイプのバリエータ設計を成すこともあることは当業者であれば理解されよう。
ＣＶＴ１４のギア比は、綱車７２、７４の各対間の距離を調整することによって決定される。作動システム６２は典型的には、所望のギア比の設定及び維持のために油圧系を使用している。ＣＶＴ出力を車両牽引システムに伝達するために、バリエータ６６の出力７８とＣＶＴ１４の出力８０の間に出力ギア機構６８（例えば、楕円ギア組）が位置決めされる。動作時においてＣＶＴ１４は、ＣＶＴ１４のギア比を選択的に変更することによって入力パワーを条件付けし、トルクを変化させた出力を生成することが可能である。
図３は、内燃エンジン（ＩＣＥ）８２を車両８６の車両推進システム８４内に組み込んだ本発明の別の実施形態を表している。ＩＣＥ８２は、ＥＭ８８と図２のＣＶＴ１４などのＣＶＴとし得るＣＶＴ９０との間に位置決めされる。ＩＣＥ８２の入力側９２はＥＭ８８の出力側９４に結合され、またＩＣＥ８２の出力側９６はＣＶＴ９０の高速側すなわち入力側９８に結合される。トランスミッション１００が車両牽引システム１０２に結合されており、またトランスミッション１００はＣＶＴ９０とＣＶＴ９０の低速側すなわち出力側１０６に結合し得る固定比トランスミッション１０４とを含む。バッテリ蓄積ユニット１０８及び双方向制御器／変換器１１０はパワーバス１１２を介してＥＭ８８に結合されている。任意選択で、ＩＣＥ８２とＣＶＴ９０の間に機械的バイパスまたはクラッチ１１４（鎖線で示す）が位置決めされることがあり、これによりＩＣＥ８２によってＣＶＴ９０にパワーを伝達せずにバッテリ蓄積ユニット１０８を充電することを可能にしている。さらにクラッチ１１４は、摩擦損失を最小化するためにＩＣＥ８２及びＥＭ８８を車両牽引システム１０２から切断することを可能にしている。双方向制御器１１０は、ＩＣＥ８２、任意選択のクラッチ１１４及びＣＶＴ９０を選択的に動作させるように制御ライン１１６、１１８、１２０を介して接続されている。一実施形態では双方向制御器１１０は、制御ライン１２２を介して固定比トランスミッション１０４を選択的に動作させるように構成されている。車両の動作中に制御器１１０は車両動作を最適化するようにＥＭ８８、ＩＣＥ８２及びトランスミッション１００を選択的に制御する。具体的には制御器１１０は、リアルタイムの車両動作条件及び駆動入力を監視し、車両牽引システム１０２に伝達させるべき所望の推進システム出力を決定している。制御器１１０は、スタンドアロン式ユニットとして動作する同様のＩＣＥの動作速度範囲と比べて速度範囲をより狭くすることがあるような所望の速度範囲内でＩＣＥ８２を動作させている。ＩＣＥ８２の動作速度を選択的に制御することによって、燃料消費を最小化させるような速度範囲内でＩＣＥ８２を動作させることができる。
トランスミッション１００はＩＣＥ８２からの出力を条件付けするように動作する。具体的に制御器１１０はＣＶＴ９０及び固定比トランスミッション１０４を一体に動作させ、上述のような所望の推進システム出力の生成に必要な瞬時ギア比を達成し、これによりトランスミッション１００の効率を上昇させると共により小型かつより複雑でないＣＶＴユニットを可能にしている。
制御器１１０はさらに、車両推進システム８４の実際の出力を所望のリアルタイムの車両推進システム出力に対して連続的に監視し、車両推進システム８４からの追加的な出力が必要であるか否かを判定している。追加の出力（例えば、トルクの上昇や出力速度の上昇）が必要であれば、制御器１１０はＥＭ８８及び／またはトランスミッション１００を選択的に動作させ、追加的出力（ＩＣＥ８２に追加のブーストを加えるためのＥＭ８８からのパワーを含むことがある）を生成させる。制御器１１０はさらに、瞬時的またはリアルタイムの出力要件に関して、例えば加速度上昇や道路状況変化に由来する過渡的変化が有るかどうかを監視するようにプログラムされることがある。リアルタイムの推進システム出力要件の何らかの変化に基づいてＥＭ８８は、回転速度または出力トルクを上昇させることによってこのリアルタイム出力要件を満たすような追加的出力を提供するように選択的に制御されることがある。
