(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フライホイールと、
速度変換装置であり、
該フライホイールに接続される第一入出力と、
駆動源と被駆動車輪との間に位置付けられる車両の駆動系、及び／又は、該車両の該被駆動車輪若しくはそれ以外の車輪のうちの一以上の車輪、及び／又は、該車両の該駆動源に結合され得る第二入出力と、を有し、
該第一入出力と該第二入出力との間のトルクの連続可変制御を提供可能な速度変換装置と、
を含むフライホイールモジュールであって、
前記速度変換装置は、少なくとも一つのモータ・発電機（モータ、発電機、又は、モータ及び発電機）と、少なくとも三つの回転部材を有するバイパス速度変換装置とを含み、該少なくとも三つの回転部材のうちの第一回転部材が前記第一入出力に接続され、該少なくとも三つの回転部材のうちの第二回転部材が前記第二入出力に接続され、該少なくとも三つの回転部材のうちの第三回転部材が該モータ・発電機に接続され、
当該フライホイールモジュールは、前記モータ・発電機の活性化手段と、該活性化手段を制御可能な制御ユニットとを含み、
該制御ユニットは、前記モータ・発電機の活性化手段を制御することによって、前記駆動系、及び／又は、前記被駆動車輪若しくはそれ以外の車輪のうちの一以上の車輪を制動し、あるいは、駆動することができ、
前記速度変換装置は、前記第一入出力及び前記第二入出力のうちの一つとそれに接続される前記回転部材との間に、又は、前記回転部材のうちの二つの間に位置付けられるクラッチを更に含む、
ことを特徴とするフライホイールモジュール。
【請求項２】
前記駆動源は、前記速度変換装置の前記第一入出力に接続され、前記速度変換装置の前記第二入出力は、前記車両の前記被駆動車輪のみに結合される必要がある、
ことを特徴とする請求項１に記載のフライホイールモジュール。
【請求項３】
前記活性化手段は、エネルギ蓄積システムを含む、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のフライホイールモジュール。
【請求項４】
前記活性化手段は、前記第一入出力及び前記第二入出力のうちの一つ、前記駆動系、又は、前記被駆動車輪以外の車輪のうちの一以上の車輪に接続される追加的なモータ・発電機を含む、
ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載のフライホイールモジュール。
【請求項５】
前記速度変換装置は、前記追加的なモータ・発電機とそれに接続される前記回転部材との間に位置付けられる追加的なクラッチを更に含む、
ことを特徴とする請求項４に記載のフライホイールモジュール。
【請求項６】
前記制御ユニットは、前記モータ・発電機のうちの一つを、他のモータ・発電機を用いて駆動しあるいは減速させることを可能にするパワーエレクトロニクスを含む、
ことを特徴とする請求項４又は５に記載のフライホイールモジュール。
【請求項７】
前記駆動源は、前記追加的なモータ・発電機である、
ことを特徴とする請求項４乃至６の何れか一項に記載のフライホイールモジュール。
【請求項８】
前記制御ユニットは、短時間に限り前記活性化手段を制御し、その結果、前記駆動系、及び／又は、前記被駆動車輪以外の車輪のうちの一以上の車輪が短時間に限り制動されあるいは駆動される、
ことを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項に記載のフライホイールモジュール。
【請求項９】
前記速度変換装置は、前記回転部材のうちの一つに結合されるブレーキを更に含む、
ことを特徴とする請求項１乃至８の何れか一項に記載のフライホイールモジュール。
【請求項１０】
前記速度変換装置は、前記バイパス速度変換装置と、前記モータ・発電機、前記フライホイール、前記第二入出力、前記クラッチ、又は、前記回転部材のうちの一つに結合されるブレーキとの間に位置付けられる減速ギアを更に含む、
ことを特徴とする請求項１乃至９の何れか一項に記載のフライホイールモジュール。
【請求項１１】
二つの車輪対と、変速機と、駆動系に存在する該変速機を用い該駆動系を介して該二つの車輪対のうちの一方の車輪対に接続される駆動源とを含む車両であって、
請求項１乃至１０の何れか一項に記載のフライホイールモジュールを含み、
