(57)【要約】      （修正有）【課題】電気及び油圧部品を利用出来る、ハイブリッド車両ドライブシステムの開示。【解決手段】第１の原動機２０、第１の原動機被駆動トランスミッション３０、再充電可能な電力源、及びＰＴＯを備える車両用のハイブリッド車両ドライブシステムに１０関する。ハイブリッドドライブシステムは、ＰＴＯと直接的又は間接的に機械的な連結をする油圧モータと、前記油圧モータと直接的又は間接的に機械的な連結をする油圧モータとを備える。電気モータは、電力を原動機被駆動トランスミッションに供給し、さらに前記ＰＴＯを介して前記原動機被駆動トランスミッションからの動力を受容する。油圧モータは、動力を原動機被駆動トランスミッションに供給し、さらに前記ＰＴＯを介して前記原動機被駆動トランスミッションからの動力を受容する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の原動機、第１の原動機被駆動トランスミッション、再充電可能な電力源、及びＰＴＯを備える車両のための車両ドライブシステムであって、
前記車両ドライブシステムは、
前記ＰＴＯと直接的又は間接的に機械的な連結をする油圧ポンプと、
前記油圧ポンプと直接的に又は間接的に機械的な連結をする電気モータとを含み、
前記電気モータは前記原動機被駆動トランスミッションからの動力を前記ＰＴＯを介して受け取ることができ、前記油圧ポンプは前記電気モータが回転すると前記回転する電気モータからの動力を受け取り、前記電気モータは前記再充電可能なエネルギー源からの電力、又は前記ＰＴＯを介して回転するために前記原動機被駆動トランスミッションからの動力を用いる、
車両ドライブシステム。
【請求項２】
前記電気モータは、前記ＰＴＯを介して前記原動機被駆動トランスミッションに動力を提供する請求項１記載の車両ドライブシステム。
【請求項３】
前記油圧ポンプは、動力を電気モータ、原動機被駆動トランスミッションに供給するとともに前記ＰＴＯを介して前記原動機被駆動トランスミッションからの動力を受け取ることができる請求項１又は２記載の車両ドライブシステム。
【請求項４】
前記油圧ポンプは、高出力油圧ポンプである請求項１又は２記載の車両ドライブシステム。
【請求項５】
さらに、前記油圧ポンプと流動的に連結する油圧アキュミュレータをさらに備える請求項１又は２記載の車両ドライブシステム。
【請求項６】
前記油圧ポンプは、前記油圧アキュミュレータからの動力を前記原動機被駆動トランスミッションに供給する請求項５記載の車両ドライブシステム。
【請求項７】
前記電気モータは、前記油圧ポンプが駆動している間に前記再充電可能な電力源を充電するため前記ＰＴＯによって駆動される請求項１又は２記載の車両ドライブシステム。
【請求項８】
前記油圧ポンプは、前記油圧アキュミュレータ用に、前記ＰＴＯを介して前記原動機被駆動トランスミッションからの動力を受け取ることができる請求項５記載の車両ドライブシステム。
【請求項９】
少なくとも一つの前記原動機と前記油圧モータとの間、又は前記原動機と前記電気モータとの間に配置されるクラッチをさらに備え、前記クラッチは、回生式ブレーキングの間前記電気モータ又は前記油圧モータに、又は前記動力が前記原動機からの動力なしに前記油圧モータ又は前記前記電気モータによって前記原動機被駆動トランスミッションに供給されるときに、前記動力を増加するために作動される請求項１又は２記載の車両ドライブシステム。
【請求項１０】
前記油圧モータは、ＰＴＯと機械的に連結されるスルーシャフトを有し、さらに、
前記電気モータは前記油圧モータと機械的に結合され、前記油圧モータは前記ＰＴＯと前記電気モータとの間に配置される請求項１又は２記載の車両ドライブシステム。
【請求項１１】
前記電気モータは、前記油圧ポンプに接続される拡張されたシャフトを備える請求項１又は２記載の車両ドライブシステム。
【請求項１２】
前記車両は、第２のＰＴＯ及び前記第２のＰＴＯに接続される前記原動機を備える請求項１又は２記載の車両ドライブシステム。
【請求項１３】
前記電気モータは前記再充電可能な動力源を充電し、さらに前記第１の原動機は油圧システムを動力駆動する請求項１又は２記載の車両ドライブシステム。
【請求項１４】
前記ＰＴＯは安定状態ハイウェイ使用の間前記第１の原動機から切り離される請求項１又は２の車両ドライブシステム。
【請求項１５】
前記システムは、前記第１の再充電可能なエネルギー源が、前記第１の原動機、電気的なグリッド、補助電力源、又は回生式ブレーキングのうちのいずれかによって充電されるように構成される請求項１又は２記載の車両ドライブシステム。
