JPS585564A - パワ−トランスミツシヨンシステム - Google Patents

パワ−トランスミツシヨンシステム

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JPS585564A
JPS585564A JP57099945A JP9994582A JPS585564A JP S585564 A JPS585564 A JP S585564A JP 57099945 A JP57099945 A JP 57099945A JP 9994582 A JP9994582 A JP 9994582A JP S585564 A JPS585564 A JP S585564A
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JP
Japan
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hydraulic machine
accumulator
hydraulic
motor
liquid
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Application number
JP57099945A
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English (en)
Inventor
マイケル・スタンリ−・ハント
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South African Inventions Development Corp
Original Assignee
South African Inventions Development Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はパワートランスミッションシステム(動力伝達
装置)に係る。本発明は特に、バッテリー駆動電気自動
車に適し穴パワートランスミッションシステムに係る。
本発明によれば、ノ臂ワードランス建ツションシステム
が、電力源に接続される電動モータを含む。
該モータは、相対回転自在な2個のモータ部分を有して
おり、各モータ部分は、両モータ部分の相対回転軸と同
軸的にモータのアンカレッジ又はマウントに対して回転
自在である。片方のモータ部分はシステムの出力部を備
えておシ他方のモータ部分は、油圧アキュムレータ及び
液体源に連通してポンプ又はモータとして作用し得る油
圧機を駆動すべく接続されている。
以下に記載のシステムは、例えばバッテリの如きノ4ワ
ー源から得た電力を、例えば出力シャフトの形状の出力
部で回転力に変換すべく構成されており、前記の回転力
は例えば、駆動輪を介して車両を駆動すべく使用される
相対回転自在な2個のモータ部分は従来のロータ部及び
ステータ部と見なすことができ、有利な構成としてはス
テータ部をアンカレッジ又はマウントに回転自在に装着
する。ステータ部は、パワー源に接続する九めのスリツ
ゾリング機構を具備し得る。又は、2個の回転自在なモ
ータ部分を、アンカレッジ又はマウントに対して相対回
転できない固定モータ部分に対し同軸的に回転自在に装
着してもよい。いずれの場合にもモータ部分は互いに相
対回転自在であシ、各モータ部分は、同じ相対回転軸の
周シでアンカレッジ又はマウントに対して相対回転自在
であろう。
油圧アキュムレータげ、加圧がス及び液体の収容タンク
であってもよく、液体源はシステムの作動中、タンクと
の間で液体の授受を行なうべく構成された液体リデーパ
である。
2個のモータ部分を互いに係止させ得るクラッチを該モ
ータ部分に配備してもよい。クラッチは、電動モータへ
の電力供給がないときにモータ部分を互いに係止し、モ
ータに電力が供給されるとモータ部分を自動的に解放す
べく構成され得る。
油圧機は、アキュムレータと液体源との間で作動し得る
定ストローク油圧機でもよい。油圧機は三方弁を有して
おり、該弁は、液体源とアキュムレータとに対する油圧
機の接続を逆転させることができ、1+、油圧機を短絡
して前記アキュムレータと源とを同時に油圧機から切り
離すことができる。言い換えれば、油圧機の出口をアキ
ュムレータ、入口をリデーパに接続することも、又は逆
の接続をすることも可能であり、又は、出口を入口に接
続して油圧機を短絡させ、無負荷状態で作動させること
も可能である。トランスミッション衝撃を低減するため
に、定ストローク油圧機に代えて可変ストローク油圧機
を使用してもよい。
ノぐワートランスズツションシステムヲ/クツテリ駆動
車両の駆動に使用する場合、ロータ部に出力部例えば出
力シャフトを装着し得る。出力シャフトは車両の駆動輪
を駆動すべく直接又は間接的に該駆動輪に接続される。
ステータ部は油圧機に機械的に接続され、スリラグリン
グを介して車両の電気化学的パワーバッテリに電気的に
接続される。
しかし乍ら、逆に、ロータ部を油圧機に接続しステータ
部を出力部に接続してもよい。との場合にも、固定モー
タ部分に対して同軸的に相対回転自在な2個のモータ部
分を有する前記のタイプの電動モータは機械的に等価で
あり、固定モータ部分に電力が供給され、互いに回転自
在なモータ部分はクラッチによって係止され得る。
又は、互いに並列に接続されア午ユムレータ及び液体源
と連通ずる2個の定ストローク油圧機をシステムに配備
してもよい。この場合1個の油圧機は1個のモータ部分
を駆動すべく接続され、他の油圧機は他のモータ部分を
駆動すべく接続される。各油圧機は、液体源及びア午ユ
ムレータに対する接続を逆転させるととができ更に油圧
機を短絡させてアキュムレータ及び源の双方から同時に
切り離すことができる三方弁を有する。この場合にもや
はり、発進時のトランスミッション衝撃を低減するため
に、片方又は双方の油圧機を変ストローフ油圧機に代え
てもよい。2個の油圧機が配備されたシステムは、容積
の異なる2個の油圧アキュムレータを有しており、各ア
キュムレータは、加圧ガスと液体とを保持すべく構成さ
れており、且つ、夫々の油圧機と連通している。各油圧
アキュムレータを油圧機から切り離す遮断弁を各アキュ
ムレータに配備してもよく、1個のモータ部分と該モー
タ部分に対応する油圧機との間のシャフトから駆動出力
を取出してもよい。
又は、互いに並列に接続されアキュムレータ及び液体源
と連通ずる2個の変ストローク油圧機をシステムに配備
し、1個の油圧機を1個のモータ部分を駆動すべく接続
し、他の油圧機を他のモータ部分を駆動すべく接続し、
油圧機とアキュムレータとの間に遮断弁と逆止弁とを並
列に装着し、逆止弁がアキュムレータに流体を流入せし
める機能のみを有するように構成してもよい。この場合
にも、駆動出力は、モータ部分の1個と該モータ部分に
対応する油圧機との間のシャフトから取出すことが可能
である。
添付図面に示す具体例に基−て本発明を以下に説明する
第1図の符号10は本発明のパワートランスミッション
システム全体を示す。パワートランスミッションシステ
ムは電動モータ12を含んでおり、モータ12は(図示
しない)バッテリ駆動車両に搭載された(図示しな−)
アンカレッジ又はマウントに回転自在に装着されなステ
ータ部14を有する。ステータ部14は、電気化学バッ
テリの形状の・fワー源から電力を受容すべくスリッゾ
リング機構を備える。判り易くする危めに図面ではスリ
ツゾリング機構及びバッテリを省略した。
モータ12は更に、ステータ部14の回転軸と同軸的に
アンカレッジ又はマウントに装着されステータ部14と
の相対回転自在なロータ部16を有する。ロータ部16
は(図示しない)駆動輪に接続される出力シャフト18
を有しており、ステータ部14とロータ部16とは、互
いの相対回転を阻止するクラッチ20によって互いに係
止され得る。
ステータ部14は、モータ12の軸の回シで回転自在な
シャフト22を備えておシ、ポンプ又はモータとして機
能し得る定ストロークの油圧機24を駆動すべく接続さ
れている。油圧機24は液体の入口26と出口28とを
