JP6791613B2 - アクティブトルク制御を伴う発電エンジンフライホイール - Google Patents

Description

本開示は、概して、レシプロエンジンのためのフライホイール、そのようなエンジンのためのスターター、及びそのようなエンジンによって駆動される発電機に関する。より具体的には、本開示は、エンジンのための発電機及びスターターとしても機能するフライホイール装置、並びにそのようなフライホイール発電機を含むパワーシステムを制御するためのシステム及び方法に関する。

フライホイールは、回転エネルギーを蓄積するために使用される回転機械装置である。フライホイールは、エネルギー源が連続的ではないシステムにおいて、連続的なエネルギーを提供するために使用される。そのような場合、フライホイールは、エネルギー源からトルクが与えられる場合にエネルギーを蓄積し、エネルギー源がトルクをフライホイールに与えていない場合に蓄積されていたエネルギーを解放する。

例えば、フライホイールは、レシプロエンジンのクランクシャフトの上に設置され、クランクシャフトの角速度を一定に維持する。クランクシャフトは、往復する線形なピストン運動を回転へと変換するエンジンの部品である。この場合において、フライホイールは、燃焼ピストンによってクランクシャフトの上にトルクが与えられる場合、エネルギーを蓄積する。フライホイールは、ピストンがトルクをクランクシャフトの上に与えていない場合、クランクシャフトに接続されている機械的な負荷に対してエネルギーを解放する。

スターターは、それ自身の出力のもとでのエンジンの作動を始動させるように、内燃エンジンを回転させるための装置である。例えば、電気スターターモータは、ガソリン及びディーゼルの内燃エンジンのためのスターターとして使用され得る。電気スターターモータは、スターターの上に設置されたスターターソレノイドを伴う電気モータである。始動バッテリからの電流がソレノイドに与えられる場合、ソレノイドは、スターターモータのドライブシャフトの上のドライブピニオンを押し出し、エンジンのフライホイールの上のスターターリングギアにピニオンを噛み合わせるレバーと連動する。ソレノイドはまた、スターターモータのための電流接触を閉じて、当該スターターモータは回転し始める。一旦、エンジンが始動すると、ソレノイドアセンブリの中のスプリングが、リングギアからピニオンギアを引き離し、スターターモータは止まる。

内燃エンジンは、電力を発生させるために、発電機を駆動させるために使用される。発電機は、多数のギアを有する機械的なトランスミッションを介して、エンジンのクランクシャフトに接続される。

したがって、上述した問題のうちの１以上と、起こりうる他の問題とを考慮する方法及び装置を有することが有利である。

本開示の例示的な実施形態は、フライホイール、ローター、及びステーターを備える装置を提供する。フライホイールは、当該フライホイールの回転軸がクランクシャフトの回転軸と位置合わせされるように、エンジンのクランクシャフトに取り付けられるように構成される。ローターは、当該ローターの回転軸がフライホイールの回転軸と位置合わせされるように、フライホイールに取り付けられる。ステーターは、ローターが回転している場合に、ローター及びステーターが一緒に、電力を発生させるための発電機を形成するように、ローターに関して位置決めされる。

本開示の別の例示的な実施形態は、パワーシステムを制御するための方法を提供する。ローターは、エンジンのクランクシャフトに取り付けられる。ステーターは、ローターが回転している場合に、ローター及びステーターが一緒に、電力を発生させるための発電機を形成するように、ローターに関して位置決めされる。発電機の中の電流は、エンジンが動いている場合、クランクシャフトによって提供される機械的な動力を制御するように制御される。

本開示の別の例示的な実施形態は、ローター、ステーター、及び制御装置を備える装置を提供する。ローターは、内燃エンジンのクランクシャフトに取り付けられるように構成される。ステーターは、ローターが回転している場合に、ローター及びステーターが一緒に、電力を発生させるための発電機を形成するように、ローターに関して位置決めされる。制御装置は、エンジンが動いている場合、エンジンによって提供される機械的な動力を制御するために、発電機の中の電流を制御するように構成される。

上述のフィーチャ、機能、及び利点は、本発明の種々の実施形態において単独で達成することができるか、又は他の実施形態において組み合わせることができ、これらの実施形態のさらなる詳細は、後述の説明及び図面を参照して見ることができる。

例示的な実施形態の特徴と考えられる新規の機能は、添付の特許請求の範囲に明記される。しかしながら、例示的な実施形態と、好ましい使用モード、さらなる目的、及びその特徴は、添付図面を参照して本開示の例示的実施形態の後述の詳細な説明を読むことにより最もよく理解されるであろう。

図１は、例示的な実施形態による、フライホイール発電機を含むパワーシステムのブロック図の図解である。 図２は、例示的な実施形態による、複数のフライホイール発電機を備えるパワーシステムのブロック図の図解である。 図３は、例示的な実施形態による、フライホイール発電機の分解斜視図の図解である。 図４は、例示的な実施形態による、エンジンに取り付けられたフライホイール発電機の回転軸に沿って見られた場合の端面図の図解である。 図５は、例示的な実施形態による、エンジンに取り付けられたフライホイール発電機を図４の５−５線に沿って見た場合の側面図の図解である。 図６は、例示的な実施形態による、フライホイール発電機を含むパワーシステムのための制御システムのブロック図の図解である。 図７は、例示的な実施形態による、データ処理システムのブロック図の図解である。

種々の例示的な実施形態は、多数の様々な検討事項を認識して考慮している。本明細書でアイテムを参照する際に使用される「多数の」は、１以上のアイテムを意味する。例えば、「多数の異なる検討事項」は、１以上の異なる検討事項を意味する。

種々の例示的な実施形態は、エンジンに取り付けられた従来のフライホイールが比較的に重い、ということを認識し考慮に入れている。重いフライホイールは、エンジンが設置されるビークルの重さを増加し、それによってエンジン及びビークルの作動効率を低減させている。それゆえ、より軽いフライホイールが望ましい。

種々の例示的な実施形態はまた、既存のスターターモータ及び発電機はしばしば、様々な機械的トランスミッション構造及び歯車装置を介してエンジンに接続されている、ということを認識し考慮に入れている。これらの機械的な構造は、エンジン及び発電システムに複雑さ及び重さを付加している。そのような複雑さ及び重さを、消去又は低減することが望ましい。

それゆえ、例示的な実施形態は、アクティブ制御発電モータを含むフライホイール発電機を提供する。フライホイール発電機は、例示的な実施形態にしたがって、エンジンに対する従来のフライホイールに取って代わり、電気的なエネルギーの形を取る動力を除去するとともに、エンジンを始動するために使用され得る。

例示的な実施形態によるフライホイール発電機は、磁性を有する、鉄の、スチールの、及びそれらと等価な材料の、静的なステーター及び回転するローターを含む。ローターは、重量の軽さを重視して設計される。アクティブフライホイールトルク制御は、エンジンの中の十分な回転エネルギーを確実なものとしてレシプロエンジンの作動を維持する一方で、望ましい作動点において最大の電気エネルギーを引き出すように採用される。