【請求項１６】
前記システムは、前記第１の原動機からの動力が前記第１の原動機トランスミッション、前記電気モータ又は前記油圧ポンプによって受容されるように、前記第１の再充電可能なエネルギー源からの前記動力が前記第１の原動機被駆動トランスミッション又は前記電気モータを介して前記油圧ポンプによって受容されるように、さらに油圧アキュミュレータからの前記動力が前記電気モータ又は前記油圧ポンプを介して前記第１の原動機被駆動トランスミッションによって受容されるように、構成される請求項２記載の車両ドライブシステム。
【請求項１７】
前記システムは、備品が第１の再充電可能なエネルギー源の前記ＰＴＯを介した前記電気モータの駆動による再充電の間、前記備品用に前記油圧ポンプを駆動する間に電力供給されるように構成される請求項１又は２記載の車両ドライブシステム。
【請求項１８】
第１の原動機及び第１の原動機によって駆動される第１のトランスミッションの使用のためのハイブリッド車両ドライブシステムであって、
前記システムは、
再充電可能なエネルギー源に接続される第２の原動機と、
前記第１の原動機が前記トランスミッション及び前記第２の原動機を動作するための部品に動力を供給するために構成され、さらに前記第２の原動機が前記部品を介して前記ドライブシャフトに動力を供給するために構成される、部品と、
第２の原動機に接続されるように構成されるアクセサリであり、そのアクセサリは前記第２の原動機の動作を通して動作され、前記アクセサリは油圧モータであり、第２の再充電可能なエネルギー源に接続される、アクセサリと
を備えるハイブリッド車両ドライブシステム。
【請求項１９】
前記部品はパワーテークオフであり、トランスミッションが動いている間、作動及び切り離されるように構成される請求項１８に記載のハイブリッド車両ドライブシステム。
【請求項２０】
前記部品は、前記車両のドライブシャフトに結合される伝達ケースである請求項１８に記載のハイブリッド車両ドライブシステム。
【請求項２１】
前記第２の原動機は、前記第１の原動機がアイドリング削減のためにオフのとき、前記アクセサリを動作する請求項１８記載のハイブリッド車両ドライブシステム。
【請求項２２】
前記アクセサリは油圧アキュミュレータに接続される請求項１８記載のハイブリッド車両ドライブシステム。
【請求項２３】
第１の原動機、第１の原動機被駆動トランスミッション、電気モータ、第１のエネルギー源及びパワーテークオフ、を備えるドライブシステムを用いるハイブリッド車両内にあって、前記電気モータは前記第１のエネルギー源を再充電するために構成され、又は第１のエネルギー源によって動力供給され、前記第１の原動機は前記トランスミッション及び前記部品を介して前記電気モータを動作するために動力を供給するように構成され、さらに前記電気モータは前記部品を介してドライブシャフトに動力を供給するように構成され、油圧システムは、
第２の原動機に結合されるよう構成されるアクセサリであり、そのようなアクセサリは第２の原動機の動作を介して動作されるように構成され、前記アクセサリはさらに前記第
２の原動機を選択的に動作するようにも構成される、システム。
【請求項２４】
原動機、原動機被駆動トランスミッション、ドライブシャフト単独又は前記第１の原動機との組み合わせに動力供給できる第２の原動機、前記トランスミッション及び前記第２の原動機との間に動力を伝達する動作を可能とするＰＴＯ部品、電力を供給する動作を可能とするか又は第２の原動機によって動力が供給される第１のエネルギー源を備えるハイブリッド車両を動作するための方法であって、
前記方法は、
前記第２の原動機動作を介してアクセサリを電力駆動すること
を備える方法。
【請求項２５】
前記アクセサリの動作を介して前記第２の原動機を動力駆動すること
をさらに備える請求項２４記載の方法。
【請求項２６】
第１の原動機とは違う前記車両ドライブシステムの複数部分が要求されないか、或いは第１の原動機への接続によって損害を受けるとき、ＰＴＯ部品を前記トランスミッションから作動するか又は切り離すことをさらに備える請求項２４記載の方法。
【請求項２７】
前記トランスミッションを介して前記ドライブシャフト及び前記第２の原動機に動力を同時に供給する第１の原動機を動作することをさらに備える請求項２４記載の方法。
【請求項２８】
第１の原動機、第１の原動機被駆動トランスミッション、再充電可能なエネルギー源、及びＰＴＯを備える車両用のハイブリッドドライブシステムであって、
前記ハイブリッド車両ドライブシステムは、