有しておシ、入口26と出口28とは、三方弁30を介
して液体リザーバ32と油圧アキュムレータ34とに連
通している。油圧アキュムレータは加圧ガスを満したタ
ンクである。第1図では、出口28が弁30の貫通流路
36を介し7てアキュムレータ34に接続されておし、
入口26が弁30の貫通流路38を介してリザーバ32
に接続されている。
弁30は出口28と入口26とを夫々、リザーバ32と
タンク34又はタンク34とリザーバ32に同時につな
ぎ、油圧機24を介してリザーバからタンク又は逆にタ
ンクからリザーバへ液体を流動させ得る。更に、弁30
は、油圧機24を短絡せしめ出口28と入口26とを直
結し得る。
第1図の7やワードランスミッションを使用したバッテ
リ駆動車両の駆動方法を以下に説明する。
通常は暫時駐車した後の車両の発進時にはタンク34の
液体が空になっている。このときに、システムのクラッ
チ201dllf脱してロータ16がステータ14に対
して遊転し得る。また、弁3oは短絡位置にあり、出口
28が入口2.6に直結しているため、モータ120回
転によって油圧機24がポンプとして作用する。
電力がバッテリからスリラグリングを介してステータ1
4に供給されると、ロータ16はステータ14に対して
相対回転し始める。車両の慣性によってシャフト18と
ロータ16とは実質的に静+t−1−+rいスの〒ステ
ーク14−AfマウントμでHしする。油圧機24がポ
ンプとして機能し入口26で液体を受容し出口28で排
出するようなステータ14の回転方向を得るようにモー
タ12の電気結線が配線されている。油圧機24が短絡
されて出口28と入口26とが直結しているため、油圧
機24からの抵抗トルクは殆んど又は全く存在せず、モ
ータ12idシヤフト18に出力トルクを殆んど又は全
く伴なわずにフリーに作動し得る。
次に弁30を操作して第1図の位置に配置する。
この位置で入口26はリザーバ32と連通しておシ、出
口28はタンク34と連通している。従って液体はリザ
ーバ32からタンク34に導入され、タンク34内のガ
ス圧が増加する。タンク34内のガス圧の抵抗に逆らっ
て油圧機24のボンデ作業が続くと、シャフト22にト
ルクが生成する。
該トルクは、タンク34内のガス圧に伴なって漸増する
。これに対応して出力シャフト18にもトルクが生成し
、該トルクが車両を加速する。
作動中にロータ16とステータ14との間の相対回転速
度を実質的に一定に維持するようなモータ12を選択し
得る。従って、シャフト18が静止しているとシャフト
22の回転速度は、ステータ14とロータ16との間の
相対回転速度に等しい。しかし乍ら、シャフト18の加
速に伴なってシャフト22の回転速度が低下し、従って
前記のステータ14とロータ16との間の相対回転速度
が一定に維持される。
シャフト18の加速及びシャフト22の減速が継続しト
ルクがタンク34内の圧力と釣合うとシャフト22が静
止する。このときにシャフト18はシステムの設計作動
速度で回転する。この状態に達すると油圧機24のボン
デ作業が中止し、毛=クステータ14が静止して、シス
テムはダイレクトドライブとして作用する。シャフト1
8はモータ12の最高設計作動速度で回転している。こ
の設計作動速度に於いて、シャフト22と18とのトル
クは、風圧抵抗、摩擦、及び、車両の移動に逆らって存
在する何らかの重力抵抗等と釣合う。
何らかの理由でシャフト18の回転速度が設計作動速度
を超過すると、シャフト22は車両加速段階での回転方
向の逆方向に回転するであろう。
とれにより液体はタンク34からリザーバ32に流れる
。タンク34内の圧力が十分に低下し、移動に対する車
両の抵抗と釣合うトルクがシャフト18及び22に生じ
シャフト18の速度を低下させて設計作動速度に近付け
る値上りもやや低圧になるまで前記の逆方向回転が継続
する。シャフト18の速度が設計作動速度よりも低くな
ると、シャフト22が再び反転し油圧機24をポンプと
して作動させ得る。従ってシャフト22のトルクが増加
し、これによりシャフト18の速度は設計作動速度を月
相して増加するであろう。従って、タンク内の圧力は最
初は、設計作動圧力よシャや高い値とやや低い値との間
で上下し、シャフト22が実質的に静止するまではシャ
フト22を互いに対向する方向に少しだけゆっくりと回
転させる。
このようにしてシステムは自動的に設計作動速度で安定
する。モータ12が設計作動速度で作動するときに、ト
ランスミッションは最も効率的にダイレクトドライブを
実行するであろう。
車両を停止するときは、弁30を操作して短絡位置に配
置し、モータ12のスイッチを切る。この場合、クラッ
チ20を操作してロータ部16とステータ部14とを互
いに係止する。更に減速前進中の車両の駆動輪がシャツ
)18と22とを介して油圧機24を作動させ、油圧機
が、アキュムレータ34内のガス圧に逆らってアキュム
レータ34内に液体を更に導入するポンプとして作用す
るように弁30を操作する。その結果、アやユムレータ
内の圧力増加罠よって車両が制動される。
車両の停止後にタンク34内に圧力が存在すると油11
”嬶はffi由の亀頭3す而し桶〔七訃λキー、al−
1て作用するであろう。これに関して留意すべきは、車
両をこの状態で停止維持するために弁30を短絡位置に
配置してもよく又は車両に別個のプレーを又は機械的プ
レー中を配備してもよいことである。
制動後の発進、即ち前記の如く制動後のタンク34の圧
力増加状態での発進のときは、使用した何らかの別個の
機稼的車両プレーヤを解放し、タンク34の内圧によっ
て油圧機24がシャフト18を前進方向に駆動するモー
タとして作用するように弁30を操作する。車両が前進
するときにシャツ)22.18のトルクはタンク34の
内圧降下に伴なって減少する。
タンク34内で所望の所定圧力レベルが得られるとモー
タを始動させる。弁30を短絡位置に移動させてトルク
をOにし、次に、モータ12を始動させ、次に弁30を
第1図の位置に戻してモータ12が作動速度に到達する
まで維持する。モータ12の励起と同時又は少し早くク
ラッチ20は轟然離脱している。
モータ12のスイッチが入り作動速度に到達するとき、
弁30は第1図の位置にあって入口26がリデーパ32
、出口28がタンク34と夫々連通しておシ、タンク3
4の圧力は設計作動圧力よりやや低い値であることに留
意されたい。従って、シャフト18の設計作動速度とタ
ンク34の設計作動圧力とが再び得られる迄は油圧機2
4がポンプとして作用し、シャフト18と22とは互い
に逆方向に回転するであろう。
油圧機”24は4?ンデ又はモータたる機能をほぼ完全
に逆転し得るので、ステータ14への電気接続の逆転又
は弁30の適当な操作によって車両の移動方向を逆転し
得る。モータ12を始動するための適当な段の選択及び
/又はアキュムレータ34と油圧機24との間のスロッ
トル手段の配備によって、制動後の発進中の加速度を成
る程度制御できる。
第2図でも第1図と同一の部材に関しては指示のない限
シ同一の符号を使用した。
第1図及び第2図から明らかなように、第1図の定スト
ローク油圧機24に代えて第2図のシステムでは可変ス
トローク油圧機24.1が使用されている。更に、モー
タ12のロータ16に接続されているシャフト18が完
全にリバーシブルな可変ストローク油圧機24.2に接
続されている。第2図の油圧機24.1及び24.2は
夫々流路38.1及び38.2を介してリゾ−/432
に接続されていると共に、流路36.1及び36.2を
介してアキュムレータ34にも接続されている。該内油
圧機はこのよう圧してリデーパ32及びタンク34間で
並行に作動する。一方で流路36.1及び36.2間に
当り、他方でこれら流路及びタンク34間に当る位置に
はタンク34に液体を供給する逆止弁30.1と、該弁
30.1に平行な速断弁30.2とが配置されている。
油圧機24.1は液体を流路38.1から流路36.1
へ(ポンプとして)送り込むか又は(モータとして)流
動させるべく構成されている。
シャフト18には歯車40が装着されておシ、出力シャ
フト44を備えた別の歯車42に該歯車40が咬合する
。歯車40を境にしてシャフト18は2つの部分18.