ここで図１を参照すると、例示的な実施例による、フライホイール発電機を含むパワーシステムのブロック図の図解が描かれている。パワーシステム１００は、機械的な動力及び電力の両方を発生するように構成される。

パワーシステム１００は、ビークル１０２のために機械的な動力及び電力を提供するように構成される。ビークル１０２は、任意の種類の媒体又は複数の媒体の組み合わせを通じて動くように構成される、任意の種類のビークルを含む。例えば、ビークル１０２は、航空機、船舶、潜水艦、鉄道の機関車、バス、自動車、又は任意の他の種類のビークルを含むが、それらに限定されるものではない。

例えば、ビークル１０２は、ハイブリッドビークル１０４であるが、それに限定されるものではない。ハイブリッドビークル１０４は、ビークルを動かすために２以上の独自の動力源を使用する任意のビークルである。殊に、ハイブリッドビークル１０４は、内燃エンジン及び１以上の電気モータを使用してビークルを動かすように動力を提供する、ハイブリッド電気ビークルである。

ビークル１０２は、パワーシステム１００が機械的な動力及び電力を提供するプラットフォーム１０６の一例である。パワーシステム１００は、ビークル１０２以外のプラットフォーム１０６に動力を供給するように構成され得る。プラットフォーム１０６は、パワーシステム１００によって動力が提供される任意の固定的又は移動可能なプラットフォームを含む。

パワーシステム１００は、エンジン１０８を含む。エンジン１０８は、内燃エンジン１１０である。例えば、エンジン１０８は、ディーゼルエンジン、ガソリンエンジン、又は任意の他の燃料又は複数の燃料の組み合わせを使用するエンジンであるが、それらに限定されるものではない。いずれにせよ、エンジン１０８は、レシプロエンジンである。レシプロエンジンにおいて、エンジンによって提供される機械的な動力は、連続的というよりもむしろパルス状である。

エンジン１０８は、クランクシャフト１１２を含む。クランクシャフト１１２は、エンジン１０８の中の往復する線形なピストン運動を回転の動きへと変換する、エンジン１０８の部品である。クランクシャフト１１２の回転は、軸１１４の周りで行われる。軸１１４は、クランクシャフト１１２の回転軸として言及される。

パワーシステム１００はまた、フライホイール発電機１１６を含む。フライホイール発電機１１６は、フライホイール１２０、ローター１２２、及びステーター１２４を含む。

フライホイール１２０は、エンジン１０８のクランクシャフト１１２に取り付けられるように構成される。フライホイール１２０はまた、フライホイール１２０がクランクシャフト１１２の回転によって回転されるように、任意の適切なやり方によってクランクシャフト１１２に取り付けられる。フライホイール１２０は、任意の適切な材料から作られ、任意の適切なサイズを有する。例示的な実施形態にしたがって、フライホイール１２０は、同様な用途におけるエンジン１０８と類似するエンジンのために使用される従来のフライホイールよりも軽い。

ローター１２２はまた、エンジンの１０８のクランクシャフト１１２に取り付けられるように構成される。ローター１２２は、ローター１２２がクランクシャフト１１２の回転によって回転されるように、任意の適切なやり方においてクランクシャフト１１２に取り付けられる。例えば、ローター１２２は、今度はクランクシャフト１１２に取り付けられるフライホイール１２０に取り付けられるが、それに限定されるものではない。

ステーター１２４は、ステーター１２４及びローター１２２が一緒に発電機１２６を形成するように、任意の適切なやり方においてローター１２２に関して位置決めされる。例えば、ローター１２２は、ステーター１２４の周りに位置決めされるが、それに限定されるものではない。ステーター１２４及びローター１２２は、任意の適切な形において実装され、任意の適切な材料が、発電機１２６を形成するために使用される。例えば、ステーター１２４及びローター１２２は、任意の適切な磁石及び巻線の組み合わせを使用して実装され、それによって発電機１２６を実装する。

発電機１２６は、ローター１２２が回転される場合、電流１２８を生み出すように構成される。発電機１２６はまた、電気モータとして作動するように構成される。例えば、ローター１２２は、発電機１２６に電流１２８を提供することによって回転される。発電機１２６によってローター１２２に適用される回転力は、発電機１２６の中の電流１２８を制御することによって制御される。

フライホイール発電機１１６は、冷却構造１３０を含む。冷却構造１３０は、発電機１２６を冷却するための任意の適切な構造を含む。例えば、冷却構造１３０は、発電機１２６を通る空気の流れ１３２を増加させるように構成される。冷却構造１３０は、冷却構造１３０がクランクシャフト１１２の回転によって回転されるように、任意の適切なやり方においてエンジン１０８のクランクシャフト１１２に取り付けられる。例えば、冷却構造１３０はローター１２２に取り付けられるが、それに限定されるものではない。本実施例において、冷却構造１３０は、ローター１２２が回転される場合、発電機１２６を通る空気の流れ１３２が増加され発電機１２６を冷却するように構成される。

フライホイール１２０、ローター１２２、及び冷却構造１３０は、一緒に接続され、共通の軸１３３の周りを一緒に回るように構成される。それゆえ、軸１３３は、フライホイール１２０の回転軸、ローター１２２の回転軸、冷却構造１３０の回転軸、発電機１２６の軸、及びフライホイール発電機１１６の軸として言及される。フライホイール発電機１１６は、フライホイール発電機１１６の軸１３３がクランクシャフト１１２の軸１１４と位置合わせされるように、クランクシャフト１１２に取り付けられる。例えば、フライホイール発電機１１６は、クランクシャフト１１２に直接的に取り付けられているので、クランクシャフト１１２の回転は、フライホイール１２０、ローター１２２、及び冷却構造１３０を回転させ、逆もまた真なりであり、その場合、クランクシャフト１２２及びフライホイール発電機１１６の間に、機械的なトランスミッション構成要素又はギアのいかなる干渉も存在しない。

機械的な動力のテイクオフ１３４は、パワーシステム１００から機械的な負荷１３８へ機械的な動力１３６を提供する、任意の適切な構造を含む。機械的な動力のテイクオフ１３４は、任意の適切なやり方において、クランクシャフト１１２に機械的に接続されている。例えば、機械的な動力のテイクオフ１３４は、フライホイール１２０などのフライホイール発電機１１６の回転要素に機械的に接続されている。

電力のテイクオフ１３９は、フライホイール発電機１１６から電力１４０を引き出し、また電力１４０をフライホイール発電機１１６へ提供する、任意の適切な構造を含む。例えば、電力のテイクオフ１３９は、電流１２８を発電機１２６へ及び発電機１２６から導くための、発電機１２６に接続される多数のワイヤーを備える。電力のテイクオフ１３９は、発電機１２６のローター１２２又はステーター１２４に接続される。例えば、発電機１２６は、ローター１２２の回転に反応してステーター１２４の中で電流１２８を生み出すように構成されている。本実施例において、電力のテイクオフ１３９は、発電機１２６のステーター１２４に接続される。ブラシ又は別の適切な構造又は複数の構造の組み合わせが、電力のテイクオフ１３９を発電機１２６のローター１２２に接続するために使用される