前記電力源に接続される第１の電気モータと、
前記第１の電気モータと直接的又は間接的に機械的な連結をする第２のモータであって、前記第２の電気モータは前記ＰＴＯを介して前記原動機被駆動トランスミッションからの動力を受け取ることができ、前記油圧モータは前記第１の電気モータからの電力を受け取ることができ、第１の電気モータよりも高い馬力比を有する前記第２の電気モータと
を備えるシステム。
【請求項２９】
前記第２のモータは、前記ＰＴＯを介して前記原動機被駆動トランスミッションからの動力を受け取り、前記電力源を充電し、前記油圧モータは前記第１の電気モータからの電力を受け取り、前記第２の電気モータは前記第１の電気モータよりも高い馬力比を有し、前記第２の電気モータは前記ＰＴＯを介して前記トランスミッションに動力を供給する、請求項２８記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連技術の説明）
本発明は、本明細書にその全体が組み込まれる２００８年５月３０日に出願された米国出願番号１２/１３０８８８、及び同様に本明細書にその全体が参照として組み込まれる２００７年１０月１２日に出願された米国仮出願番号６０/９７９７５５、及び同様に本明細書にその全体が参照として組み込まれる２００７年１２月１７日に出願された米国仮出願番号６１/０１４４０６の利益及び優先権を主張する。
【背景技術】
【０００２】
本発明は車両ドライブシステムに関する。特に、本発明は電気及び油圧部品を利用するハイブリッド車両ドライブシステムに関する。
【０００３】
ハイブリッド車両ドライブシステムは、一般的にトランスミッションに対して異なる構成に配置される少なくとも二つの原動機を利用している。一つの周知の構成は、いわゆる「直並列」ハイブリッドと称されている。「直並列」ハイブリッドは、複数の原動機が一つのみの又は相互に結合されたドライブシャフトに動力を供給するように配置されている。
【０００４】
一つの周知のハイブリッド車両ドライブシステムにあって、第１及び第２の原動機（例えば、内燃機関及び電気モータ／発電機）は、並列構成に配置され、さらにドライブシャフト及び原動機動力取り出し（power take-off; ＰＴＯ）シャフトにトランスミッションを介して動力を提供するのに用いられている。ＰＴＯシャフトは、一般的に複数の補助システム、複数のアクセサリ、又は他の機械部分（例えば、複数のポンプ、混合器、バレル、ウィンチ及びブロワーなど）を駆動するために用いられる。このシステムの一特定は、ドライブトレイン部品の存在位置を変える必要性を作りながらも、第２の原動機が典型的に第１の原動機とトランスミッションとの間に配置されていることである。
【０００５】
他の周知のハイブリッド車両ドライブシステムにあって、第１の原動機（例えば、内燃機関）は、ＰＴＯをトランスミッションを介して駆動する。第２の原動機（例えば、電気モータ／発電機）は、ＰＴＯに直接結合されてきた。このシステムの一特定は、電気モータが動力をＰＴＯを介してドライブシャフトに供給させる間、システムは油圧部品及び装置が設けられた車両の動作用の油圧ポンプに動力を供給できないことである。このシステムは、さらに、油圧モータ／ポンプを第２の原動機として用いることができない。このシステムは、また油圧モータ／ポンプを、内燃機関又は電気モータ／発電機によって、駆動させないし、システムは油圧モータ／ポンプ及び電気モータ／発電機をエンジンによって同時に駆動させもしない。このシステムは、油圧モータ／ポンプ及び電気モータ／発電機を同時にドライブシャフトに動力を供給するために用いない。
【０００６】
クラス４よりも大きな大型トラックに用いられるハイブリッドシステムは、典型的に、直列設計又は並列設計という二つの基本的な設計構成を用いる。直列設計構成は、一般的に内燃機関（熱エンジン）又はバッテリパック及び電気モータの両方用に電気を供給するための発電機付の燃料セルを用いる。一般的に内燃機関又は燃料セル（ハイブリッドパワーユニット）と電気的直列設計の車輪との間には、直接の機械的な結合はない。直列設計ハイブリッドは、非−無負荷運転（アイドリング）システムを有し、適切に動作することができるエンジン駆動の発電機を備え、トランスミッション（いくつかのモデルにあって）を欠き、さらにエンジン及び他の部品を取り付けるための様々なオプションを利用するという長所がある。しかし、直列設計ハイブリッドは、全般的に、大きく、重いバッテリを備え、バッテリ充電を行うためにエンジン上に大きな要求を有し、さらに複数のエネルギー変換のため非能率である。