1及び18.2に区分される。
第1図に基づいて説明し念構造に代えて、モータ12は
バッテリに接続された固定部分15と、該固定部分15
内で相対的に回転し得る2つの部分14及び16とを有
しており、部分14及び16が相対的に且つ部分15に
対して共通軸を中心に回転し得る。部分14は第1図の
ステータと電気機械的【等価であり、部分16は第1図
のロータ16と電気機械的に等価である。シャフト44
は自動車の駆動輪に接続されている。
第2図のシステム10をアキュムレータ34内の液体が
空の状態で停止状態から初めて始動させる場合は、遮断
弁30.2を閉鎖し、油圧機24.1をゼロストローク
にセットし、油圧機24,2を最大フォワードストロー
クにセットする。その結果シャフト18及び44が車両
の前進方向に該当する方向へ回転すると液体が油圧機2
4.2を介して流路36.2から流路38,2へと流動
する。
モータ12を始動させると、油圧機24,1けゼロスト
ロークにセットされて−るためシャフト22.18及び
44に極く僅−2−なトルクを与えながら急速に回転す
る。油圧機24.2及び流路36.2間の接続部28.
2には液体が一切供給されない六め該油圧機24.2は
静止状態を維持する。
油圧機24.1のス)o−りを増大させると液体が流路
38.1から流路36.1へと流動する。その結果液体
はこの段階では油圧機24.2への入口として機能する
28.2部分に送られ、流路38.2からリザーバ32
へと通過し、そのためシャフト22.18及び44のト
ルクが増強され、従って車両が加速される。
油圧機24.1のストロークをフルストロークまで増大
すると該油圧機24.1の速度が低下し油圧機24.2
の速度が上昇して、これら内油圧機24.1及び24.
2が同−速度即ちモータ12の速度のAで互に逆方向へ
駆動するに至るまで自動車が加速される。
その後油圧機24.2のストロークは徐々に減少し、そ
の結果該油圧機24.2の回転速度が上昇すると共に油
圧機24.1の回転速度がこれに準じて低下する。
油圧機24.2のストロークがゼロまで減少すると液体
は油圧機24.1から油圧機24.2へと流路36.1
,36.2を介して流動し得なくなシ、そのため油圧機
24.1が停止する。この段階では、油圧機?4.2の
回転率はモータ12の部分14及び16間の回転率に等
しく、部分14が静止する時システムはすでKその設計
作動速度に達しており、車両の車輪は設計作動速度で駆
動している。この段階では、ゼロストロークの油圧機2
4.2によるパワー消費は殆んどなく、摩擦損失及び場
合によってはリークに起因して消費されるにすぎない。
同様にして、油圧機24.1が静止すると・臂ワー損失
も小さくなってリークによる損失に限定され、その結果
モータ12から直接供給される機械的駆動力がほぼ完壁
に伝達される。
いずれかの段階、例えばシステムが設計作動速度に近づ
くに従って油圧機24.2のフオーワドストロークが減
少する間などに、油圧機24.1が過剰な液体を流路3
6.1及び36.2内に送シ込むようなことがあれば、
該流体は逆止弁30.1を介してアキュムレータ34内
に流れ込み、その結果該アヤユムレータ内のガス圧が増
大することに注意されたー。該液体は後述の如くその後
アキュムレータより排出され得る。
車両にブレーキをかけて設計作動速度よシ遅くする操作
を実施するためには、油圧機24.1のストロークをゼ
ロにセットして該油圧機24.1を介する液体流出を完
全に明止する一方、油圧機24.2のストロークを反転
させる。車両のモーメンタムによυ油圧機24.2はポ
ンプとして作動し、流路36.2及び弁30.1を介し
て液体をリザーバ22からアキュムレータ34へ送シ込
む。アキュムレータ34内のガス圧が増大するとシャフ
ト44にトルクが生じ、該トルクによって車両にブレー
キが掛けられる。この制動操作の間中ε−タ、12のス
イッチを入れたままにしておくと、油圧機24.1がゼ
ロストロークで駆動しているため微量の電力が該七−夕
によシ吸収される。所望であれば制動操作中上・−2,
のスイッチを切っておいてもよい。
制動率は油圧機24.2の反転ストロークの度合によっ
て制御される。
車両を停止させるべくブレーキを掛けた後再び前方へ加
速する場合は、遮断弁30.2を開放し、油圧機24.
2をフォードストロークにセットする一方、油圧機24
.1のストロークをゼロに維持して液体が該油圧機を介
して流動するのを阻止する。その結果、モータとして作
動する油圧機24.2を介してアキュムレータ34から
リデーパ32へと液体が流動するため車両が前方へ加速
される。
この場合トルク及び加速の度合はアキュムレータ内のガ
ス圧と油圧機24.2のフォワードストロークの度合と
に応じて決定される。
前述の如く、E−19,42は制動及びこれに続く加速
の間スイッチを入れておhてよいが、前述の如くスイッ
チを切っておいた場合には、制動後の加速の間適当な時
機にスイッチを入れることもできる。何故なら油圧機2
4.1のストロークがゼロにセントされている場合成上
−・タシに加えられる負荷は極めて小さいからである。
このように、cQは終始スイッチを入れておくこともで
きるし、又は制動操作の間は切っておいて、これに続く
加速の間液体がア午ユムレータ34から殆んど完全に排
出された頃にもしくは中間段階で入れるようにしてもよ
い。アキュムレータから液体が完全に排出され九ら油圧
機24.1のストロークをゼロから増大させて、車両が
到達し六速度における油圧機24,2のストロークに対
応するストロークにセットする。
次いで、例えば油圧機24.2のストロークを最大フォ
ワードストロークにセットし、油圧機24.1のストロ
ークをこれら内油圧機が双方共モータ12のAの速度で
互に逆方向に駆動するようKなるまで増大させた後前述
の如く油圧機24.2のストロークを車両の設定作動速
度が得られるまでゼロに向けて徐々に減少させるなど、
油圧機24.1及び24.2のストロークセツティング
を適尚に変化させればモータ12によって車両は更に加
速される。
これに代えて、アキュムレータ34が加圧されている状
態で制動後車両を停止させる場合は、弁30.2を閉鎖
してよく、車両はア午ユムレータが空になったら前述し
た初発進の場合と同様に始動させてよい。次いで、車両
が適当な速度に到達したら、圧力の作用でアキュムレー
タ34よシ(モータとして作動する油圧機24.2を介
して)流出しリデーパ32に流れ込む液体がモータ12
によりて与えられたトルクを増強すべく作用するよう弁
30.2を開放してよい。
アキュムレータ34内のガスは圧力下で袋状体内に収納
されていることに注意されたい。即ち、アキュムレータ
内には加圧ガスが終始存在しているのである。
制動に続いて発進させる場合の前記両方法は夫夫異なる
制御特性をもたらすが、双方共モータの加速にアキュム
レータ内に蓄積されたエネルギを使用する点で一致して
いる。
モータ12の速度はスイッチが入っていれば一定して変
らないこと、そして油圧機24.1及び24.2の互に
逆方向の速度はこれら油圧機の相対的回転率を全体とし
てモータの14及び16部分の相対的回転率に等しくす
るような速度であることに注意されたい。更に、シャフ
ト44のトルクがシャフト18の部分18.1及び18