ＥＭ８８が過渡応答トルクを提供するように動作していないときには、発電機として作用させることによってＥＭ８８の回転する質量をエネルギー蓄積のために使用することができる。別法として制御器１１０はＩＣＥ８２とＣＶＴ９０の間にある任意選択のクラッチ１１４（鎖線で示す）を係合または脱係合させ、必要に応じてバッテリ蓄積ユニット１０８の充電に使用するためにＩＣＥ８２の出力をバッテリ蓄積ユニット１０８に導くことがある。追加のバッテリ充電が不要であれば、制御器１１０は車両推進システム８４の電気式駆動を可能にさせるためにＩＣＥ８２をシャットダウンすることがある。さらに制御器１１０はＩＣＥ８２のシャットダウンとＥＭ８８及びトランスミッション１００の一体の動作（図１に関連して説明したような動作）とを選択的に行い、ユーザ選択の動作モードに基づいた所望の車両推進システム出力を生成することがある。
図４は、図３に示した車両推進システム８４と同様であるが、トランスミッション１００が固定比トランスミッションを含まないような本発明の別の実施形態を表している。したがって車両推進システム１２４内において、制御器１１０はＩＣＥ８２からのトルク出力の増幅と条件付け出力の車両牽引システム１０２への伝達とを選択的に行うようにＣＶＴ９０を動作させている。このため、ＩＣＥ８２とトランスミッション１００はパワー定格がより高いより大型のスタンドアロン式ＩＣＥと同じ出力トルクを伝達するように一体に制御されることがある。同様の方式により、図１の車両推進システム１０のハイブリッドトランスミッション４６が固定比トランスミッション４０を備えないで構成されることがあり、また所望の推進システム出力を車両牽引システム２６に直接伝達するようにＣＶＴ１４を制御することがある。
したがって上で言及した各図は、ＥＭまたはハイブリッドＥＭ／ＩＣＥの組み合わせにより動作するＣＶＴの利点を最大化するような車両推進システムの実施形態を例証している。一実施形態では、ＥＭの出力がＣＶＴの入力側に伝達される。ＣＶＴはＥＭ出力を条件付けし、これによりより小型のＥＭを用いた車両推進システムの設計を可能とさせるように生成するトルク出力を増大させている。ＣＶＴはこの条件付け出力を、ＣＶＴの出力側に結合された固定比トランスミッションに伝達する。固定比トランスミッションは、ＣＶＴからの出力を再条件付けし（すなわち、さらに調整し）、これにより所望の車両推進システム出力を生成させる一方、より小型でより廉価なＣＶＴによる車両推進システムの設計を可能とさせ、かつＣＶＴに付き物の摩擦損失を最小化している。
別の実施形態では、ＥＭの出力とＣＶＴの入力側の間にＩＣＥが位置決めされる。ＩＣＥは、ＥＭが必要に応じて追加のパワーを生成するように動作する間の動作効率を最大化するように動作させている。ＣＶＴは、ＩＣＥ及びＥＭの出力を条件付けするように動作させると共に、ＣＶＴが生成させるトルク出力を増大させ、これによりより小型でより低コストのＩＣＥ及び／またはＥＭを用いたシステムの設計が可能となる。任意選択においてＣＶＴはその条件付け出力を、上述のように動作しＩＣＥ及びＥＭからの出力を再条件付けしている固定比トランスミッションに伝達し、これによりより小型でより複雑でなくかつより効率のよいＣＶＴを用いた車両推進システムの設計が可能となる。
開示した方法及び装置に関する技術的な寄与は、これによりＣＶＴを有する車両推進システムを動作させるための制御器実現による技法が提供されることである。