フライホイール発電機１１６は、電力のテイクオフ１３９の上に交流（ＡＣ）の電力１４０を提供するように構成される。例えば、発電機１２６は、単相又は複相のＡＣ電力を提供するように構成される。例えば、フライホイール発電機１１６は、電力のテイクオフ１３９の上に３相の電力１４０を提供するが、それに限定されるものではない。

フライホイール発電機１１６からの電力１４０は、電気的な負荷１４２に対して提供される。例えば、電力１４０は、電力変換装置１４４を介してフライホイール発電機１１６から電気的な負荷１４２へ提供される。電力変換装置１４４は、電力のテイクオフ１３９の上の電力１４０を、電気的な負荷１４２に対して適切な電力へと変換する、任意の適切な装置又は複数の装置の組み合わせを含む。例えば、電力変換装置１４４は、電力のテイクオフ１３９の上のＡＣ電力を電気的な負荷１４２のための直流（ＤＣ）電力に変換するように構成されるが、それに限定されるものではない。

電力変換装置１４４は、インバーター１４６を含む。インバーター１４６は、電源１４８からの電力を、フライホイール発電機１１６によってクランクシャフト１１２へと与えられるトルクを制御するために、発電機１２６へ与えられる適切な電力１４０へと変換する。例えば、インバーター１４６は、適切な電力１４０を発電機１２６に提供してエンジン１０８を始動させるように制御されるが、それに限定されるものではない。

電源１４８は、電力１４０の任意の適切な電源である。例えば、電源１４８は、バッテリ、電源供給ライン、若しくは任意の他の電源、又は電力１４０の複数の電源の組み合わせであるが、それらに限定されるものではない。

電気的な負荷１４２は、電力バス１５０によって電力変換装置１４４に接続される。電源１４８はまた、電力バス１５０によって電力変換装置１４４に接続される。電力変換装置１４４は、それゆえ、電力１４０を電力バス１５０に提供し、また電力バス１５０から電力１４０を必要なだけ引き出すように構成される。

電力変換装置１４４は、電力制御装置１５２によって制御される。電力制御装置１５２は、電力バス１５０へ提供される、又は電力バス１５０から引き出される電力１４０の量を制御するために、電力変換装置１４４を制御するように構成される任意の適切な制御装置又は制御システムを含む。電力制御装置１５２は、電気的な負荷１４２へ電力１４０を提供することと、電源１４８から電力１４０を引き出すこととの間で、電力変換装置１４４をスイッチするように構成される。例えば、スイッチ１５４は、電力制御装置１５２によって制御される電力変換装置１４４の中のスイッチング装置によって実装されるが、それに限定されるものではない。

パワーシステム１００によって提供される機械的な動力１３６、及びパワーシステム１００によって提供又は引き出される電力１４０は、システム制御装置１５６によって制御される。例えば、システム制御装置１５６は、外部からのコマンド１５８に反応して、パワーシステム１００を制御するように構成される。システム制御装置１５６は、外部からのコマンド１５８を、任意の適切な形におけるパワーシステム１００の外部からの信号として、受信するように構成される。

例えば、外部からのコマンド１５８は、始動コマンド１６０、停止コマンド１６２、機械的な動力のコマンド１６４、電力コマンド１６６、若しくは任意の他の適切なコマンド又はパワーシステム１００の外部から発生する複数のコマンドの組み合わせを含むが、それらに限定されるものではない。始動コマンド１６０は、エンジン１０８を始動させることを企図する。停止コマンド１６２は、エンジン１０８を停止させることを企図する。機械的な動力のコマンド１６４は、パワーシステム１００から要求される、及びパワーシステム１００によって提供される、機械的な動力１３６の量を特定する。電力コマンド１６６は、パワーシステム１００から要求される、及びパワーシステム１００によって提供される、電力１４０の量を特定する。

システム制御装置１５６は、外部からのコマンド１５８に反応して、適切なトルク制御１６８を提供するように構成される。トルク制御１６８は、電力の制御１７０及びエンジンの制御１７２によって履行される。電力の制御１７０及びエンジンの制御１７２のプロセスは、統合されてトルク制御１６８を提供する。

電力の制御１７０は、発電機１２６の中の電流１２８を制御するように構成される。例えば、発電機１２６の中の電流１２８は、電力変換装置１４４の作動を制御することによって、制御される。この場合、電力の制御１７０は、システム制御装置１５６から適切な電力制御信号１７４を電力制御装置１５２へ提供し、適切なやり方で電力変換装置１４４の作動を制御する。

システム制御装置１５６は、電力の制御１７０のために、適切な電力フィードバック信号１７６を使用する。例えば、電力フィードバック信号１７６は、任意の適切なやり方及び形において、電力変換装置１４４又は任意の他の適切な位置若しくは複数の位置の組み合わせから、システム制御装置１５６へ提供される。

エンジンの制御１７２は、エンジン１０８の作動を制御するように構成される。例えば、エンジンの制御１７２は、速度、又はエンジン１０８の作動の他の特性若しくは複数の特性の組み合わせを制御するように構成される。

エンジンの制御１７２は、エンジン１０８への燃料の流れを制御することを含む。エンジン１０８への燃料の流れは、エンジン制御装置１７８によって制御される。例えば、エンジン制御装置１７８は、エンジン１０８に対する燃料噴射１８０を制御するための任意の適切な装置又はシステムを含む。代替的に、エンジン制御装置１７８は、エンジン１０８のための機械的なスロットル１８２を制御するように構成される。この場合、エンジンの制御１７２は、システム制御装置１５６からエンジン制御装置１７８へ適切なエンジン制御信号１８４を提供し、適切なやり方において、エンジン１０８の作動を制御することを含む。

システム制御装置１５６は、エンジン１０８及び燃料テーブル１８６からの適切なフィードバック信号を使用し、エンジンの制御１７２のために適切なエンジン制御信号１８４を発生するように構成される。例えば、速度センサ１８８は、エンジン１０８の速度１９０を示すフィードバックを、システム制御装置１５６へ提供するように構成される。速度センサ１８８は、速度１９０のフィードバックをシステム制御装置１５６へ提供するための、任意の適切なシステム又は装置を含む。例えば、速度センサ１８８は、エンジン１０８のクランクシャフト１１２、又はエンジン１０８若しくはフライホイール発電機１１６の上の任意の他の適切な位置に結合されるが、それらに限定されるものではない。

システム制御装置１５６は、エンジン始動ロジック１９１を使用して、始動コマンド１６０の受信に反応し、エンジン１０８を始動させるように構成される。例えば、エンジン始動ロジック１９１は、システム制御装置１５６によって使用され、電力制御信号１７４及びエンジン制御信号１８４の適切なシークエンスを発生し、エンジン１０８を始動させる。