.2のトルクの和に等しく、シャフト22のトルクがシ
ャフト18の部分18.1のトルクに等しいことにも留
意する必要があろう。
(以下余白) これは、車両がその設計作動速度の丁の速度に到達し、
油圧機24.1及び24.2が双方共最大フォワード9
ストロークにセットされている時は、シャフトの軸トル
クが油圧機24.1又は24.2のいずれか一方から得
られる最大トルクの2倍であることを意味する。他方、
車両が静止している場合は油圧機24.1のストローク
はゼロになり油圧機24.2はある程度フォーワード9
ストロークにセットされその結果シャフト22にゼロト
ルクが生じ、従ってシャフト44のトルクがシャフト1
8の部分18.2のトルク、例えば最大フォーワード9
ストロークにおけろ油圧機24.2の最大トルクに等し
くなる。同様にして、設計作動速度においては、油圧機
24.1のストロークは最大となり、油圧機24.2の
ストロークはゼロとなる。この場合シャフト18の部分
18.2にはぜロトルクが与えられ、シャフト22には
油圧機24.1より最大トルクが与えられる1こめシャ
フト44のトルクはシャフト22及び18.1に与えら
れた油圧機24.1の最大トルクに等しい。
リーク、摩擦損失及びアキュムレータ34への又はから
の流量は考慮しないこととし、油圧機24.1及び24
.2の大きさ、出力及び容量が同一であり、歯車40及
び42の直径及び歯数が同一であるとすれば、該システ
ムの速度、トルク及び出力を示す曲線は第4A図乃至4
0図のようになる。第4A図ではシステムの種々の部分
のシャフトスピードが車両速度に対してプロットされて
おり、第4B図では種々のシャフトのトルクが車両速度
に対してプロットされており、第4C図では油圧機及び
毛・ニタのパワー出力が車両速度に対してプロットされ
ている。車両速度は設計作動(最大)速度までの値が横
軸に表示されており、他の値はその最大値までの値が縦
軸に表示されている。
第4C図は油圧回路を介して得られるパワーフローが七
″″りから出力シャフト44に実際に伝達設計作動速度
に達するとゼロになることを示している。パワー曲線を
時間的に積分すれば停止状態から最高速度まで加速jる
時に、流体によって伝達されるエネルギ量は全伝達エネ
ルギの約rであることが判明jる。従って、電動機は当
然油圧機24.1又は24.2のいずれか一方の最大ト
ルクに等しいトルクを供給し得るよう選択されるであろ
う。そうでない場合には軸トルク及びノぞワー曲線が変
ってくる。
第2図のシステムは可変調速機能を保持しているが、特
に流体動力が一切伝達されない設計作動速度時などに流
体により伝達された動力の量が減少するため惚合効率は
本出願者の知る他の類似システムより大きい。加えて、
該システムは本出願者の知る他のシステムに比べて部分
速度におげろ軸トルクも大きい。
第2図のシステムの重要な特徴はノ2ツテリ電流レバリ
ング能力である。駆動サイクル中如何なる段階において
もアキュムレータ34内にエネルギを蓄積するか又は逆
に蓄積エネルギを取出すことが可能である。l+すえば
、車両が最大常用速度(設計作動速度)状態にあり、油
圧機24.1及び24.2のストロークが夫々最大フォ
ーワード9ストローク及びゼロである場合、油圧機24
.2のストロークを順方向にセットすると、遮断弁30
.2が開放されていて加圧液がアキュムレータより流出
し得る限り、シャフト部分18.2を介して油圧機24
.2より与えられる量だけ増大した軸トルクが生じろこ
とになる。油圧機24.2の全軸トルクがモータ12の
それに加えられろと、出力はシャフト44しばルで倍増
するが、これは当然アキュムレータの内圧に依存する。
逆に、油圧機24.2のストロークを反転方向にセット
jるとシャフト44での軸トルクが減少し、その結果液
体がリザーバ32からアキュムレータ34内へ送り込ま
れる。これは、七・→り12に与えられた負荷を使用ア
キュムレータの大きさに応じた時間だけ任意に減少又は
増大し得ることを意味する。
モータ12に供給された電流を測定すれば、バッテリの
電流が所定のレズルに到達した時にアキュムレータより
パワーを取出すことが可能となる。
逆に、該電流が成るレベルまで降下した時は、モータ1
2からσ凍ぞワーがγキュムレータ34の再充電に使用
され得る。このようにして、ノ2ツテリ電流は所定の両
しばル間に維持され、その結果バッテリの寿命が延び性
能が向上する。
第2図のトランスミッションの制御には油圧機24.1
及び24.2のストロークを制御すると共K。
例えば加速はダルデフレクション、ブレーキペダルデフ
レクション、車両速度、ノ々ツテリ電流、アキュムレー
タ内圧、及び油圧回路圧力からの入力に応じて遮断弁3
0.2の動作を制御するマイクロプロセッサの使用が必
要とされるよう意図されている。この場合、弁30.2
を挾んで大きな圧力差が存在する場合は該弁の開放を回
避する方が望ましいという理由から、油圧回路圧力が該
マイクロプロセッサにより考慮され得ると有利である。
油圧機24.1及び24.2のストロークを制御すれば
流路36,1 、36.2の回路圧を上昇させて、弁3
0.2が開放される前にアキュムレータ340回路圧に
適合させろことができる。
第2図のシステムの変形として、モータ12の速度を上
昇させるべく、又は所望であれば、勾配を登るために更
に大きなトルクが必要とされる場合などに、出力シャフ
ト44に補助的減速ギヤチェンジを伝えるべ(弱め磁界
技術を使用することも考えられる。
しかしながら、第2図に示されている本発明具体例の主
要利点は流体により伝達されるパワーが初発適時に最小
限まで減少する聞及び設計作動速度に近づく間、無限に
変化し得る速度を制御する能力にある。アキュムレータ
34は制動中に蓄積されたパワーが制動に続く停止状態
からの加速に使用され得るよう効果的な回生制動を可能
にすると共IC,バッテリ電流しばリングによってバッ
テリの寿命を延長し性能を向上させるという利点をも有
している。
第3図でも指示のない限り第1図及び第2図と同一の部
材にはこれら図面で使用されている符号と同一の符号を
与えた。符号10は本発明による更に別のパワートラン
スミッションシステム全体を示す。該パワートランスミ
ッションシステムはバッテリ駆動輪付自動車(図示せず
)上のマウンティング又はアンカレッジ(図示せず)K
回転自在圧装着されたステータ部14を有するモータ1
2を含む。該ステータ部14は電気化学ノ2ツテリ形態
のパワー源から該部分へ電力を供給するスリップリング
機構を備えている。図面を見易(するために前記スリッ
プリング機構及びバッテリは第3図に示さなかった。
モータ12はステータ部に対し相対的に回転し得るロー
タ部16を有しているが、該ロータ部はアンカレッジ又
はマウンティング上のステータ部14の回転と同軸であ
る。該ロータ部16は後項で説明するように自動車の車
輪(図示せず)に接続されるべき出力シャフト18を有
しており、且つ相互回転を回避丁べく電気クラッチ20
を介してステータ部14に係止され得る。
ステータ部14自体はモータ12の軸の周りを回転し得
るシャフトを備えており、定ストローク油圧機24.1
に伝動的に接続されている。前記シャフト18は定スト
ローク油圧機24.2に接続されている。油圧機24.