該フライホイールモジュールは、前記変速機と前記駆動源との間の前記駆動系に接続され、あるいは、前記変速機に接続された前記車輪対を介して前記駆動系に接続され、且つ／あるいは、
該フライホイールモジュールは、前記二つの車輪対のうちの他方の車輪対に接続される、
ことを特徴とする車両。
【請求項１２】
前記フライホイールモジュールはさらに、前記変速機の他方の側において、前記駆動系に結合される、
ことを特徴とする請求項１１に記載の車両。
【請求項１３】
前記変速機の他方の側において、前記駆動系と前記フライホイールモジュールとの間にクラッチが位置付けられる、
ことを特徴とする請求項１２に記載の車両。
【請求項１４】
前記モータ・発電機による負トルクの前記バイパス速度変換装置への供給により前記フライホイールが加速し、前記モータ・発電機による正トルクの前記バイパス速度変換装置への供給により前記フライホイールが減速する、
ことを特徴とする請求項１乃至１０の何れか一項に記載のフライホイールモジュールにおけるエネルギ蓄積及び供給方法。
【請求項１５】
前記モータ・発電機は、前記フライホイールモジュールの前記第二入出力の毎分回転数よりも低い毎分回転数で駆動される、
ことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記モータ・発電機は、正回転方向及び負回転方向の双方において、毎分回転数の絶対値を制限するように動作する、
ことを特徴とする請求項１４又は１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記モータ・発電機を用いて前記車両が前方又は後方に駆動される間、前記バイパス速度変換装置の回転部材のうちの一つが制動される、
ことを特徴とする請求項１４乃至１６の何れか一項に記載の方法。
【請求項１８】
前記フライホイールモジュールは、前記車輪に伝わるトルクの中断を発生させることなしに燃焼機関が毎分回転数を変えられるように、前記車両を一時的に駆動する、
ことを特徴とする請求項１４乃至１７の何れか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フライホイールと、フライホイールに接続される第一入出力と、駆動源と被駆動車輪との間に位置付けられる車両の駆動系(drive line)、車両における被駆動車輪若しくはそれ以外の車輪のうちの一以上の車輪、並びに／又は、車両の駆動源に結合され得る第二入出力とを有する速度変換装置とを含むフライホイールモジュールに関する。速度変換装置は、第一入出力と第二入出力との間におけるトルクの連続可変制御を提供し得る。
【背景技術】
【０００２】
このタイプのフライホイールモジュールを含む駆動システムは、国際公開第２００４／０００５９５号の国際特許出願で知られている。この従来の駆動システムにおいて、フライホイールは、連続可変変速機（ＣＶＴ）を介して車両の駆動系に結合される。ＣＶＴのギア比を制御することによって、エネルギをフライホイールに蓄積でき、あるいは、フライホイールが車両の短時間の加速のために駆動系にエネルギを供給できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２００４／０００５９５号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、従来の駆動システムにおけるフライホイールモジュールよりも簡素でそれ故に費用効率の高い、冒頭部分で定義されるタイプのフライホイールモジュールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的のため、本発明によるフライホイールモジュールは、速度変換装置が、少なくとも一つのモータ・発電機（モータ、発電機、又は、モータ及び発電機）と、少なくとも三つの回転部材を有するバイパス速度変換装置とを含むことを特徴とする。少なくとも三つの回転部材における第一回転部材は第一入出力に接続され、少なくとも三つの回転部材における第二回転部材は第二入出力に接続され、少なくとも三つの回転部材における第三回転部材はモータ・発電機に接続される。フライホイールモジュールは、モータ・発電機の活性化手段と、活性化手段を制御可能な制御ユニットとを含み、制御ユニットは、モータ・発電機の活性化手段を制御することによって、駆動系、及び／又は、被駆動車輪若しくはそれ以外の車輪のうちの一以上の車輪を制動しあるいは駆動することができる。本発明によるフライホイール構造におけるフライホイールにエネルギが蓄積され、また、ＣＶＴを用いることなくフライホイールからエネルギが供給され得るので、従来の駆動システムにおけるものよりも簡素でかつより費用効果の高いフライホイールモジュールが得られる。