システム制御装置１５６は、エンジン１０８によってエミッションを制御するように構成される。例えば、システム制御装置１５６は、エミッションモデル１９２及びエンジン１０８からの適切なフィードバックを使用して、適切なやり方において、エンジン１０８によるエミッションを制御する。例えば、エンジン１０８のエミッションの制御に対して使用されるフィードバックは、エミッション情報１９３、エンジン１０８の温度１９４を特定するフィードバック、又は任意の他の適切なフィードバック情報若しくはフィードバック情報の組み合わせを含むが、それらに限定されるものではない。エミッション情報１９３は、エンジン１０８に関連する任意の適切なエミッションセンサ１９５によって提供される。エンジン１０８の温度１９４は、任意の適切な温度センサ１９６によって提供される。温度センサ１９６は、エンジン１０８の上の任意の適切な位置において位置決めされる。

図１の例示は、種々の例示的実施形態を実施可能な方式に対する物理的又はアーキテクチャ的な限定であることを意図していない。図示された構成要素に加えて及び／又は代えて、他の構成要素を使用することができる。一部の例示的な実施形態では、いくつかの構成要素は不要である。また、ブロックは、いくつかの機能的な構成要素を示すために提示される。種々の例示的な実施形態において実施されるとき、これらのブロックのうちの１以上は、異なるブロックに結合又は分割することができる。

例えば、電力制御装置１５２、エンジン制御装置１７８、又はそれらの両者の全部又は一部は、システム制御装置１５６の一部として実装される。

ここで図２を参照すると、例示的な実施形態による、複数のフライホイール発電機を含むパワーシステムのブロック図の図解が描かれている。この実施例では、パワーシステム２００は、図１のパワーシステム１００の一実施態様である。

パワーシステム２００は、クランクシャフト２０４を伴ったエンジン２０２を含む。この実施例では、エンジン２０２は、図１のエンジン１０８の一実施態様である。

パワーシステム２００はまた、複数のフライホイール発電機を含む。例えば、フライホイール発電機２０６、フライホイール発電機２０８、及びフライホイール発電機２１０は、エンジン２０２のクランクシャフト２０４に取り付けられる。この実施例において、フライホイール発電機２０６、２０８、及び２１０は、図１のフライホイール発電機１１６の例である。フライホイール発電機２０６、２０８、及び２１０は、任意の適切なやり方において、クランクシャフト２０４に取り付けられる。フライホイール発電機２０６、２０８、及び２１０は、実質的に同一であるかもしれないし、同一でないかもしれない。例示的な実施例にしたがって、３つのフライホイール発電機より多くの又は少ないフライホイール発電機が、エンジン２０２に取り付けられ得る。

システム制御装置２１１は、パワーシステム２００を制御するように構成される。この実施例では、システム制御装置２１１は、図１のシステム制御装置１５６の一実施態様である。例えば、システム制御装置２１１は、エンジン２０２及びフライホイール発電機２０６、２０８、及び２１０を制御して、パワーシステム２００によって提供される機械的な動力を制御するように、並びにパワーシステム２００によって電力バス２１２に提供される、及び電力バス２１２から引き出される電力を制御するように構成される。

今度は図３を参照すると、例示的な実施形態による、フライホイール発電機の分解斜視図の図解が描かれている。この実施例では、フライホイール発電機３００は、図１のフライホイール発電機１１６の一実施態様である。

例えば、フライホイール発電機３００は、ハウジング３０２を含むが、それに限定されるものではない。ハウジング３０２は、任意の適切なやり方において、エンジンに取り付けられるように構成される。

フライホイール３０４は、エンジンのクランクシャフトに取り付けられるように構成される。例えば、フライホイール３０４は、ハウジング３０２の開口部３０５を介して、クランクシャフトに取り付けられるように構成される。

冷却構造３０６は、フライホイール３０４に取り付けられるように構成される。例えば、冷却構造３０６は、冷却構造３０６が回転している場合、フライホイール発電機３００を通る空気の流れを増加させるための、複数のブレード３０７、又は他の適切な構造を伴って構成される。

ローター３０８は、冷却構造３０６に取り付けられる。それゆえ、この実施例において、ローター３０８、冷却構造３０６、及びフライホイール３０４は、フライホイール３０４がそれが取り付けられているクランクシャフトによって回転される場合、同じ回転軸の周りを一緒に回転するように構成される。

ステーターアダプター３１０は、ハウジング３０２に取り付けられる。ステーター３１２は、ステーターアダプター３１０に取り付けられる。この実施例において、ステーター３１２は、ローター３０８がステーター３１２の周りに位置決めされるように、位置決めされる。電力のテイクオフ３１４は、電力をステーター３１２から引き出し、また電力をステーター３１２に提供するために提供される。

今度は図４を参照すると、例示的な実施形態による、エンジンに取り付けられたフライホイール発電機の回転軸に沿って見られた場合の端面図の図解が描かれている。この実施例では、フライホイール発電機４００は、図３のフライホイール発電機３００の構成要素を備えている。それゆえ、図３のフライホイール発電機３００の様々な構成要素に対する参照番号はまた、フライホイール発電機４００に対しても使用される。

この実施例において、フライホイール発電機４００は、エンジン４０２に取り付けられる。フライホイール３０４のこの視点において、フライホイール発電機４００の複数のブレード３０７、及びローター３０８を含んだ冷却構造３０６は、見ることが可能である。電力のテイクオフ３１４はまた、示されている。

今度は図５を参照すると、例示的な実施形態による、エンジンに取り付けられたフライホイール発電機を図４の５−５線に沿って見た場合の側面図の図解が描かれている。この図において、フライホイール発電機４００の、ハウジング３０２、ステーターアダプター３１０、ステーター３１２、及びローター３０８の各々の一部は、見ることが可能である。フライホイール発電機４００に関する機械的な動力のテイクオフ５００の位置はまた、示されている。

ここで図６を参照すると、例示的な実施例による、フライホイール発電機を含むパワーシステムのための制御システムのブロック図の図解が描かれている。制御システム６００は、図１のシステム制御装置１５６の中に実装されるパワーシステム１００のための制御システムの実施態様の一例である。制御システム６００は、パワー制御ループ６０２及び速度制御ループ６０４を含む。

パワー制御ループ６０２に対する入力は、始動コマンド６０６、停止コマンド６０８、及びライン６１０の上の速度制御ループ６０４からの出力を含む。始動コマンド６０６、停止コマンド６０８、ライン６１０の上の速度制御ループ６０４からの出力は、ノード６１２において感知されたパワー出力６１４と組み合わされて、燃料のＰＩＤ制御装置６１６へ提供される。燃料のＰＩＤ制御装置６１６の出力は、エンジンのスロットル又は燃料噴射６１８を制御するために使用される。

エンジンのスロットル又は燃料噴射６１８は、電力６２２を生み出すために発電機６２０を駆動するために、エンジンのクランクシャフトによって発生される動力を制御する。発電機６２０からの電力６２２は、インバーター６２４へ提供される。エンジンのクランクシャフトによって発生された動力は、感知されて、ライン６２６の上のインバーター出力の推定値の上のインバーター６２４による出力の推定値と組み合わされ、感知されたパワー出力６１４を燃料のＰＩＤ制御装置６１６に対するフィードバックとして提供する。