1及び24.2は必ずしも同等ではないが、双方共ポン
プ又はモータとして作動する機能を有している。実際に
は両者が全く同一であることが多い。これら油圧機24
.1及び24.2は26.1及び26.2部分に液体の
入口を有し且つ28.1及び28.2部分に液体の出口
を有しており、該入口26.1 、26.2及び出口2
8.1゜28.2は夫々三方弁30.3及び30.4を
介して液体リザーバ32と加圧ガスが充填されたタンク
形状の油圧アキュムレータ34とに連通している。
第3図では出口28.1 、28.2が流路36,1及
び36.2により弁30.3 、30.4を経由してア
キュムレータ341C接続されており、入口26.1゜
26.2が流路38.1及び38,2により弁30.3
及び30.4を経由してリザーバ32に接続されている
一方で流路36.1と36.2との間に当り、他方でこ
れら流路とアキュムレータとの間に当る位置には遮断弁
30.2が配置されている。
弁30.3 、30.4は出口28.1 、28.2を
リザーバS32又はアキュムレータ34のいずれか一方
に連通させる機能を有し、且つ入口26.1゜26.2
を夫々アキュムレータ34又はリザーバ32のいずれか
一方に(どちらかは場合により異なる)連通させその結
果油圧機24.1 、24.2を介してリザーバ2から
アキュムレータに、又はその逆に、液体を流動させる機
能を有している。各弁30.3゜30.4は(に出口2
8.1 、28.2が入口26.1及び26.2を直接
連通し、場合によって流路36.1゜38.1又は36
.2 、38.2のいずれかが遮断されろよう、夫々油
圧機24.1及び24.2を短絡させる機能をも有する
シャフト18は歯車40を備えており、自動車の駆動輪
に接続された出力シャフト44に装着されている別の歯
車42と該歯車40がO丸合する。
アキュムレータ34がオイルは空であるが比較的低いし
ばルのガス圧下におかれている状態で、第3図のシステ
ム10を最初に停止状態から始動させる場合は、弁30
.2を開放し、ロータ16がステータ14に対し自在に
回転し得るようクラッチ20)f:離脱し、且つ流路3
6.1,38.1が遮断された状態、即ちモータ12の
回転により油圧機24.1が無負荷で自在に回転する状
態で、出口28.1が直接入口26.1に供給するよう
弁30.3をアレンジする。弁30.4は、モータとし
て作動する油圧機24.2を介して液体が流路36.2
から38.2へと流動することにより油圧機24.2に
トルクが生じ、且つシャフト18の部分18.1が車両
を加凛丁べくシャフト18を順方向に動かし得るようア
レンジされる。
モータ12を始動させるとバッテリから電力が発生しス
リップリングを介してステータ14に供給されるためロ
ータ16及びステータ14が互に相対回転し始める。油
圧機24.1はトルクの作用を殆んど受けずに自在に回
転し、油圧機24.2は車両の慣性に起因して静止状態
を維持する。次いで、モータ12によるステータ140
回転により油圧機24.1がポンプとして作動しリザー
バZ32よりの液体を入口26.lで受容し且つ出口2
8.1から流路36.1へ排出するよう、弁30.3を
第3図の如く配置する。
液体は油圧機24.1によりリザーバ32からアキュム
レータ34へ送り込まれ、その結果アキュムレータ34
内のガス圧が増大する。油圧機24.1がアキュムレー
タ34内のガス圧の抵抗に逆うってポンプ動作を続げろ
とシャフト22にトルクが生じる。該トルクはアキュム
レータ34内のガス圧と共に漸増する。これに対応して
シャフト18の部分18.1にトルクが生じると共に歯
車40゜42を介してシャフト44にもトルクが生じそ
の結果車両が加速される。弁30.4は前述の如(、即
ち、モータとして作動する油圧機24.2と流路38.
2とを介して流路36.2がリザーバ32に連通ずるよ
う配置される。液体が流路36,2から油圧機24.2
の入口26.2.出口28.2を通過して流路38,2
まで循環することにより油圧機24.2がモータとして
車両を順方向に動かすべく作動する。シャフト18の部
分18.2における油圧機24.2からのトルクはシャ
フト18の部分18.1におけるモータ12のトルクに
付加されるため車両発進トルクはモータ12のトルクの
ほぼ2倍となる。油圧機24.1がポンプとしてモータ
たる油圧機24.2より速(回転する間は、アキュムレ
ータ34及び流路36.1,36.2から成るサーキッ
ト内の圧力が増大していぐ。油圧機24.1の速度が徐
々に低下する一方油圧機24.2はこれに対応して加速
されその結果モータ12の定速度が維持される。
換言すれば、発進トルクの作用を受けると車両が加速し
、シャフト18の加速に伴って油圧機24.1がその出
力を漸減的にアキュムレータ34に送出し、漸増的に流
路36.2から油圧機24.2を介してリザーノz32
まで送出する。油圧機24.2の速度が24.1の速度
と同一になると、流路36.l内の液体流量が36.2
内の流量と等しくなり、アくなろ。
油圧機24,1及び24,2の法度の合計は実質的に終
始一定しており、モータ12の速度に等しい。
従って、流路36.1及び36.2内の液体流量が同等
である時、油圧機24.1及び24.2は、互に全く同
一であれば、同−車1度で互に逆方向へ回転することに
なる。この速度はモータ12速度の丁である。これら油
圧機が互に同一でなげれば、双方の回転速度間にも差が
生じてくる。
油圧機24,1及び24,2が全(同一である場合、軸
トルクが車両を/JO速し続けると、油圧機24.1の
回転速度が漸減し、油圧機24.2の回転速度が漸増し
てくる。この時流路36.1内の液体流lは漸減するが
、その流量が流路36.2内の流量より小さくなると、
アキュムレータ34から液体が漸増的に排出されて両流
量を同等にする。車両速度の上昇に伴い油圧機24.1
の回転速度と流路36.1内の液体流量が城少し、やが
て該油圧機24.1は静止する。この時車両はその巡行
速度に到達する。
この段階で、油圧機24.2にアキュムレータ34より
液体が供給されろ。アキュムレータ34から液体が過度
に流出するのを阻止すべ(、弁30.4は如何なる時に
も油圧機24.2を短絡させ且つ流路36゜2.38.
2を遮断して油圧機24.2がその入口から出口へと液
体を流動させ殆んど無負荷状態で作動するよう操作され
得る。
このような状態ではパワーが油圧機24.1及び24.
2を介して流体により伝達されることがなく、車両は直
接モータ12により駆動する。歯車40及び42の歯数
が同数であれば、シャフト44のトルクはシャフト18
.1におけるモータ12のトルクに等しく、油圧機24
.2がシャフト18.2を介してトルクを与えることは
ない。
前述の如く加速している間、油圧機24.1及び24.
2が双方共作動している時はシャフト44の出力トルク
はシャフト18.1及び18.2のトルクの和に等しく
、該内油圧機が全(同一であればシャフト44のトルク
はアキュムレータ34の内圧が最大である時の常用速度
の号の速度におけろモータ12のトルクのほぼ2倍とな
る。その後、常用速度に近づくに従い、アキュムレータ
34内に蓄積された。6ワーがシステムに供給されその
結果トルクが減少する。
車両加速中の如何なる段階においても、弁30.4は油
圧機24.2を短絡させるべく操作され得、その結果該
油圧機24.2から付加トルクが効果的に除去される。
システムがこの状態にある場合、油圧機24.1はポン
プとして作動し続は液体をリサーバ32からアキュムレ
ータ34へ送り込む。この時システム10にはモータ1
2のトルクに等しい軸トルクが生じる。該トルクはアキ
ュムレータにオイルが流入しなくなる時の常用速度にお
いて最大に達する。しかしながら、油圧機24.2が短
絡されていない場合には、常用速度におけるアキュムレ
ータの圧力は常用速度の1における最大値より小さい。
油圧機24.2が短絡されていれば、発進モードに係り
な(、常用速度でのアキュムレータ内圧は車両をその常
用速度で走行させるべくモータ12のトルクを維持する
のに必要な圧力に等しくなってくる。
車両の制動は、前述し1こ2つの方法のいずれかで実施
され潜るが、その選択は油圧機24.2のみを使用する
か又は油圧機24.1;及び24.2を双方共使用する
かによって決定される。車両を油圧機24.2のみで制
動する場合は、モータ120ロータ部16及びステータ
部14を互に自在に回転し得る状態に維持し、車両の駆
動輪が液体をアキュムレータ34の刀口圧に逆らってリ
ザーバz32からアキュムレータ34に送り込むべくシ
ャフト44、歯車42.40及びシャフト18.2を介
して油圧機24.2をポンプとして作動させるよう弁3
0.4を操作する。この用台流路38.2は入1126
.2に接続され、出口28.2は流路36.2に接続さ
れる。
これと同時に弁30.3を、油圧[24,1が短絡され
、流路36.1,38.1が遮断されろよう操作する。
アキュムレータ34内のガス圧が増大するとシャフト部
分18.2及びシャフト44にトルクが生じ、このトル
クが車両を制動する。この制動の間、モータ12のスイ
ッチを入れておくと、油圧機24.1がゼロトルクで作
動しているため極く微量の電流が咳も一タ・によって吸
収されろ。所望であれば制動中モータ12のスイッチを
切っておいてもよい。油圧機24.1のみで制動を行う
こともでき、その場合はクラッチを操作してモータ部分
14及び16を互に係止させ、弁30.4を操作して油
圧機24.2を短絡させ、訃つ車両の前進によって油圧
機24.1がポンプとして作動し液体をリザーバ々32
からアキュムレータ34へ送り込むよう弁30.3を操
作する。モータ12のスイッチは切っておく。 ′ より大きい減速又は制動が必要な場合は、油圧機24.