【０００６】
本発明によるフライホイールモジュールの実施例は、駆動源が速度変換装置の第一入出力に接続され、速度変換装置の第二入出力が車両の被駆動車輪に結合しさえすればよい点で特徴付けられる。
【０００７】
フライホイールモジュールの機能性を高めるために、本発明によるフライホイールモジュールの別の実施例は、速度変換装置が、複数の入出力のうちの一つとそれに接続される回転部材との間に、あるいは、複数の回転部材のうちの二つの間に位置付けられるクラッチを更に含む点で特徴付けられる。
【０００８】
活性化手段は、好適には、エネルギ蓄積システム、又は、複数の入出力のうちの一つ、駆動系、若しくは、被駆動車輪以外の車輪のうちの一以上の車輪に接続される追加的なモータ・発電機を含む。エネルギ蓄積システムは、例えば、バッテリ、液圧アキュームレータ、又は、ウルトラキャップであってもよい。
【０００９】
フライホイールモジュールの機能性を更に高めるために、本発明によるフライホイールモジュールの更に別の実施例は、速度変換装置が追加的なモータ・発電機とそれに接続される入出力との間に位置付けられる追加的なクラッチを更に含む点で特徴付けられる。
【００１０】
制御ユニットは、好適には、複数のモータ・発電機のうちの一つを、他のモータ・発電機によって駆動しあるいは制動することを可能にするパワーエレクトロニクスを含む。その場合、駆動源は、その追加的なモータによって形成され得る。
【００１１】
制御ユニットは、好適には、短期間に限り活性化手段を制御し、その結果として、駆動系、及び／又は、被駆動車輪以外の車輪のうちの一以上の車輪が、短時間に限り、制動されあるいは駆動される。このように、フライホイールモジュールは、単に、短時間だけ追加的に車両を加速しあるいは減速するための補助駆動装置として機能する。
【００１２】
本発明によるフライホイールモジュールの更に別の実施例は、速度変換装置が、モータ・発電機と、三つの回転部材を含むバイパス速度変換装置とを含む点で特徴付けられ、三つの回転部材のうちの第一回転部材は第一入出力に接続され、三つの回転部材のうちの第二回転部材は第二入出力に接続され、三つの回転部材のうちの第三回転部材は、モータ・発電機に接続される。その場合、エネルギは、モータ・発電機を適切に制御することによってフライホイールを用いてやりとりされ、モータ・発電機による負トルクのバイパス速度変換装置への供給によりフライホイールが加速し、モータ・発電機による正トルクのバイパス速度変換装置への供給によりフライホイールが減速する。
【００１３】
フライホイールを加速あるいは減速させるためにモータ・発電機によって産生されるパワーを低減させるために、バイパス速度変換装置のギア比（リングギアの直径をサンギアの直径で除した値）は、フライホイールの速度変化がモータ・発電機の速度変化を超えるように選ばれる。
【００１４】
フライホイールを加速あるいは減速させるためにモータ・発電機によって産生されるパワーを更に低減させるために、モータ・発電機の毎分回転数（ＲＰＭ）は、最低レベルに維持される。
【００１５】
フライホイールを加速あるいは減速させるためにモータ・発電機によって産生されるパワーを更に低減させるために、モータ・発電機は、正回転方向及び負回転方向の双方で動作する。その場合、モータ・発電機のＲＰＭの絶対値は、モータ・発電機が正の速度のみであるいは負の速度のみで駆動される制御／構成に比べ半減される。
【００１６】
フライホイールを加速あるいは減速させるためにモータ・発電機によって産生されるパワーを更に低減させるために、フライホイールモジュールは、好適には、駆動系における変速機の出力に結合される。その点に関し、標準的な車両における変速機の出力ＲＰＭは、運転者によって車両の発進が開始された後の最初の数秒間は実質的に一定であり続ける。代わりに、変速機の入力ＲＰＭは、運転者によって車両の発進が開始された後の最初の数秒間は急激に上昇する。フライホイールモジュールの出力における実質的に一定のＲＰＭでは、フライホイールモジュールの出力におけるＲＰＭの増大よりも大きな、フライホイールのＲＰＭにおける変化が、実現され得る。レーシングカー（フォーミュラ１）の場合、フライホイールモジュールは、好適には、変速機の入力シャフトに結合される。入力シャフトのＲＰＭの変化が、出力シャフトのものよりも小さいからである。