今度は速度制御ループ６０４に注目すると、速度制御ループ６０４に対する入力は、ライン６２８の上の速度コマンドを含む。ライン６２８の上の速度コマンドは、インバーター６２４に提供される発電コマンド６３０から導かれる。ライン６２８の上の速度コマンドは、ノード６３４において感知されたクランクシャフトの速度６３２と組み合わされて、速度のＰＩＤ制御装置６３６へ提供される。

速度のＰＩＤ制御装置６３６の出力は、制御するインバーター６２４のための発電機電流制御ループ６３８に対して出力として提供され、電気出力６４０を提供する。発電機電流制御ループ６３８の出力はまた、パワー制御ループ６０２に対する入力として提供される。それゆえ、発電機電流制御ループ６３８の出力は、パワー制御ループ６０２を介してエンジンのクランクシャフトの速度を制御するために使用される。 エンジンのクランクシャフトの速度は、感知されて、感知されたクランクシャフトの速度６３２を、速度のＰＩＤ制御装置６３６に対するフィードバックとして提供する。

それゆえ、例示的な実施形態は、アクティブトルク制御を有する発電エンジンフライホイールを提供する。例示的な実施形態は、従来のフライホイールを、電気的なエネルギーの形における電力を除去するとともに、エンジンを始動するために使用され得る、アクティブ発電モータで置き換えるために使用される。フライホイール発電機は、磁性の、鉄の、スチールの、及び等価な材料の、静的なステーター及び回転するローターを含む。ローターは、重量の軽さを重視して設計される。アクティブフライホイールトルク制御は、エンジンの中の十分な回転エネルギーを確実なものとしてレシプロエンジンの作動を維持する一方で、望ましい作動点において最大の電気エネルギーを引き出すように採用される。

例示的な実施形態のうちの１以上は、最小の重さを伴い、機械的なトランスミッション及び歯車構造を伴わない、内燃エンジンから電気的なエネルギーを発生させる内蔵された構成による性能を提供する。例示的な実施形態は、エンジンに設置される、発電のための機械的なトランスミッション及び歯車機構の必要性を除外する。例示的な実施形態は、軽い重量及び高い信頼性を有するレシプロ内燃エンジンから、発生された電力を提供するために使用される。例示的な実施形態は、電気的なエネルギー及び機械的なエネルギーの両者を同時に引き出す能力がある。例示的な実施形態は、発電機のエンジン重量を低減させるための軽い重量のエンジンフライホイールを提供する。例示的な実施形態はまた、エンジンに設置される、スターター及びオルタネーターの必要性を取り除き、それによってエンジンの設計を単純化することができる。

今度は図7を参照すると、例示的な実施形態による、データ処理システムのブロック図の図解が描かれている。この実施例では、データ処理システム７００は、図１のシステム制御装置１５６が実装されるデータ処理システムの一実施態様である。

この例示的な実施例では、データ処理システム７００は、通信ファブリック７０２を含む。通信ファブリック７０２は、プロセッサユニット７０４、メモリ７０６、固定記憶域７０８、通信ユニット７１０、入／出力ユニット７１２、及びディスプレイ７１４の間の通信を可能にする。メモリ７０６、固定記憶域７０８、通信ユニット７１０、入／出力ユニット７１２、及びディスプレイ７１４は、通信ファブリック７０２を介してプロセッサユニット７０４によってアクセス可能なリソースの例である。

プロセッサユニット７０４は、メモリ７０６に読み込まれるソフトウェアの命令を実行する役割を果たす。プロセッサユニット７０４は、識別の実行形態に応じて、多数のプロセッサ、マルチプロセッサコア、又は他の形式のプロセッサであってもよい。さらに、プロセッサユニット７０４は、単一のチップ上に主要プロセッサと共に二次プロセッサが存在する多数の異種プロセッサシステムを使用して実装されてもよい。別の実施例として、プロセッサユニット７０４は、同種のプロセッサを複数個含む対称型マルチプロセッサシステムとすることができる。

メモリ７０６及び固定記憶域７０８は、記憶装置７１６の例である。記憶装置は、たとえば限定しないが、データ、機能的な形態のプログラムコード、及び／又は他の適切な情報等の情報を一時的に及び／又は永続的に格納できる、任意のハードウェアである。記憶装置７１６は、これらの実施例ではコンピュータ可読記憶デバイスとされることもある。このような例示的実施例では、メモリ７０６は例えば、ランダムアクセスメモリ又は他の何らかの適切な揮発性又は不揮発性の記憶装置であってもよい。固定記憶域７０８は具体的な実装に応じて様々な形態をとりうる。

例えば、固定記憶域７０８は、１以上の構成要素又はデバイスを含み得る。例えば、固定記憶域７０８は、ハードドライブ、フラッシュメモリ、書換え型光ディスク、書換え可能磁気テープ、又はそれらの何らかの組み合わせである。固定記憶域７０８によって使用される媒体は、着脱式であってもよい。例えば、着脱式ハードドライブは固定記憶域７０８に使用することができる。

通信ユニット７１０は、これらの例では、他のデータ処理システム又はデバイスとの通信を行う。これらの例では、通信ユニット７１０はネットワークインターフェースカードである。通信ユニット７１０は、物理的及び無線の通信リンクのいずれか一方又は両方を使用することによって、通信を提供することができる。

入／出力ユニット７１２は、データ処理システム７００に接続される他の装置とのデータの入出力を可能にする。例えば、入／出力ユニット７１２は、キーボード、マウス、及び／又は何らかの他の好適な入力デバイスを介してユーザ入力への接続を提供することができる。さらに、入／出力ユニット７１２は、プリンタに出力を送信することができる。ディスプレイ７１４は、ユーザに情報を表示する機構を提供する。

オペレーティングシステム、アプリケーション、及び／又はプログラムに対する命令は記憶装置７１６の上に配置可能で、この記憶装置７１６は通信ファブリック７０２を介してプロセッサユニット７０４と通信を行う。これらの実施例では、命令は、固定記憶域７０８の機能形態である。これらの命令は、プロセッサユニット７０４で実行するためメモリ７０６に読み込むことができる。種々の実施形態のプロセスは、メモリ（例えば、メモリ７０６）に配置されうる、コンピュータで実施される命令を使用して、プロセッサユニット７０４によって実行され得る。

これらの命令は、プログラム命令、プログラムコード、コンピュータで使用可能なプログラムコード、又はコンピュータ可読プログラムコードと呼ばれ、プロセッサユニット７０４内のプロセッサによって読み込まれて実行される。様々な実施形態のプログラムコードは、メモリ７０６または固定記憶域７０８等、様々な物理的なまたはコンピュータ可読記憶媒体の上に具現化し得る。