1及び24.2を双方共使用してよい。この場合はクラ
ッチ20を操作してモータ12のロータ部16及びステ
ータ部14を互に係止させろ。
同時に、リザーバ32が流路38.1 、36.1、及
び油圧機24.1を介してアキュムレータ34に連通ず
るよう、且つ車両の前進により油圧機24.1がポンプ
として液体をリザーバ?32からアキュムレータ34へ
送り込むよう、弁30.3を操作する。
入口26.1 、26.2は流路38.1に接続し、出
口28.1 、28.2は流路36.1 、36.2に
接続する。
従って油圧機24.1及び24.2はアキュムレータ3
4の内圧に逆らってリザーバ32からアキュムレータ3
4へと液体を同時に送り込むようになり、その結果制動
トルクが効果的に倍増する。シャフト22及び18.1
のトルクもシャフト44のトルクの一因となる。
回生制動の間、弁30.2は当然開放してお(。
そして車両が停t1=、 L、 7jら、アキュムレー
タ内に蓄積されたエネルギを貯蔵すべく種弁を閉鎖する
車両はプレーギを掛けられて停止した後、又は油圧機2
4.1をポンプとして作動させるモータを介して〕2ツ
テリにより、もしくは車両が静止している間は外部′t
Il源によりアキュムレータが高圧下におかれた後に/
10速されることもある。車両を加速するためには遮断
弁30.2を開放し、弁30.3及び30.4を操作し
て油圧機24.1 、24.2をモータとして作動させ
ろことにより車両を前進させる。この間液体は油圧機2
4.1 、24.2を介してアキュムレータ34からリ
ザーバ32へ流動するが、これは入口26.1 、26
.2を流路36.1゜36.2に接続し、出口28.1
 、28.2を流路38.138.2に接続することに
より実施される。液体が油圧機を介してアキュムレータ
34からリザーノ232へ流動すると車両が前方方向に
加速される。
トルク及び加速の度合はアキュムレータ内のガス圧に依
存する。
このように加速している間クラッチ20がモータ部分1
6.18を互に係止させる。弁30.3゜30.4を操
作することにより油圧機24.2のみを作動させ油圧機
24.1を短絡させれば加速の度合を低下させることも
できる。油圧機24.1はクラッチ20がモータ部分1
4.16を係止させるべ(作動している間熱負荷で駆動
し得、又は油圧機24.1が短絡されて静止している間
クラッチ20は離脱され得る。これに代えて、クラッチ
20が作動している間油圧機24.2が短絡され、油圧
機24.1がモータとして作動してもよい。
前述の如(、方法によってはモータ12のスイッチを制
動中入れ放しにしておくことができ1.制動後の〕加速
の間も入れておくことが可能である。
あるいはモータのスイッチを前述の如く切っておいた場
合は、制動後のカロ速の間の適当な時期にスイッチを入
れることができる。即ちモータは制動又は加速の方法に
応じ、終始スイッチを入れておいてもよいし、又は制動
中スイッチを切っておいてこれに続く加速の間に、例え
ば液体がアキュムレータ34より殆んど排出された頃も
しくは中間段階などで、スイッチを入れてもよい。但し
部分14.16がクラッチ20で係止されている場合は
当然ながらスイッチを切る。
2つの油圧機を使用して加速する場合は、クラが、2つ
の油圧機を使用しようが、モータは無負荷で、即ち油圧
機24,1が短絡した状態で、始動させるべきである。
モータがその作動速度に達したら、油圧機24.1がポ
ンプとして液体を流路38.1から36.1へ送り込み
%1つ油圧機24.2が流路36.2から38.2へ流
動する液体によって駆動するモータとして作動するよう
、弁30.3゜30.4をセットする。この時、モータ
のトルクはモータとして作動する油圧機24.2より与
えられた加速トルクを増強する。車両がその作動速度に
到達すると、初発差の時と同様に、油圧機24.2が短
絡し、従って車両の車輪は直接モータ12により動かさ
れる。
モータ12はスイッチが入っている間はぼ一定の速度を
維持し、油圧機24.1及び24,2の互に逆方向の速
度は、これら両袖圧機の相対回転率が全体としてモータ
12ステータ部14のロータ部16に対する回転率に等
しくなるような速度であることに注意されたい。更に留
意すべきは、歯車40及び42の直径及び歯数が同一で
あれば、シャフト44のトルクはシャフト18の部分1
8,1及び18,2のトルクの和に等しく、シャフト2
2のトルクはシャフト18の部分18.1のトルクに等
しいことである。これは、車両の加速期間中モータが前
述の如くポンプとしての油圧機24.1及びモータとし
ての油圧機24.2と・共に作動する時は、シャフト4
4の軸トルクがシャフト22のトルクとシャフト18,
2のトルクとの合計に等しいことを意味する。該軸トル
クは車両がその設計作動速度のフの速度に到達した時最
大となる(この段階でアキュムレータ34の内圧は最大
に達する)。
リーク、摩擦損並びにアキュムレータ34への又はアキ
ュムレータからの流量を考慮せず、油圧機24.1及び
24.2の大きさ1,6ワー及び容量が同一であり、且
つ歯車40及び42の直径及び歯数が同一であると仮定
すれば、システムの速度、トルク及び出力曲線は第5A
図乃至第5C図のようになる。第5A図は油圧機24.