並列設計構成は、内燃機関又は燃料セル（ハイブリッドパワーユニット）車輪との間に直接の機械的結合を有し、加えて複数の車輪を駆動するために、電気又は油圧モータを有する。並列設計ハイブリッドは、小さなエンジンを有しながらもエンジン及び電気モータを同時に使用するために動力を増加することができるという利益を有する。小さなエンジンは、加速動力をあやうくするのを避ける間に燃料節約を向上し、内燃機関がドライブシャフトに直列結合されたとき、最小削減又は変換を有することにより、効率を上げる。しかし、並列設計ハイブリッドは、ある状況下で典型的に非−アイドリングシステム及び非−最適エンジン動作（例えば、低ｒｐｍ（毎分回転数）又は高トラジエント負荷）を有する。クラス４以上のトラックにおける実在システムは、伝統的に直列システム及び並列システムの利益を結合する。
【０００７】
それゆえ、ドライブシャフトに少なくとも３つの部品からの動力を受けさせるハイブリッド車両ドライブシステムのため及びハイブリッド車両ドライブシステムを操作する必要性がある。はずされ使用されていない部品による摩擦及び磨耗の予防をさせるハイブリッド車両ドライブシステムの必要性もある。さらに、少なくとも二つの再充電可能エネルギー源にエネルギーを蓄積するための回生式ブレーキングを使用するハイブリッド車両ドライブシステムのための必要性もさらにある。さらにまた、ＰＴＯベースのハイブリッドシステムの必要性もある。さらにまた、車両の油圧システムを伴う使用のための最適化されたハイブリッドシステムの必要性もある。
【０００８】
エンジンのアイドリング削減システムの要求もまた存在する。ハイブリッド車両ドライブシステムの操作のために要求される複雑化された動力列制御システム及び動力管理システムはコストと複雑性を伴う。それゆえ、装置に一つのポンプによって動力が供給させるアイドリング削減システムの要求がある。３つのソース（車両エンジン、外部電力グリッド、ＡＰＵ）からの素早い再充電を行わせるシステムの必要性もさらにある。装置電力要求がポンプによって駆動される電気モータドライブのみの出力を上回った期間、二つのソースから同時に（車両エンジン及び電気モータ）、装置に電力を供給することができるシステムの要求もある。
【０００９】
システムが、与えられた動作要求にてどちらが最も有利であるかに基づいて、直列又は並列構成のいずれか一つを用いて動作することができる直列／並列設計の要求もある。
【発明の概要】
【００１０】
一具体例は、第１の原動機、第１の原動機被駆動トランスミッション、再充電可能電力源及びＰＴＯを備える車両用のハイブリッドドライブシステムに関する。ハイブリッド車両ドライブシステムは、ＰＴＯと直接又は間接的に機械的に連結する油圧モータ、及び油圧モータに直接又は間接的に機械的に連結する電気モータもさらに備える。電気モータは、原動機被駆動トランスミッションに動力を供給し、ＰＴＯを介して原動機被駆動トランスミッションから動力を受け取ることができる。油圧モータは、再充電可能電力源によって動力供給される電気モータから動力を受けることができる。
【００１１】
他の具体例は、第１の原動機、第１の原動機被駆動トランスミッション、再充電可能電力源及びＰＴＯを含む車両のハイブリッド車両ドライブシステムに関する。ハイブリッド車両駆動システムは、ＰＴＯに直接又は間接的に機械的に連結する油圧モータ、及び油圧モータに直接又は間接的に機械的に連結する電気モータをさらに備える。電気モータは、原動機被駆動トランスミッションに動力を供給するとともにＰＴＯを介して原動機被駆動トランスミッションから動力を受け取る。ハイブリッドモータは、原動機被駆動トランスミッションに動力を供給し、さらにＰＴＯを介して原動機被駆動トランスミッションから動力を受け取る。
【００１２】
他の具体例は、第１の原動機及び第１の原動機によって駆動される第１のトランスミッションの使用のためのハイブリッド車両ドライブシステムに関する。システムは、再充電可能エネルギー源、部品、及び第２の原動機に結合されるように構成されるアクセサリに結合される第２の原動機を備える。第１の原動機は、第２の原動機を動作するためにトランスミッション及び部品に動力を渡すように構成され、第２の原動機は部品を介してドライブシャフトに動力を供給するように構成される。アクセサリは、第２の原動機の動作を通して動作するために構成される。
【００１３】