プログラムコード７１８は、選択的に着脱可能でコンピュータ可読媒体７２０の上に機能的な形態で配置され、プロセッサユニット７０４での実行用のデータ処理システム７００に読込み又は転送することができる。プログラムコード７１８及びコンピュータ可読媒体７２０は、このような実施例においてコンピュータプログラム製品７２２を形成する。一実施例では、コンピュータ可読媒体７２０は、コンピュータ可読記憶媒体７２４又はコンピュータ可読信号媒体７２６とすることができる。

コンピュータ可読記憶媒体７２４は、例えば、固定記憶域７０８のパーツであるハードディスクなどのように、記憶装置の上に転送するための固定記憶域７０８のパーツであるドライブ又は他のデバイスに挿入又は配置される光ディスク又は磁気ディスクなどを含み得る。コンピュータ可読記憶媒体７２４は、データ処理システム７００に接続された固定記憶域（例えば、ハードドライブ、サムドライブ、又はフラッシュメモリ）の形態をとることができる。幾つかの例では、コンピュータ可読記憶媒体７２４はデータ処理システム７００から着脱可能ではないことがある。

これらの実施例では、コンピュータ可読記憶媒体７２４は、プログラムコード７１８を伝搬又は転送する媒体よりはむしろプログラムコード７１８を保存するために使用される物理的な又は有形の記憶装置である。コンピュータ可読記憶媒体７２４は、コンピュータで読取可能な有形の記憶装置又はコンピュータで読取可能な物理的な記憶装置と呼ばれることもある。すなわち、コンピュータ可読記憶媒体７２４は、人が触れることのできる媒体である。

代替的には、プログラムコード７１８は、コンピュータ可読信号媒体７２６を使用してデータ処理システム７００に転送することができる。コンピュータ可読信号媒体７２６は、例えば、プログラムコード７１８を含む伝播されたデータ信号であってもよい。例えば、コンピュータ可読信号媒体７２６は、電磁信号、光信号、及び／又は任意の他の適する種類の信号とすることができる。これらの信号は、無線通信リンク、光ファイバケーブル、同軸ケーブル、有線、及び／又は任意の他の適する種類の通信リンクなどの、通信リンクによって転送することができる。すなわち、これらの実施例では、通信リンク及び／又は接続は物理的なものでもよく、無線でもよい。

幾つかの例示的な実施形態では、プログラムコード７１８は、コンピュータ可読信号媒体７２６により、ネットワークを介して別のデバイス又はデータ処理システムから固定記憶域７０８にダウンロードされて、データ処理システム７００内で使用される。例えば、サーバーデータ処理システム内のコンピュータ可読記憶媒体に保存されているプログラムコードは、ネットワークを介してサーバーからデータ処理システム７００にダウンロードすることができる。プログラムコード７１８を提供するデータ処理システムは、サーバコンピュータ、クライアントコンピュータ、又はプログラムコード７１８を記憶及び伝送できるその他の装置とすることができる。

データ処理システム７００に例示されている種々の構成要素は、アーキテクチャ的に制限するものではなく、種々の実施形態が実行可能である。各種例示的な実施形態は、データ処理システム７００の例示的構成要素に加えた及び／又は代えた構成要素を含む、データ処理システム内に実装できる。図７に示した他の構成要素は、例示的な実施例と異なることがある。種々の実施形態は、プログラムコードを実行できる任意のハードウェア装置又はシステムを用いて実施することができる。一つの例として、データ処理システム７００は、無機コンポーネントと統合された有機コンポーネントを含むことができる、及び／又は人間を除く有機コンポーネント全体からなるとしてもよい。例えば、記憶デバイスは、有機半導体で構成することができる。

別の例示的な実施例では、プロセッサユニット７０４は、特定の用途のために製造又は構成された回路を有するハードウェア装置の形態をとってもよい。この種類のハードウェアは、操作を実施するために構成される記憶デバイスからメモリに読込まれるプログラムコードを必要とせずに操作を実施することができる。

例えば、プロセッサユニット７０４がハードウェアユニットの形態をとるとき、プロセッサユニット７０４は、回路システム、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラマブルロジックデバイス、又は多数の工程を実行するように構成された他の何らかの適切な種類のハードウェアとすることができる。プログラム可能論理デバイスにより、デバイスは多数の工程を実施するように構成されている。このデバイスはその後再構成される、又は多数の工程を実施するために永続的に構成されることができる。プログラム可能論理デバイスの実施例としては、たとえば、プログラム可能論理アレイ、プログラム可能アレイ論理、フィールドプログラム可能論理アレイ、フィールドプログラム可能ゲートアレイ、及び他の適するハードウェアデバイスが含まれる。この種の実施により、種々の実施形態のプロセスはハードウェアユニットで実施されるので、プログラムコード７１８は省略することができる。

さらに別の例示的な実施例では、プロセッサユニット７０４は、コンピュータ及びハードウェア装置の中に見られるプロセッサの組み合わせを使用して実装可能である。プロセッサユニット７０４は、多数のハードウェアユニット及びプログラムコード７１８を実行するように構成されている多数のプロセッサを有していてもよい。図示された実施例の場合、工程のいくつかは多数のハードウェアユニットで実施される一方で、他のプロセスは多数のプロセッサで実施される。

別の実施例では、バスシステムは、通信ファブリック７０２を実装するために使用することができ、システムバス又は入出力バスといった一又は複数のバスを含むことができる。言うまでもなく、バスシステムは、バスシステムに取り付けられた種々のコンポーネント又はデバイスの間でのデータ伝送を行う任意の適切な種類の構造を使用して実施することができる。

加えて、通信ユニット７１０は、データの送信、データの受信、又はデータの送受信を行う多数のデバイスを含むことができる。通信ユニット７１０は、例えば、モデム又はネットワークアダプタ、２個のネットワークアダプタ、又はこれらの何らかの組み合わせであってもよい。さらに、メモリは、例えば、通信ファブリック７０２に設けられるインターフェース及びメモリ制御装置ハブにみられるような、メモリ７０６又はキャッシュであってもよい。

種々の図示された実施形態でのフローチャート及びブロック図は、種々の実施形態における装置及び方法のいくつかの可能な実施の構造、機能性、及び工程を示す。その際、フローチャート又はブロック図の各ブロックは、工程又はステップのモジュール、セグメント、機能又は部分を表わすことができる。いくつかの別の実施においては、ブロックに記載された機能又は機能群は、図の中に記載の順序を逸脱して現れることがある。例えば、場合によっては、連続して示されている二つのブロックがほぼ同時に実行されること、又は時には含まれる機能によってはブロックが逆の順番に実行されることもある。

条項１
フライホイール（１２０）の回転軸がクランクシャフト（１１２）の回転軸と位置合わせされるように、エンジン（１０８）の前記クランクシャフト（１１２）に取り付けられる、前記フライホイール（１２０）と、
ローター（１２２）の回転軸が前記フライホイール（１２０）の回転軸と位置合わせされるように、前記フライホイール（１２０）に取り付けられる、前記ローター（１２２）と、
前記クランクシャフト（１１２）によって前記ローター（１２２）が回転している場合、前記ローター（１２２）及びステーター（１２４）が一緒に、電力（１４０）を発生させるための発電機（１２６）を形成するように、前記ローター（１２２）に関して位置決めされる、前記ステーター（１２４）とを備える、装置。