1がポンプとして作動し、油圧機がモータとして作動す
るよ5なモーVにおけるシステムの種々の部分のシャフ
ト速度を車両速度に対してプロットしたものである。
第5B図にはこれと同様のモードにおける種々のシャフ
トのトルクが車両速度に対しプロットされており、第5
C図にはやはり同様のモート9における油圧機出力及び
モータ出力が車両速度に対しプロットされている。車両
速度自体は設計作動(最高)速度までの値が横軸で表示
され、他の値はその最高値までの値が縦軸で表示されて
いる。
パワートランスミッションシステム10をその設計作動
速度においてノZツテリ電流敞にしばリング効果を与え
ろべ(作動させるには2つの方法がある。第1の方法で
は油圧機24,1を介して流路38.1が流路36,1
と連通するよう該油圧機24.1の制御弁30.3をセ
ットし、油圧機24,2を短絡させるようスイッチ30
.4をセットする。これは前述した初発進又は回生発進
実施後の弁配置に等しい。車両に対する負荷抵抗が増加
するとシャフト44の出力トルクが車両速度を維持する
程十分ではなくなるため、車両速度の低下に伴って油圧
24.1がポンプ作動を開始し、液体をリザーバ32か
らアキュムレータ34へと送り込み、該アキュムレータ
内の圧力を上昇させる。その結果シャフト18.1にフ
ォーワードトルクが生じ、該トルクに加速し続けて設計
作動速度を越えるようになり、油圧機24.1がその圧
力降下によりポンプからモータへと機能転換するため該
油圧機24.1を介して液体がアキュムレータ34から
リザーバZへと流動し、従って丁キュムレータ34内の
圧力が降下する。その結果シャフト18.1にフォーワ
ード9トルクが生じ車両速度を低下させるべく作用する
。このようにして亀岡は常にその設計作動速度又はその
近傍で、即ち油圧機24,1が静止状態を維持する速度
で走行する。この間、バッテリ電流は負荷の激変に直接
作用されるよりむしろアキュムレータ34の内圧に応じ
てスムースに変化するであろう。例えば、アキュムレー
タ内圧が増加するとモータのトルクが増大し、その結果
より多くの電流が該モータによって受容され、アキュム
レータ内圧が減少するとその逆の現象が生じることにな
る。
第2の方法では、モータ12からのトルクラ助長するか
又は減少させるかに応じ、油圧機24.2を介して液体
がアキュムレータ34からリザーバ232へ、又は逆に
リザーバからアキュムレータへ流動するよう制御すべく
弁30.4を操作することにより車両速度の変化を抑止
してよい。
2つの油圧機は双方共この目的で同時に使用され、油圧
機24.2により生じたトルクの段階的機能変化は油圧
機24.1により生じたトルクのスムースな微変化に付
加される。
単一の高圧アキュムレータ34のみが使用されている場
合、油圧機24.2を使用するとシャフト44の軸トル
クがその現在値の100%ずつ増大又は減少することに
なる。負荷抵抗が少しずつしか変化しない場合、前記の
トルク変化の度合は大き過ぎると云えよう。遮断弁46
.47(点線)を有する低作動圧の第2丁キュムレータ
45(点線)を設置すれば油圧機24.2に起因するト
ルクの変化はより小さくなる。弁47を閉鎖すると油圧
機24.2はアキュムレータ45のみに接続され、油圧
機24.1はアキュムレータ34のみに接続される。従
ってモータ12のトルクを助長するか又は抑止するため
の弁30.4のスイッチ操作に応じ油圧機24.2によ
って生じるトルク変化は油圧機24.2がアキュムレー
タ34に接続されている時の変化よりは小さいが、前述
の用台同様油圧機24.1によるトルク変化に付加され
る。制動及び加速の間アキュムレータ45は弁46を閉
鎖し弁47を開放した状態で連断してもよく、例えば適
当な減圧弁などを介して、アキュムレータ34から供給
を受けることによりその設計圧力に維持してもよい。更
に、48部分に遮断弁を使用すれば油圧機24.1を電
流しばリングに使用する必要を−切なくすことができ、
油圧機24.2のみをアキュムレータ34、又は設置さ
れていればアキュムレータ45と共に使用され得る。
本出願者は、油圧機24.1のみを使用するバッチリレ
、、? リング法の利点は車両の駆動トルクが急激に変
化しないことと、このようなシステムを有する車両の駆
動特性が従来の自動車のそれに類似するであろうことと
にあると思惟する。本出願者は更に、油圧機24,1を
使用するレイリング法は変化が単一のアキュムレータ又
は複数のアキュムレータ34.45の容量を越えない限
り、車両に対する負荷抵抗が実質的に変化するにもかか
わらず、速度がより一定に維持され得るという利点を有
すると思惟する。しかしながら前記の2つの方法を組合
わせれば、即ち、油圧機24.1及び24.2の効果を
重ねれば、最も望ましい結果が得られるであろうことも
考えられる。
トランスミッションの制御には種々の弁の配置調整を行
ない、且つ、例えば加速はダルデフレクション、フレー
キにダルデフレクション、ノZツテリ′1に流、及びア
キュムレータ内圧などからの入力に応じてモータ12と
そのクラッチ20とに電力を供給すべくこれら弁をスイ
ッチ操作するためのマイクロプロセッサを必1決とする
よう意図されて。
いる。この@合、比例制御又はアナログ信号を使用する
必要が全くないため、マイクロプロセッサは比較的簡単
なものでよい。
第3図のシステムの変形具体y++とじてモータエ2の
速度を増大させるべく弱め界磁技術を使用することも考
えられる。
°第3図の具体例の主要利点は、モータ12及び車両車
輪間に直接的機械駆動力が存在する設計作動速度まで車
両を停止状態から加速させるのに定速度モータが使用さ
れ得ることにあると思われる。
1つ又はそれ以上の油圧アキュムレータ34.45を使
用すればバッテリ電流のしばlングが行なわれろという
利点も得られ、その結果バッテリの寿命が延び機能が向
上する。
以上添付図面に基づき3つの具体例を説明してきたが、
本発明はこれら具体例に限定されずその範囲内で様々の
変形が可能であると理解されたい。
例えば、第1図及び第3図のシステムには定ストローク
油圧機が使用されているが(低コストであるという理由
から場合によってはその方が好ましい)、これに代えて
可変ストローク油圧機を使用することもできる。値段は
より高いが、例えば加速又は制動開始時などに、トラン
スミッションショックを減少させたい場合には可変スト
ローク油圧機の方が望ましいこともある。第3図では油
圧機のいずれか一方もしくは双方が可変ストローク型で
あってもよ(、その場合は対応三方弁を省略することも
可能であろう。但し、好ましくは操作に融通性をもたせ
るべく設置しておいた方がよい。
前述の如く、第2図の具体例はクラッチなしで作動し得
るが、モータが加圧されていない時に該モータの部分を
互に係止すべくクラッチを取り付けることも勿論できる
。クラッチを設M丁れば2つの油圧機を並行に1吏用し
て回生制動及び回生加速を第3図の場合と同様に実施す
ることが可能となる。いずれのシステムにおいても、ク
ラッチを使用する場合必ず該クラッチがモータ加圧時点
に遅れずモータ部分相互を自動的に係上解除するよう配
置しなければならない。これに関して更に留意すべきは
、第1図乃至第3図のモータ12は互に電気機械的に等
価であるが、第2図のモータはクラッチを装着するに余
り適していないため図示されていないことである。
第2−及び第3図では、好ましい方法として、出力が匣
宜上モーク12及び油圧機24.2間でシャフト18よ
り取出され4)ものとして示されている。しかしながら
原則としては、出力はシャフト22上の同様の位置でも
取出し得、又は、これらシャフト18及び22が、これ
と対応する油圧機のモータ12を挾んで互に対向する側
で外方へ伸長する部分でも取出し得る。更に、シャフト
18は、第2図及び第3図では事実上出力シャフトであ
ってよ(、その場合は油圧機24.2を4・0及び42
の如き歯車を介してシャフト18と連動させ第2図及び
第3図と機械的に等価にする。出力がシャフト22より
取出される場合も同様である。
一般的には第2図、より特定的には第3図に関し、油圧
機は互に全く同一であるとして説明してきたが、これら
は互に異なる大きさを有していてもよく、その場合にも
本発明の原理は全(変らない。例えば第3図のシステム
にこれを適用すると、回生制動率又は回生加速率が3種
類得られる。即ち、2つの異なる油圧機が別個に使用さ
れた場合に各油圧機から得られる率、及びこれらが同時
に使用された場合に得られる第3の率である。加えて、
第2図又は第3図の各油圧機は並列接続された2つかそ
れ以上の油圧機で代用することもできる二並列接続され
たこれら小油圧機としては通常定ストローク小油圧機が
使用され、その方が操作上の融通性が高まるため、回生
制動又は回生加速のトルクをより小さく変化させること
ができる。
実際、並列接続された油圧機の1つ又はそれ以上はより
大きな融通性を与えろべ(可変ストローク型であっても