さらに、他の具体例は、どんなタイプのハイブリッド車両内でも用いられる油圧システムに関する。前記車両は、第１の原動機、第１の原動機被駆動トランスミッション、第２の原動機、部品、及び第１の再充電可能なエネルギー源を備える。第１の原動機は、第２の原動機にトランスミッション及び部品を介して動力を供給する。第２の原動機は、前記部品を介して車両のドライブシャフトに動力を供給することができる。第１の再充電可能エネルギー源は、第２の原動機に電力供給することができ、さらに第２の原動機によって再充電されることができる。油圧システムは、アクセサリを備える。アクセサリは、アクセサリが第２の原動機の動作を介して動作されるような方法にあって第２の原動機に結合される。アクセサリは、第２の原動機も動作できる。
【００１４】
さらに他の具現化例は、ハイブリッド車両ドライブシステムの動作方法に関する。ドライブシステムは、第１の原動機、第１の原動機被駆動トランスミッション、第２の原動機、第１の再充電可能なエネルギー源、部品、及びアクセサリを備える。第２の原動機は、ドライブシャフトのみ、又は第１の原動機との組み合わせにおける動きを制御することができる。第１の再充電可能なエネルギー源は、電力を供給でき、或いは第２の原動機によって再充電可能とされる。前記部品は、トランスミッションと第２の原動機との間で、両方向にエネルギーを伝達することができる。第２の原動機の動作は、アクセサリに動力供給し、さらにアクセサリは、第２の原動機に電力供給するためにも動作される。
【００１５】
さらに、他の具現化例は、第１の原動機、第１の原動機被駆動トランスミッション、再充電可能電力源、及びＰＴＯを備える車両のためのハイブリッド車両ドライブシステムに関する。ハイブリッド車両ドライブシステムは、前記電力源に接続される第１の電気モータ、前記第１の電気モータに直接又は間接に機械的に連結される油圧モータ、及び前記ＰＴＯに直接又は間接に機械的に連結される第２の電気モータをさらに備える。第２の電気モータは、ＰＴＯを介して前記原動機被駆動トランスミッションから動力を受けることができ、さらに電力源を充電することができる。油圧モータは、第１の電気モータから動力を受けることができる。第２の電気モータは、第１の電気モータよりも高い馬力比率を有する。
【００１６】
他の具現化例は、第１の原動機、第１の原動機被駆動トランスミッション、再充電可能電力源、及びＰＴＯを備える車両用のハイブリッド車両駆動システムに関する。ハイブリッド車両ドライブシステムは、第１の電気モータ及び電力源に結合する第２の電気モータをさらに備える。第２の電気モータは、ＰＴＯに直接又は間接に機械的に連結する。第１の電気モータは、第１の原動機に直接又は間接に機械的に連結する。第１の電気モータは、推進力を提供するか又は動力を発生することができ、第２の電気モータは、トランスミッションのためにＰＴＯに動力を供給するか、回生式ブレーキを通して電力を受け取る。任意の油圧モータは、第２の電気モータに結合される。一つの他の具現化例によれば、第１の及び第２の電気モータのうち一つは、第１及び第２の電気モータのうちの他がモータとして動作している間、発電機として動作することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
複数の具体例は、添付の図面を参照することによって説明される。
【００１８】
【図１】一具体例に係るドライブシャフト用電力源を可能とする経路を示すハイブリッド車両ドライブシステムの全体的なブロック図である。
【図２】一具体例に係る装置を動作するために、補助パワーユニット、第２の原動機及びアクセサリ部品を用いるハイブリッド車両ドライブシステムの動作を示す全体的なブロック図である。
【図３】一具体例に係る第２の再充電可能なエネルギー源の付加を伴うハイブリッド車両ドライブシステムの動作を示す全体的なブロック図である。
【図４】一具現化例に係る第１の再充電可能なエネルギー源の充電と装置の動作を同時に行うために電力を供給する第１の原動機を用いるハイブリッド車両ドライブシステムの動作を示す全体的なブロック図である。
【図５】一具現化例に係る第１及び第２の再充電可能なエネルギー源を同時に充電するために電力を供給する第１の原動機を用いるハイブリッド車両ドライブシステムの動作を示す全体的なブロック図である。
【図６】一具現化例に係る回生式ブレーキングの間、ハイブリッド車両ドライブシステムの動作を示す全体的なブロック図である。
【図７】一具現化例に係る回生式ブレーキングの間、第１及び第２の再充電可能エネルギー源を同時に充電するハイブリッド車両動作システムの動作を示す全体的なブロック図である。