条項２
前記ローター（１２２）は、前記ステーター（１２４）の周りに位置決めされる、条項１に記載の装置。

条項３
冷却構造（１３０）が回転される場合、前記発電機（１２６）にわたって空気の流れ（１３２）を生み出すように構成される、前記冷却構造（１３０）をさらに備え、
前記冷却構造（１３０）の回転軸は、前記クランクシャフト（１１２）の回転軸と位置合わせされる、条項１に記載の装置。

条項４
前記冷却構造（１３０）は、前記ローター（１２２）に取り付けられる、条項３に記載の装置。

条項５
前記エンジン（１０８）及び前記発電機（１２６）の中の電流（１２８）を制御するように構成される、制御装置（１５６）をさらに備える、条項１に記載の装置。

条項６
前記制御装置（１５６）は、前記発電機（１２６）の中の前記電流（１２８）を制御して、前記クランクシャフト（１１２）を回転させ、前記エンジン（１０８）を始動するように構成される、条項５に記載の装置。

条項７
パワーシステム（１００）を制御するための方法であって、
ローター（１２２）をエンジン（１０８）のクランクシャフト（１１２）に取り付けることと、
前記ローター（１２２）が回転している場合、前記ローター（１２２）及びステーター（１２４）が一緒に、電力（１４０）を発生させるための発電機（１２６）を形成するように、前記ステーター（１２４）を前記ローター（１２２）に関して位置決めすることと、
前記エンジン（１０８）が動いている場合、前記発電機（１２６）の中の電流（１２８）を制御して、前記クランクシャフト（１１２）によって提供される機械的な動力（１３６）を制御することとを含む、方法。

条項８
前記ローター（１２２）の回転軸が前記クランクシャフト（１１２）の回転軸と位置合わせされる、条項７に記載の方法。

条項９
フライホイール（１２０）の回転軸が前記クランクシャフト（１１２）の回転軸と位置合わせされるように、前記フライホイール（１２０）を前記クランクシャフト（１１２）に取り付けることをさらに含む、条項８に記載の方法。

条項１０
前記発電機（１２６）の中の前記電流（１２８）を制御して、前記クランクシャフト（１１２）を回転させ、前記エンジン（１０８）を始動することをさらに含む、条項７に記載の方法。

条項１１
前記エンジン（１０８）を制御して、前記クランクシャフト（１１２）によって提供される前記機械的な動力（１３６）及び前記発電機（１２６）によって提供される前記電力（１４０）を制御することをさらに含む、条項７に記載の方法。

条項１２
前記エンジン（１０８）を制御することは、前記エンジン（１０８）に対する燃料噴射（１８０）を制御することを含む、条項１１に記載の方法。

条項１３
前記エンジン（１０８）及び前記発電機（１２６）の中の前記電流（１０８）を制御して、前記エンジン（１０８）によるエミッションを制御することをさらに備える、条項７に記載の方法。

条項１４
エンジン（１０８）のクランクシャフト（１１２）に取り付けられるように構成される、ローター（１２２）と、
前記ローター（１２２）が回転している場合、前記ローター（１２２）及びステーター（１２４）が一緒に、電力（１４０）を発生させるための発電機（１２６）を形成するように、前記ローター（１２２）に関して位置決めされる、前記ステーター（１２４）と、
前記エンジン（１０８）が動いている場合、前記発電機（１２６）の中の電流（１２８）を制御して、前記クランクシャフト（１１２）によって提供される機械的な動力（１３６）を制御するように構成される、制御装置（１５６）とを備える、装置。

条項１５
前記ローター（１２２）は、前記ローター（１２２）の回転軸が前記クランクシャフト（１１２）の回転軸と位置合わせされるように、前記クランクシャフト（１１２）に取り付けられるように構成される、条項１４に記載の装置。

条項１６
フライホイール（１２０）の回転軸が前記クランクシャフト（１１２）の回転軸と位置合わせされるように、前記クランクシャフト（１１２）に取り付けられるように構成される前記フライホイール（１２０）をさらに備える、条項１５に記載の装置。

条項１７
前記制御装置（１５６）は、前記発電機（１２６）の中の前記電流（１２８）を制御して、前記クランクシャフト（１１２）を回転させ、前記エンジン（１０８）を始動するように構成される、条項１４に記載の装置。

条項１８
前記制御装置（１５６）は、前記エンジン（１０８）を制御して、前記クランクシャフト（１１２）によって提供される前記機械的な動力（１３６）及び前記発電機（１２６）によって提供される前記電力（１４０）を制御するように構成される、条項１４に記載の装置。

条項１９
前記制御装置（１５６）は、前記エンジン（１０８）に対する燃料噴射（１８０）を制御して、前記エンジン（１０８）を制御する、条項１８に記載の装置。

条項２０
前記制御装置（１５６）は、前記エンジン（１０８）及び前記発電機（１２６）の中の前記電流（１０８）を制御して、前記エンジン（１０８）によるエミッションを制御するように構成される、条項１４に記載の装置。

上述した種々の例示的な実施形態の説明は、例示及び説明を目的とするものであり、完全な説明であること、又はこれらの実施形態を開示された形態に限定することを意図していない。当業者には、多くの修正例及び変形例が自明である。さらに、種々の例示的な実施形態は、他の例示的な実施形態に照らして別の利点を提供することができる。選択された一又は複数の実施形態は、実施形態の原理、実際の用途を最も好ましく説明するため、及び他の当業者に対し、考慮される特定の用途に適したものとして様々な修正例で種々の実施形態の開示の理解を促すために選択及び記述されている。