【００１７】
モータ・発電機が駆動される速度の絶対値を低下させることは、小さな（電気的、液圧的、空気圧的）パワーによって大きなパワーを駆動系に供給し、あるいは、駆動系からそれを引き出すことを可能にする。その場合、フライホイールは、最大パワーを供給しあるいは引き出す。モータ・発電機よりも高いＲＰＭで回転できるからであり、なおも反作用トルクを支持し続けることができるからである。例えば、付随するパワーエレクトロニクス及びバッテリシステムを有する電動モータ・発電機のコスト、ボリューム及び重量は、結果として大幅に低減され得る。
【００１８】
フライホイールモジュールの機能性を高めるために、別の実施例は、フライホイールに結合される機械式ブレーキを速度変換装置が更に含む点で特徴付けられる。このブレーキは、スリップ可能である必要のないフォームクローズドクラッチであってもよい。例えば、車両が静止しているときにそのブレーキを活性化することによって、車両は、モータ・発電機によって前方又は後方に駆動され得る。モータ・発電機がエネルギ蓄積システム（バッテリ、キャパシタ、圧力バッファ）に結合される場合、このようにして制動エネルギを取り戻すこともできる。その場合、フライホイールモジュールは、ハイブリッド駆動装置の機能を実行することもできる。
【００１９】
このようにしてモータ・発電機によって車両が加速されると、主駆動源（燃焼機関又は電気モータ）は、数秒後に始動されることとなる。燃焼機関のスタータモータに負荷を掛けすぎないようにするために、燃焼機関は、実質的に全ての車両駆動装置に存在するメインクラッチであり、従来の車両において車両を始動するために使用されるメインクラッチによっても始動され得る。このメインクラッチのサイズは、フライホイールモジュールとの組み合わせにより低減され得る。それは、車両よりも顕著に小さい慣性を有する燃焼機関を加速する必要があるのみだからである。
【００２０】
燃焼機関の始動に過度に悩まされないように、クラッチが閉じられているときに、ファーストギアよりも高いギアに変速機を設定することが好適である。ギアが高いほど、より小さい負の始動トルクが車輪に向かって増幅されることとなり、この追加的なトルクがフライホイールモジュールによってより容易に供給され得ることとなる。
【００２１】
燃焼機関の始動後、フライホイールモジュールが未だ車両を駆動している間にギアを下げることによって、燃焼機関の回転数が更に上昇し得る。このとき、燃焼機関は最大限に車両を加速することができ、車両を推進させるためにフライホイールモジュールはもはや必要とされない。
【００２２】
フライホイールは、車両が加速中であっても、モータ・発電機に負の低トルクを供給させることによって、加速され得る。この目的を達成するために、フライホイールにおけるブレーキが最初に解放される。
【００２３】
段付き変速機（例えば、自動マニュアルギアボックス）が駆動系に組み込まれる場合、切換操作中のクラッチの途切れさえも、フライホイールモジュールによって吸収され得る。メインクラッチの開放中、且つ／あるいは、その直前に、モータ・発電機は、このための正トルクを供給することとなり、モータ・発電機及びフライホイールの双方が、短時間、車両の推進を引き継ぐようにする。メインクラッチが一旦閉じられると、燃焼機関が駆動を引き継ぎ、モータ・発電機は再びフライホイールをゆっくりと“チャージ”することができる。
【００２４】
車両加速後に一定速度が望まれる場合、燃焼機関の回転数は、変速機をスイッチアップすることによって、燃料最適動作点まで低下し得る。このスイッチアップの最中であっても、フライホイールは、モータ・発電機に負トルクを供給させることによって、更に加速され得る。スイッチ動作のためにメインクラッチが開かれる場合、車輪に向かうトルクはなおもフライホイールモジュールによって供給され得る。
【００２５】
燃料最適消費で、そして、変速機の可能な限り高いギア比で、すなわち、低ＲＰＭの燃焼機関により車両が駆動される場合、フライホイールは、モータ・発電機を低ＲＰＭあるいは負のＲＰＭで動作させることによって、高ＲＰＭに維持される。このＲＰＭが回転数ゼロに近い場合、モータ・発電機における追加的なブレーキを用いたとしても、フライホイールは、適切なＲＰＭで維持され得る。