よ(、これは原則として第1図のシステムを構成する場
合にもあてはまる。しかしながら、第2図の7口き可変
ストローク油圧機が使用される場合又は第1図及び第3
図の油圧機が事実上可変ストロークであって定ストロー
ク型ではない場合には、これら油圧機に代えて数個の油
圧機を使用しても殆んど利点とはなり得ない。
更に、第2図のシャフト部分18.2は普通常用速度で
ティト9リングする油圧機24.2をクルージングの間
ト9ラッグが減少するよう切断するためのクラッチを備
えていてもよい。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のパワートランスミッション、システム
の概略説明図、第2図は本発明のパワートランスミッシ
ョンシステムの別の具体例の概略説明図、第3図は本発
明のノミワードランスミッションシステムの第3具体例
の概略説明図、第4A図乃至第4C図は第2図のシステ
ムの速度、トルク及び出力を示すグラフ、第5A図乃至
第5C図は第3図のシステムの速度、トルク及び出力を
示すグラフである。 10・・・・・・パワートランスミッションシステム、
12・・・・・・モータ、14・・・・・・ステータ部
、16・・・・・・ロータ部、18・・・・・・出力シ
ャフト、20・・・・・・クラッチ、22・・・・・・
シャフト、24・・・・・・油圧機、30・・・・・・
三方弁、32・・・・・・リザーバ、34・・・・・・
油圧ア代理人弁理士今  村    元 FIG、1 la 2 FIG、44 日G、48 FIG、 4C FIG、5C

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)電力供給源に接続される電動モータを有しておυ
    、該電動モータが相対的に回転し得る2つのモータ部か
    ら成り、各モータ部がモータのアンカレッジ又はマウン
    ティングに対し両モータ部間の回転軸と同軸的に回転し
    得、一方のモータ部にシステムの出力部が備えられてお
    り、他方のモータ部が、ポンダ又はモータとして作動し
    得且り油圧アキュムレータと液体源とに連通ずる油圧機
    に、これを駆動させるべく接続されていることを特徴ト
    スル・ぐワードランスミッションシステム。 (2)油圧アキュムレータが加圧ガスと液体とを収容す
    るタンクであり、液体源がシステム作動中核タンクに液
    体を供給し且つ該タンクより液体を受容すべく構成され
    た液体リデーパであることを特徴とする特許請求の範囲
    第1項に記載のシステム。 (3)2つのモータ部にクラッチが備えられておシ、該
    クラッチによって該モータ部が互に係止され得ることを
    特徴とする特許請求の範囲第1項又は第2項に記載のシ
    ステム。 (4)油圧機が定ストローク油圧機であって油圧機が三
    方弁を有しており、該三方弁によりi油圧機と液体源及
    びアキュムレータとの接続が反転し得、且つ該三方弁に
    より該油圧機が短絡してアキュムレータ及び源から同時
    に遮断され得ることを特徴とする特許請求の範囲第3項
    に記載のシステム0 (5)油圧機が可変ストローク油圧機であって油圧機が
    三方弁を有しており、該三方弁により該油圧機と液体源
    及びアキュムレータとの接続が反転され得、且つ該三方
    弁により杉油圧機が短終してとれちアキュムレータTb
     n: m fh乙H賎1fミ秀断う柄得ることを特徴
    とする特許請求の範囲第3項に記載のシステム。 (6)2つの定ストローク油圧機を有しておシ、該内油
    圧機がアキュムレータと液体源との間で互に並列接続さ
    れていると共にこれらアキュムレータ及び液体源に連通
    しており、一方の油圧機が一方のモータ部に、他方の油
    圧機が他方のモータ部に夫々駆動的に接続されており、
    各油圧機とも三方弁を有していて該弁によシその油圧機
    と液体源及びアキュムレータとの接続が反転され得且つ
    該弁によυその油圧機が短絡してこれらア午ユムレータ
    及び源から同時に遮断され得ることを特徴とする特許請
    求の範囲第3項に記載のシステム。 (7)1つの定ストローク油圧機と1つの可変ストロー
    ク油圧機とを有しており、該内油圧機がアキュムレータ
    及び液体源間で互に並列接続されていると共にこれらア
    午ムレータ及び液体源に連通しており、一方の油圧機が
    一方のモータ部に、他方の油圧機が他方のモータ部に夫
    々駆動時に接続されており、各油圧機とも三方弁を有し
    ていて該弁によりその油圧機と液体源及びアキュムレー
    タとの接続が反転され得、且つ該弁によシその油圧機が
    短絡してこれらアキュムレータ及び源から同時に遮断さ
    れ得ることを特徴とする特l?!F請求の範囲第3項に
    記載のシステム。 (8)2つの可変ストローク油圧機を有しており、これ
    ら内油圧機がア午ユムレータ及び液体源間で互に並列接
    続されていると共に該アキュムレータ及び液体源に連通
    しておシ、一方の油圧機が一方(7)−2−夕部K、他
    方の油圧機が他方のモータ部に夫々駆動的に接続されて
    おシ、各油圧機とも三方弁を有していて該弁によりその
    油圧機と液体源及びアキュムレータとの接続が反転され
    得、且っ該弁によシその油圧機が短絡してこれらアキュ
    ムレータ及び源から同時に遮断され得ることを特徴とす
    る特許請求の範囲第3項に記載のシステム。 (9)容量の異なる2つの油圧ア午ユムレータを有し、
    各アキュムレータが液体及び加圧がスを収容すべく構成
    されており且つ油圧機に連通していることを特徴とする
    特許請求の範囲第6項乃至第8項のいずれかに記載のシ
    ステム。 (7)各油圧ア午ユムレータがこれを油圧機から遮断す
    るための遮断弁を備えていることを特徴とする特許請求
    の範囲第6項乃至第9項のいずれかに記載のシステム。 α溌 パワー出力がモータ部のいずれか一方とこれに対
    応する油圧機との間でシャフトよシ取出されることを特
    徴とする特許請求の範囲第6項乃至第10項のいずれか
    に記載のシステム。 (2) 2つの可変ストローク油圧機を有しており、該
    油圧機がアキュムレータ及び液体源間で互に並列接続さ
    れていると共にこれらアキュムレータ及び液体源に連通
    しており、一方の油圧機が一方のモータ部に、他方の油
    圧機が他方のモータ部に夫夫駆動的に接続されており、
    これら油圧機とアキュムレータとの間に遮断弁及び逆止
    弁が互に並行に配置されておυ、該逆止弁によシ液体が
    アキ1ムレータのみへ流入することを特徴とする特許請
    求の範囲第1項又は第2項に記載のシステム。 (11パワー出力が一方のモータ部とこれに対応する油
    圧機との間でシャフトより取出されることを特徴とする
    特許請求の範囲第12項に記載のシステム。 (141実質的に本明細書に記載されているパワートラ
    ンスミッション。
JP57099945A 1981-06-11 1982-06-10 パワ−トランスミツシヨンシステム Pending JPS585564A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ZA813941 1981-06-11
ZA81/3941 1981-06-11
ZA82/2259 1982-04-01

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS585564A true JPS585564A (ja) 1983-01-12

Family

ID=25575461

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57099945A Pending JPS585564A (ja) 1981-06-11 1982-06-10 パワ−トランスミツシヨンシステム

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JP (1) JPS585564A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62104514U (ja) * 1985-12-23 1987-07-03
JP2008032226A (ja) * 1995-10-11 2008-02-14 Us Environmental Protection Agency ハイブリッド車の操作方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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