１００ パワーシステム
１０２ ビークル
１０４ ハイブリッドビークル
１０６ プラットフォーム
１０８ エンジン
１１０ 内燃エンジン
１１２ クランクシャフト
１１４ 軸
１１６ フライホイール発電機
１２０ フライホイール
１２２ ローター
１２４ ステーター
１２６ 発電機
１２８ 電流
１３０ 冷却構造
１３２ 空気の流れ
１３３ 軸
１３４ 機械的な動力のテイクオフ
１３６ 機械的な動力
１３８ 機械的な負荷
１３９ 電力のテイクオフ
１４０ 電力
１４２ 電気的な負荷
１４４ 電力変換装置
１４６ インバーター
１４８ 電源
１５０ 電力バス
１５２ 電力制御装置
１５４ スイッチ
１５６ システム制御装置
１５８ 外部からのコマンド
１６０ 始動コマンド
１６２ 停止コマンド
１６４ 機械的な動力のコマンド
１６６ 電力コマンド
１６８ トルク制御
１７０ 電力の制御
１７２ エンジンの制御
１７４ 電力制御信号
１７６ 電力フィードバック信号
１７８ エンジン制御装置
１８０ 燃料噴射
１８２ 機械的なスロットル
１８４ エンジン制御信号
１８６ 燃料テーブル
１８８ 速度センサ
１９０ 速度
１９１ エンジン始動ロジック
１９２ エミッションモデル
１９３ エミッション情報
１９４ 温度
１９５ エミッションセンサ
１９６ 温度センサ
２００ パワーシステム
２０２ エンジン
２０４ クランクシャフト
２０６ フライホイール発電機
２０８ フライホイール発電機
２１０ フライホイール発電機
２１１ システム制御装置
２１２ 電力バス
３００ フライホイール発電機
３０２ ハウジング
３０４ フライホイール
３０５ ハウジングの開口部
３０６ 冷却構造
３０７ 複数のブレード
３０８ ローター
３１０ ステーターアダプター
３１２ ステーター
３１４ 電力のテイクオフ
４００ フライホイール発電機
４０２ エンジン
５００ 機械的な動力のテイクオフ
６００ 制御システム
６０２ パワー制御ループ
６０４ 速度制御ループ
６０６ 始動コマンド
６０８ 停止コマンド
６１０ ライン
６１２ ノード
６１４ 感知されたパワー出力
６１６ 燃料のＰＩＤ制御装置
６１８ エンジンのスロットル又は燃料噴射
６２０ 発電機
６２２ 電力
６２４ インバーター
６２６ ライン
６２８ ライン
６３０ 発電コマンド
６３２ 感知されたクランクシャフトの速度
６３４ ノード
６３６ 速度のＰＩＤ制御装置
６３８ 発電機電流制御ループ
６４０ 電気出力
７００ データ処理システム
７０２ 通信ファブリック
７０４ プロセッサユニット
７０６ メモリ
７０８ 固定記憶域
７１０ 通信ユニット
７１２ 入／出力ユニット
７１４ ディスプレイ
７１６ 記憶装置
７１８ プログラムコード
７２０ コンピュータ可読媒体
７２２ コンピュータプログラム製品
７２４ コンピュータ可読記憶媒体
７２６ コンピュータ可読信号媒体

Claims (10)

1. エンジン（１０８）に取り付けられ、開口部を介してエンジンのクランクシャフト（１１２）が延在する、ハウジングと、
   フライホイール（１２０）の回転軸が前記クランクシャフト（１１２）の回転軸と位置合わせされるように、前記クランクシャフト（１１２）に取り付けられる、前記フライホイール（１２０）と、
   ローター（１２２）の回転軸が前記フライホイール（１２０）の回転軸と位置合わせされるように、前記フライホイール（１２０）に取り付けられる、前記ローター（１２２）と、
   前記ローター（１２２）に関して位置決めされるように、前記ハウジングに取り付けられる、ステーター（１２４）と、
   前記クランクシャフト（１１２）と接続し、前記クランクシャフト（１１２）の回転軸に沿って外部に延びる、機械的な動力のテイクオフと、
   前記ステーター及び電力バスに接続する電力のテイクオフと、
   システム制御装置（１５６）と
   を備える、装置であって、
   前記ローター（１２２）及びステーター（１２４）が一緒に、
   前記電力バスから電力（１４０）を提供される場合、前記クランクシャフト（１１２）を回転させて前記エンジン（１０８）を始動させ、
   前記クランクシャフト（１１２）の回転により前記ローター（１２２）が回転する場合、前記電力（１４０）を発生させて前記電力バスに提供する、発電機（１２６）を形成し、
   前記システム制御装置は、前記エンジン（１０８）が動いている場合、制御ループにより、前記発電機（１２６）の中で発生する電流（１２８）を制御し、前記制御ループの出力を機械的な動力（１３６）の制御の入力として使用して、前記クランクシャフト（１１２）によって提供される機械的な動力（１３６）を制御する、装置。
2. 冷却構造（１３０）が回転される場合、前記発電機（１２６）にわたって空気の流れ（１３２）を生み出すように構成される、前記冷却構造（１３０）をさらに備え、
   前記冷却構造（１３０）の回転軸は、前記クランクシャフト（１１２）の回転軸と位置合わせされる、請求項１に記載の装置。
3. 前記システム制御装置（１５６）は、前記エンジン（１０８）及び前記発電機（１２６）の中で発生する電流（１２８）を制御するように構成される、請求項１又は２に記載の装置。
4. パワーシステム（１００）を制御するための方法であって、
   前記パワーシステム（１００）において、
   ハウジングがエンジン（１０８）に取り付けられ、前記ハウジングの開口部を介してエンジンのクランクシャフト（１１２）が延在し、
   ローター（１２２）がエンジン（１０８）のクランクシャフト（１１２）に取り付けられ、
   ステーター（１２４）が前記ローター（１２２）に関して位置決めされるように、前記ハウジングに取り付けられ、
   機械的な動力のテイクオフが前記クランクシャフト（１１２）と接続し、前記クランクシャフト（１１２）の回転軸に沿って外部に延び、
   電力のテイクオフが前記ステーター及び電力バスに接続し、
   前記ローター（１２２）及びステーター（１２４）が一緒に、
   前記電力バスから電力（１４０）を提供される場合、前記クランクシャフト（１１２）を回転させて前記エンジン（１０８）を始動させ、
   前記クランクシャフト（１１２）の回転により前記ローター（１２２）が回転する場合、前記電力（１４０）を発生させて前記電力バスに提供する、発電機（１２６）を形成するように構成されており、
   前記エンジン（１０８）が動いている場合、制御ループにより、前記発電機（１２６）の中で発生する電流（１２８）を制御し、前記制御ループの出力を機械的な動力（１３６）の制御の入力として使用して、前記クランクシャフト（１１２）によって提供される機械的な動力（１３６）を制御することとを含む、方法。
5. 前記ローター（１２２）の回転軸が前記クランクシャフト（１１２）の回転軸と位置合わせされる、請求項４に記載の方法。
6. フライホイール（１２０）の回転軸が前記クランクシャフト（１１２）の回転軸と位置合わせされるように、前記フライホイール（１２０）が前記クランクシャフト（１１２）に取り付けられる、請求項４又は５に記載の方法。
7. 前記発電機（１２６）の中で発生する前記電流（１２８）を制御することで、前記クランクシャフト（１１２）を回転させ、前記エンジン（１０８）を始動させる、請求項４から６のいずれか一項に記載の方法。
8. 前記エンジン（１０８）を制御して、前記クランクシャフト（１１２）によって提供される前記機械的な動力（１３６）及び前記発電機（１２６）によって提供される前記電力（１４０）を制御することをさらに含む、請求項４から７のいずれか一項に記載の方法。
9. 前記エンジン（１０８）を制御することは、前記エンジン（１０８）に対する燃料噴射（１８０）を制御することを含む、請求項８に記載の方法。
10. 前記エンジン（１０８）及び前記発電機（１２６）の中で発生する前記電流（１２８）を制御して、前記エンジン（１０８）によるエミッションを制御することをさらに備える、請求項４から９のいずれか一項に記載の方法。

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