【００２６】
その後に車両の加速が望まれる場合、フライホイールモジュールは、モータ・発電機に正トルクを供給させることによって、駆動系をアシストすることができる。そして、フライホイールは、このことが達成された場合に減速し、追加的なトルクが車輪に供給される状況をもたらす。
【００２７】
同時に、燃焼機関の回転数は、ギアをより低いギア比に下げることによって高められ得る。このことが迅速に達成される場合、燃焼機関は、その回転数を上げるために、そのトルクのより大きな部分を必要とする。燃焼機関の回転数が上がった後、それは、フライホイールモジュールから引き継ぐことによって、車両の駆動を再開させることができる。このように、燃焼機関の低ＲＰＭによる経済的な方法で駆動することが常に可能であり、車両は必要に応じて直接的に加速され得る。そして、加速中のうっとうしい減速はもはや存在しなくなる。
【００２８】
ブレーキエネルギを取り戻すために、モータ・発電機の回転数は先ず、フライホイールのＲＰＭをゼロにすべく、高められる必要があり、バイパス速度変換装置とフライホイールとの間の接続におけるブレーキは閉じられ得る。このことを迅速に達成するために、追加的なクラッチの解除によりフライホイールを解放することが望ましい。フライホイールの回転数を下げる必要がないようにするためである。
【００２９】
二つの回転部材の間の結合によってバイパス速度変換装置をブロックすることが代替的に可能である。ブレーキエネルギを取り戻すためにモータ・発電機が負トルクを出力に供給できるようにするためである。
【００３０】
ブレーキが作用する間、変速機は、燃焼機関が始動され得る所望のギア、あるいは、車両が最適に駆動され得る所望のギアまで下げられる。
【００３１】
単純な態様でフライホイールモジュールの構造を既存の駆動系に統合するために、フライホイールは、既存のエンジンフライホイールに同軸となるよう位置付けられる。バイパス速度変換装置と駆動系との間の結合は、終端減速機のギアを用いて、直接的に達成され得る。ＣＶＴにおけるこれらのギアを一次シャフトに近づけるために、終端減速機における中間速度変換装置がシフトされ得る。より少ないギアしか必要とされないようにするためである。
【００３２】
さらに、モータ・発電機とバイパス速度変換装置との間に遅延用減速機を実現することが望ましい。モータ・発電機が一次シャフトに並列に位置付けられると、この速度変換は、単純な歯車装置を用いて直接行われ得ることとなる。モータ・発電機は、変速機ハウジングの内側及び外側の双方に位置付けられ得る。ハウジングの外側に位置付けられた場合には、単純な態様により冷却機を取り付けることができる。
【００３３】
連続可変変速機及び自動変速機において、フライホイールモジュールは、現在のトルクコンバータクラッチを直接置き換えることができる。それは、もはや機能的に必要とされないからである。メインクラッチは、（より少ないエネルギ散逸のための）より小さいサイズで構成可能であり、また、クランクシャフトと差動装置との間のどこかに位置付けられる。
【００３４】
フライホイールの速度を低減させるために、より具体的にはスポーツカーにおいてフライホイールの速度を低減させるために、フライホイールモジュール又はフライホイールは、追加的な解放動作によって、要望通りに解放されてもよい。別の可能性としては、追加的なクラッチにより、バイパス速度変換装置（ＭＧ）と変速機の一次シャフトとの間の接続を実現することがある。これは、追加の機能をも可能にする。
【００３５】
さらに、システム性能の更なる最適化のために、追加的な減速機（バイパス速度変換装置又は変速装置）が、バイパス速度変換装置における要素間、及び／又は、バイパス速度変換装置と構成要素（ＭＧ、フライホイール、出力）のうちの一つとの間に取り付けられることも可能である。
【００３６】
モータ・発電機は、どのようなタイプのエネルギ蓄積システム又はそれらの組み合わせ（バッテリ、キャパシタンス等）にも接続され得る。
【００３７】
フライホイールモジュールは、後輪にも接続可能であり、一方で、メイン駆動装置は、前輪に接続される。またその逆も同様である。結果として、四輪駆動車が単純な態様で実現され得る。あるいは、フライホイールモジュールを個々の車輪に取り付けることが可能であり、また、複数のモジュールが一台の車両に適用されてもよい。