本発明の一実施形態による車両推進システムは、非条件付け出力を発生させるように構成された電気式機械（ＥＭ）を含む。本車両推進システムはさらに、入力側及び出力側を有する連続可変トランスミッション（ＣＶＴ）を含んでおり、この入力側はＥＭに対して機械的に結合されると共に、ＥＭから非条件付け出力を受け取りかつ出力側上に条件付け出力を生成させるように構成されている。ＣＶＴの出力側には固定比トランスミッションが機械的に結合されると共に、ＣＶＴから条件付け出力を受け取りかつ再条件付け出力を生成するように構成されている。
本発明の別の実施形態による車両は車両推進システムを含む。本車両推進システムは、車両牽引システムと、非条件付け出力を生成するように構成された電気機械式デバイスと、を含む。車両推進システムはさらに、入力側及び出力側を有する連続可変トランスミッション（ＣＶＴ）であって、該入力側は電気機械式デバイスに対して機械的に結合されると共に非条件付け出力を受け取りかつ出力側上に条件付け出力を出力するように構成されている連続可変トランスミッション（ＣＶＴ）と、ＣＶＴの出力側に対して取り付けられた固定比トランスミッションと、を含む。この固定比トランスミッションは、ＣＶＴから条件付け出力を受け取りかつ所望の車両推進システム出力を車両牽引システムに伝達するように構成されている。
本発明のさらに別の実施形態による車両パワーシステムを製作する方法は、電気モータ（ＥＭ）の出力を連続可変トランスミッション（ＣＶＴ）の入力側に結合させる工程と、固定トランスミッションをＣＶＴの出力側に結合させる工程と、を含む。本方法はさらに、固定トランスミッションを車両牽引システムに結合させる工程であって、該固定トランスミッションはＣＶＴの出力を調整し該調整したＣＶＴ出力を車両牽引システムに伝達するように構成されている。
本発明について限られた数の実施形態に関連して詳細に記載してきたが、本発明が開示したこうした実施形態に限定されないことは容易に理解できよう。それどころか本発明は、ここまでに記載していないが本発明の精神及び趣旨に相応するような任意の数の変形形態、修正形態、置換形態、等価形態の機構を組み込むように修正することが可能である。さらに、本発明に関して様々な実施形態を記載しているが、本発明の態様は記載した実施形態のうちの一部のみを含むこともあり得ることを理解すべきである。したがって、本発明は上述の記述によって限定されるものと理解すべきではなく、添付の特許請求の範囲の趣旨によってのみ限定されるものである。
１０ 車両
１２ 車両推進システム
１４ ＣＶＴ
１６ 電気式機械
１８ ＥＭの出力
２０ 高速側
２２ 低速側
２４ 制御器
２４ 車両牽引システムの入力
２６ 車両牽引システム
２８ ディファレンシャル
３０ 駆動シャフト
３２ ホイール
３４ 双方向制御器
３６ パワーバス
３８ バッテリ蓄積ユニット
４０ トランスミッション
４２ 制御ライン
４４ 制御ライン
４６ ハイブリッドトランスミッション
４８ 円錐状綱車
５０ 円錐状綱車
６０ 発進デバイス
６２ 作動システム
６４ ＤＮＲ組
６６ バリエータ
６８ 出力ギア機構
６８ ＩＣＥ
７０ ベルト
７２ 綱車
７４ 綱車
７６ 入力シャフト
７８ 出力シャフト
８０ 出力シャフト
８２ ＩＣＥ
８４ 車両推進システム
８６ 車両
８８ ＥＭ
９０ ＣＶＴ
９２ 入力側
９４ ＥＭの出力側
９６ ＥＭの出力側
９８ 入力側
１００ トランスミッション
１０２ 車両牽引システム
１０４ トランスミッション
１０６ 低速側
１０８ バッテリ蓄積ユニット
１１０ 双方向制御器／変換器
１１２ パワーバス
１１４ クラッチ
１１６ 制御ライン
１１８ 制御ライン
１２０ 制御ライン
１２２ 制御ライン
１２４ 車両推進システム

Claims (10)