【図８】一具現化例に係るトランスミッションからのパワーテークオフに代わり伝達ケースの使用を示すハイブリッド車両ドライブシステムの動作を示す全体的なブロック図である。
【図９】第２のパワーテークオフ、第３の原動機、及び第２のアクセサリーコンポーネントの利用を示すハイブリッド車両ドライブシステムの全体的なブロック図である。
【図１０】一具現化例に係る第２のパワーテークオフ及びモータの使用を示すハイブリッド車両ドライブシステムの全体的なブロック図である。
【図１１】一具現化例に係る第２のパワーテークオフ、高馬力モータ、及びキャパシタの使用を示すハイブリッド車両ドライブシステムの全体的なブロック図である。
【図１２】一具現化例に係る第２のアクセサリ部品、高馬力モータ、及び第１の原動機に結合されるキャパシタの使用を示すハイブリッド車両ドライブシステムの全滝的なブロック図である。
【図１３】一具現化例に係るパワーテークオフに結合されるアクセサリ、アクセサリに結合された第２の原動機を備えるハイブリッド車両ドライブシステムの全体的なブロック図である。
【図１４】一具現化例に係るアクセサリとパワーテークオフとの間のクラッチを含む図１３のシステムと同様のハイブリッド車両ドライブシステムの全体的なブロック図である。
【図１５】一具現化例に係る第１の原動機及びトランスミッションの間のクラッチを含む図１３のシステムと同様のハイブリッド車両ドライブシステムの全体的なブロック図である。
【図１６】一具現化例に係るＰＴＯに結合された第２の原動機及び伝達ケースに結合されたアクセサリを備えるハイブリッド車両ドライブシステムの全体的なブロック図である。
【図１７】一具現化例に係るハイブリッド車両ドライブシステムの二つの具体的な要素に接続する流動性結合の全体的なブロック図である。
【図１８】一具現化例に係る第１の及び第２のＰＴＯに接続される複数入力／出力ドライブを備えるハイブリッド車両ドライブシステムの全体的なブロック図である。
【図１９】一具現化例に係る、油圧ドライブ部品を備えずに、第１の原動機に結合する二つのＰＴＯの相互に結合される電気モータを備えるハイブリッド車両ドライブシステムの全体的なブロック図である。
【図２０】一具現化例に係る、油圧ポンプに電力供給する第３の原動機としてのより小さな電気モータを備えるハイブリッド車両ドライブシステムの全体的なブロック図である。
【図２１】一具現化例に係る、油圧ドライブコンポーネントを含まず、内蔵されたアクセサリを電力で動かす内燃機関に結合される電気モータに沿って第１の原動機に結合される二つのＰＴＯのそれぞれに結合される二つの電気モータを備えるハイブリッド車両ドライブシステムの全体的なブロック図である。
【図２２】一具現化例に関連した直列モード動作におけるハイブリッド車両ドライブシステムの全体的なブロック図である。
【図２３】一具現化例に関連した直列モード動作におけるハイブリッド車両ドライブシステムの全体的なブロック図である。
【図２４】一具現化例に関連した並列モード動作におけるハイブリッド車両ドライブシステムの全体的なブロック図である。
【図２５】一具現化例に関連したクルージングモードにおけるハイブリッド車両ドライブシステムの全体的なブロック図である。
【図２６】一具現化例に関連したクルージングモードにおけるハイブリッド車両ドライブシステムの全体的なブロック図である。
【図２７】車両が一具現化例に関連して静止しているときの、ハイブリッド車両ドライブシステムの全体的なブロック図である。
【図２８】第１の原動機が一具現化例に関連してエネルギー源の再充電に用いられてきるときのハイブリッドドライブシステムの全体的なブロック図である。
【図２９】第１の原動機が一具現化例に関連してエネルギー源の再充電に用いられてきるときのハイブリッドドライブシステムの全体的なブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
いくつかの可能な具現化例に係るハイブリッド車両ドライブシステムが示されている。ハイブリッド車両ドライブシステムの一具現化例の特徴は、ドライブシャフトが単一又は第１の原動機、第２の原動機、及びアクセサリによる任意の組み合わせによる動力にて駆動されることである。好ましい具現化例は、最適なエネルギーの蓄積及び使用のために、油圧システムをハイブリッド車両ドライブシステムの中に組み入れることである。本明細書にあってモータ／発電機又はモータ／ポンプに言及する際に用いられる用語であるモータは、モータ動作のみを行うデバイスに限定されるものではない。
【００２０】