【００３８】
モータ・発電機は、電気モータ・発電機（電気モータ、発電機、若しくは、電気モータ及び発電機）である必要はなく、液圧エネルギバッファに結合される液圧モータ・発電機（液圧モータ、発電機、若しくは、液圧モータ及び発電機）、又は、空気圧エネルギバッファに結合される空気圧モータ・発電機（空気圧モータ、発電機、又は、空気圧モータ及び発電機）であってもよい。
【００３９】
フライホイールは、比較的高い回転慣性を有するモータ・発電機であってもよい。
【００４０】
フライホイールモジュールの機能性を高めるために、本発明の別の実施例は、速度変換装置が、第三回転部材に結合されるブレーキを更に含む点で特徴付けられる。
【００４１】
本発明はまた、二つの車輪対と、変速機、及び、駆動系内に存在する変速機を有する駆動系を介して二つの車輪対のうちの一対に接続される駆動源とを含む車両に関する。その車両に関し、本発明は、その車両が、先行する請求項の何れか一つに記載されるフライホイールモジュールを含み、そのフライホイールモジュールが、変速機と駆動源との間に接続され、あるいは、変速機に接続される車輪対を介して駆動系に接続され、且つ／あるいは、そのフライホイールモジュールが別の車輪対に接続される点で特徴付けられる。
【００４２】
その駆動装置の一実施例は、フライホイールモジュールが更に変速機の他方の側で駆動系に結合される点で特徴付けられる。好適には、クラッチは、変速機の他方の側で、駆動系とフライホイールモジュールとの間に位置付けられる。
【００４３】
車両駆動装置に取り付けられたあるいは取り付けられていない、発明されたフライホイールモジュールの実施例を参照して、本発明は、以下でより詳細に説明され、また、以下の図面で表される。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明によるフライホイールモジュールを含む車両の駆動装置の概略的なレイアウトを示す。
【図２】本発明によるフライホイールモジュールの実施例を示す。
【図３】本発明によるフライホイールモジュールの実施例を示す。
【図４】追加的なモータ・発電機を備えた、本発明によるフライホイールモジュールの別の実施例を示す。
【図５】追加的なモータ・発電機を備えた、本発明によるフライホイールモジュールの別の実施例を示す。
【図６】ＣＶＴと、本発明によるフライホイールモジュールを備えた前輪駆動装置とを含む車両のレイアウトを示す。
【図７】図６で示すフライホイールモジュールの構造設計の概略図を示す。
【図８】図７で示す実施例の変形例を示す。
【図９】変速機の一次側への接続を含む、図６で示すレイアウトを示す。
【図１０】図９で示すフライホイールモジュールの構造設計の概略図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
図１は、駆動ユニットＤを介して車輪Ｗ１を駆動する駆動源Ｅを含む車両１の概略レイアウトを示す。駆動ユニットＤは、入力３ａ及び出力３ｂを有する駆動系３を含む。駆動系３は、入力３ａと出力３ｂとの間に位置付けられる変速機Ｔを有する。駆動ユニットＤは、フライホイールモジュール５を更に含む。フライホイールモジュール５は、変速機Ｔに接続可能であり、あるいは、変速機Ｔの一次側（フライホイールモジュール５’）若しくは二次側（フライホイールモジュール５’’）で駆動系３に接続可能であり、あるいは、車両における別の車輪Ｗ２の一方若しくは双方に接続される（フライホイールモジュール５’’’）。後者の場合、フライホイールモジュール５’’’は、駆動系３に更に接続され得る。これは、接続線６を用いて概略的に示される。
【００４６】
図２〜５は、本発明によるフライホイールモジュールの様々な実施例を示す。フライホイールモジュール５．１及び５．２（図２及び図３）は、フライホイールＦと、フライホイールに接続される第一入出力Ｉ１及び駆動系３に結合され得る第二入出力Ｉ２を有する速度変換装置Ｉとを含む。これらの図において、プラネタリギアセットはＰで参照され、クラッチはＣで参照され、ブレーキはＢで参照され、モータ・発電機はＭＧで参照され、パワーエレクトロニクスはＰＥで参照され、バッテリはＡで参照される。クラッチＣ、又は、考え得る追加的なブレーキＢの代替的な位置は、破線で示される。