  1. 非条件付け出力を発生させるように構成された電気式機械（ＥＭ）（１６、８８）と、
    入力側（２０、９８）及び出力側（２２、１０６）を有する連続可変トランスミッション（ＣＶＴ）（１４、９０）であって、該入力側（２０、９８）はＥＭ（１６、８８）に対して機械的に結合されると共にＥＭ（１６、８８）からの非条件付け出力を受け取り該出力側（２２、１０６）上に条件付け出力を生成するように構成されている連続可変トランスミッション（ＣＶＴ）（１４、９０）と、
    前記ＣＶＴ（１４、９０）の出力側（２２、１０６）に機械的に結合されると共に、
    ＣＶＴ（１４、９０）から条件付け出力を受け取ること、及び
    再条件付け出力を生成すること、
    を行うように構成された固定比トランスミッション（４０、１０４）と、
    を備え、
    前記固定比トランスミッション（４０、１０４）と前記ＣＶＴを組み合わせた最大のギア比は、１：１０以上１：２０以下であり、前記ＣＶＴの最大のギア比は、１：２以下であり、
    前記固定比トランスミッション（４０、１０４）は、前記ＣＶＴと前記固定比トランスミッション（４０、１０４）の合成ギア比が所望の推進システム出力を満足させるように選択された固定ギア比にロックされた状態で、前記ＣＶＴに結合される、
    車両推進システム（１２、８４、１２４）。
  2. 前記固定比トランスミッション（４０、１０４）は再条件付け出力を車両牽引システム（２６、１０２）に伝達するように構成されている、請求項１に記載の車両推進システム（１２、８４、１２４）。
  3. 前記車両牽引システム（２６、１０２）は固定比トランスミッション（４０、１０４）の出力に結合されたディファレンシャル（２８）を備える、請求項２に記載の車両推進システム（１２、８４、１２４）。
  4. 前記車両牽引システム（２６、１０２）は１つの駆動シャフト（３０）及び複数のホイール（３２）を備える、請求項２または３に記載の車両推進システム（１２、８４、１２４）。
  5. 前記ＥＭ（１６、８８）と電気的に接続されたバッテリ蓄積ユニット（３８、１０８）をさらに備え、
    前記ＥＭ（１６、８８）が、発電機として動作して前記バッテリ蓄積ユニット（３８、１０８）を充電する、
    請求項１乃至４のいずれかに記載の車両推進システム（１２、８４、１２４）。
  6. 前記ＥＭ（１６、８８）と電気的に接続されると共に所望の推進システム出力を決定するように構成された双方向制御器（３４、１１０）をさらに備える請求項１乃至５のいずれかに記載の車両推進システム（１２、８４、１２４）。
  7. 前記双方向制御器（３４、１１０）はさらに、前記所望の推進システム出力に基づいてＥＭ（１６、８８）とＣＶＴ（１４、９０）の少なくとも一方を選択的に動作させるように構成されている、請求項６に記載の車両推進システム（１２、８４、１２４）。
  8. 前記ＥＭ（１６、８８）と前記ＣＶＴ（１４、９０）の入力側（２０、９８）の間に機械的に接続されると共にＩＣＥ出力をＣＶＴ（１４、９０）に伝達するように構成された内燃エンジン（ＩＣＥ）（６８、８２）をさらに備える請求項６または７に記載の車両推進システム（１２、８４、１２４）。
  9. 前記双方向制御器（３４、１１０）はさらに、前記所望の推進システム出力に基づいてＩＣＥ出力を条件付けするようにＣＶＴ（１４、９０）を選択的に動作させるように構成されている、請求項８に記載の車両推進システム（１２、８４、１２４）。
  10. 前記ＩＣＥ（６８、８２）と前記ＣＶＴ（１４、９０）の入力側（２０、９８）の間に位置決めされたクラッチ（１１４）をさらに備える請求項８に記載の車両推進システム（１２、８４、１２４）。
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