本システムの一具現化例の他特徴は、トランスミッションが動いている間、作動又は非作動しているパワーテークオフ（ＰＴＯ）が使用されていると、ドライブシャフトが単独で第１の原動機によって駆動されるとき、又はシステムを利用する車両が静止し、さらに第２の原動機及びアクセサリが第１の原動機により駆動されることがないときのような、システムの異なる部分が相互に作用する必要がない状態にあって非能率及び磨耗を削減するために、任意の不要なドライブシステム部品は第１原動機以外にドライブトレインから全体として非作動とされる。同様に、第１の原動機とトランスミッションの間の任意のクラッチは、車両のブレーキングが発生すると、前記システムから第１の原動機を分離することによる回生式ブレーキングの間、非能率を削減するために用いられる。
【００２１】
さらに本システムの一具現化例の他の特徴は、アクセサリ（例えば、油圧ポンプ、気圧ポンプ、電気モータなど）が単独又は任意の組み合わせにて第１原動機、第２の原動機、ブレーキングからのエネルギーにより、又は第２の再充電可能なエネルギー源による蓄積エネルギー（例えば、バッテリ、ウルトラキャパシタ、油圧アキュムレータ等）により電力が供給されることである。第２の再充電可能なエネルギー源の存在は、アクセサリが油圧ポンプであるとき、複雑なポンプ制御システムの必要性を除去することができる。ポンプが変動ボリューム変位ポンプであると、クラッチが第２の原動機と前記ポンプとの間に不要とされるので、さらに簡易化が可能である。他のタイプのポンプがさらに用いられる。一具現化例によると、第２の原動機と油圧ポンプとの間のクラッチにより、前記ポンプは廉価なギアポンプとされる。
【００２２】
さらに、本システムの一具現化例の他特徴は、第２の原動機に結合されている第１の再充電可能エネルギー源が一つ以上のモードにて充電可能とされることである。これらのモードは：第１の原動機からの動力を用いる第２の原動機；回生式ブレーキングからの電力を用いる第２の原動機；第２の原動機を動作するため第２の再充電可能エネルギー源に蓄積されたエネルギーを用いるアクセサリ；第１の再充電可能エネルギー源に結合される補助電力ユニット；現在（この付加的な充電が駆動又はアイドリングの間行われるため交流機がキャパシタにあって増加される）のエンジン交流機；又は外部電力グリッドに直接差し込まれるような外部電力源を含む。第２の原動機は、車両の毎日の動作（例えば、夜通しの充電の後）の前に、車両が停止し、又は他の状況にて第１の再充電可能電力源に蓄積された電力を当てにすることができる。そのような状況下にて、第２の原動機は、他の有利な点の間にて、第２の再充電可能電力源が油圧アキュムレータであるとき、第２の再充電可能エネルギー源をエネルギーが必要とされるまえに、プリチャージ又は加圧するため、アクセサリを動作する。より高い密度のエネルギー蓄積デバイスは、低毎分回転（ＲＰＭ）動作及び全体的により低質量システムにて、より有効な電力を供給することを意図されている。
【００２３】
様々な付加的な局面及び有利な点は、当業者によれば以下の具現化例の詳細な説明から適切に理解されるであろう。
【００２４】
図１乃至２０によれば、いくつかの具体例に係るハイブリッド車両ドライブシステムが示されている。これらの具体例の様々な特徴はこの明細書における他の具体例にも利用される。
【００２５】
図１に示されるように、一具現化例のハイブリッド車両ドライブシステム１０は、どんなタイプの車両にでも利用される。一具現化例によれば、車両は軽、中型、又は重量軍務トラックのような任意のタイプでよい。好ましい具現化例にあって、車両はブームトラックのような油圧システムを利用するトラックである。代替として、車両はハイブリッドシステムが適用されるいかなるタイプのプラットフォームであることができる。車両は、限定されるものではないが、４×２、４×４又は４×６構成を備える軸構成の広いバラエティを有する。
【００２６】
一つの好ましい具現化例にあって、車両はインターナショナル4300 SBA 4×2トラックである。一具現化例によれば、車両は出力255HP 及び トルク660 lbs.であるIHC Maxxforce DTエンジンを含む。車両は、さらにAllison 3500_RDS_Pオートマチックトランスミッションをさらに含む。車両は、14,000/12,460lbsの前方グロス軸重量比（GAWR）、19,000/12,920lbs.の後方グロス軸重量比、及び33,000/25,480の合計GAWRを有する。車両は、油圧ブームを備える。車両ブームは約54.3フィートの作用高さ、36.0フィートの水平リーチを有し、上部ブームは約145インチの拡張を有する。下部ブームは、水平から約-20°及び76°の間の行程を有する。一具体例によれば、車両はさらに油圧プラットフォーム回転部分、油圧アーキュレーティングジブ及びウィンチ（例えば、1000lbs.の容量付）、油圧ジブ拡張、油圧ツール出力、及び240VACで5kWを提供する内蔵電力充電器、及び5,000BTUの容量付電気空気コンディショニングをさらに備える。前述の参照パワー、ブーム、及び部品のタイプは具体例のみである。