【００４７】
図２で示すフライホイールモジュール５．１においてモータ・発電機ＭＧを発電機として動作させることによってエネルギがバッテリＡに蓄積され、また、フライホイールＦは回転を速められる。一方、モータ・発電機ＭＧをモータとして動作させることによって、エネルギがモータ・発電機ＭＧとフライホイールＦとの双方に供給される。
【００４８】
フライホイールモジュール５．３及び５．４（図４及び図５）は、モータ・発電機ＭＧ１に加え、プラネタリギアセットＰに接続される追加的なモータ・発電機ＭＧ２を含む。それら二つのモータ・発電機ＭＧ１及びＭＧ２は、パワーエレクトロニクスＰＥに接続される。図４で示すフライホイールモジュール５．３において、追加的なモータ・発電機ＭＧ２は、プラネタリギアセットＰと第二入出力Ｉ２との間に位置付けられ、また、図５で示すフライホイールモジュール５．４において、追加的なモータ・発電機ＭＧ２は、プラネタリギアセットＰと第一入出力Ｉ１との間に位置付けられる。プラネタリギアセットＰと入出力Ｉ１又はＩ２との間に位置付けられるクラッチＣ１に加えてあるいはその代わりに（入出力Ｉ１又はＩ２はそれぞれクラッチＣ１に接続される。）、これらのフライホイールモジュールは、追加的なモータ・発電機ＭＧ２と入出力Ｉ２又はＩ１との間に位置付けられる追加的なクラッチＣ２を含んでいてもよい（入出力Ｉ２又はＩ１はそれぞれクラッチＣ２に接続される。）（図４参照。）。
【００４９】
図６は、ＣＶＴと、図示されるフライホイールモジュールの実施例５．１を備えた前輪駆動装置とを含む車両１１のレイアウトを示し、図７は、図６で示す車両におけるフライホイールモジュール５．１の構造設計の概略図を示す。
【００５０】
図６で示すフライホイールモジュール５．１は、フライホイールＦと、フライホイールＦに接続される第一入出力Ｉ１、及び、車両１１の駆動系に結合される第二入出力Ｉ２を有する速度変換装置Ｉとを含む。速度変換装置Ｉは、バイパス速度変換装置Ｐとモータ・発電機ＭＧとを含む。
【００５１】
エネルギは、フライホイールＦを用いてモータ・発電機ＭＧを適切に動作させることによってやりとりされ得る。モータ・発電機で負トルクを供給することによってフライホイールＦは加速し、モータ・発電機で正トルクを供給することによってフライホイールＦは減速する。
【００５２】
追加的な機能を実現するために、ブレーキＢは、第一回転部材に接続される。さらに、第三回転部材とモータ・発電機との間に減速ギアが位置付けられる。モータ・発電機が低ＲＰＭで動作できるようにするためである。ギアによって形成される第二入出力Ｉ２は、駆動系における別のギアにも結合され得る。このことは、破線を用いて示される。
【００５３】
図８は、図７で示す実施例の変形例を示す。このフライホイールモジュール５．５において、モータ・発電機ＭＧは、フライホイールＦと同心ではないが、駆動源と変速機との間の一次シャフトに対して並列である。そのモータ・発電機は、ハウジングの内部及び外部のいずれにも設置され得る。そのモータ・発電機のための追加的な冷却を実現するために、そのモータ・発電機をハウジングの外側に設置することが適切である。
【００５４】
図９は、フライホイールモジュール５．１からＣＶＴの一次側への追加的な接続を含む車両のレイアウト１１’を示し、図１０は、ここでも、そのフライホイールモジュールの構造設計の概略図を示す。フライホイールモジュール５．１は、プラネタリギアセットＰがＣＶＴに対して並列になるように、回転部材及び追加的なクラッチＣ２を介してＣＶＴの一次側に接続される。
【００５５】
図面を参照しながら上述において本発明が説明されたが、本発明は、いかなる方法及び手段によっても、図面に示された実施例に限定されることはない。また、本発明は、請求項で定められる精神及び範囲内にある限り、図面で示された実施例から逸脱するどのような実施例にも及ぶものである。
【図１】
0005575136.tif 000002
【図２】
0005575136.tif 000003
【図３】
0005575136.tif 000004
【図４】
0005575136.tif 000005
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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