【００２７】
システム１０は、第１の原動機２０（例えば、ディーゼル燃料エンジンなどの内燃機関）、第１の原動機被駆動トランスミッション３０、部品４０（例えば、パワーテークオフ（PTO）、トランスファーケース、など）、第２の原動機５０（例えば、モータ、電気モータ／発電機、スルーシャフト付油圧ポンプなど）、及びアクセサリ６０（例えば、変動ボリューム変位ポンプなどの油圧ポンプ）を備える。一具現化例にあっては、アクセサリ６０は、以下に説明するように、第３の原動機として作用する。トランスミッション３０は、機械的に部品４０に結合されている。部品４０は、第２の原動機５０に結合されている。第２の原動機５０は、アクセサリ６０に結合されている。一具現化例によれば、第２の原動機５０は、50kWの電気モータである。第２の原動機５０が発電機（図３及び４に示すように）として作用するとき、第２の原動機５０は30kWを連続して発電するか、或いはピーク時で75kWほどを発電する。前述の参照電力パラメータは、単なる具体例である。第２の原動機５０は、コンプレッサ、ウォータポンプ、セメントミキサドラムなどの様々な内蔵部品を電力により動かすためにも用いられる。
【００２８】
好ましい具現化例にあって、アクセサリ６０は、油圧モータとして具現化され、ＰＴＯとして具現化される部品４０に結合されるスルーシャフトを備える。スルーシャフトは、電気モータとして具現化される原動機５０のシャフトにも結合される。他の具現化例にあって、電気モータはＰＴＯ及びポンプに結合されるスルーシャフトを備える。
【００２９】
一具現化例にあって、システム１０は、第１の再充電可能エネルギー源７０（例えば、バッテリ、バッテリバンク、燃料セル、容量セル、又は他のエネルギーストレージデバイス）、補助電力ユニット（APU）８０（例えば、内燃機関、代替低排気燃料（例えば、バイオマス、天然ガス、水素、又は低排気及び低炭素出力である他の燃料）による動力供給が可能な）、第２の再充電可能なエネルギー源９０（例えば、油圧アキュミュレータ、ウルトラキャパシタなど）、及び内蔵又は外部装備１００（例えば、気体バケツなどの、油圧で動作される装置）を備える。第１の再充電可能なエネルギー源７０は第２の原動機５０に結合され、さらに第２の原動機５０の動作のための動力を供給する。第１の再充電可能（例えば、加圧される、又は再充電可能な）エネルギー源７０は、他の補助部品（例えば、ＡＣモータに備え付けられるインバータ、ＤＣシステムを構成又は充電するＤＣ−ＤＣ変換機、電力グリッド又は他の装備に電力供給するインバータ、モータ用のコントローラ、充電器など）を備える。ＡＰＵ８０は、第１の再充電可能なエネルギー源７０に結合され、さらに第１の再充電可能なエネルギー源７０に電力を供給する。一具現化例によれば、第２の再利用可能なエネルギー源９０は高圧力部（例えば、アキュムレータ）及び低圧力部品（例えば貯蔵タンク）を有する油圧システムである。
【００３０】
第２の再充電可能なエネルギー源９０はアクセサリ６０に接続され、さらにアクセサリ６０のための電力を蓄える。内蔵又は外付け備品１００は、アクセサリ６０又は第２の再充電可能エネルギー源９０に結合され、さらにアクセサリ６０又は第２の再充電可能なエネルギー源９０のいずれかひとつからの使用電力を用いて動作する。一具体例にあって、内蔵又は外付け備品１００は、第２の再充電可能なエネルギー源９０を介してアクセサリ６０に結合される。様々な具現化例にあって、ＡＰＵ８０は、第２の再利用可能なエネルギー源９０及び第１の再充電可能なエネルギー源７０の両方に、高油圧負荷が必要とされたときに、電力を供給する。ＡＰＵ８０及び第２の再利用可能なエネルギー源９０は、両方とも、油圧で動作される備品１００に電力を供給する。
【００３１】
一つの好ましい具現化例にあって、部品４０はトランスミッションがクラッチ機構を介して動かされるときに、作動されるか、又は外されるように設計されるＰＴＯである。ＰＴＯは、ストリートサイド又はカーブサイドＰＴＯである。部品４０は、第１の原動機２０が部品４０に接続される任意の部品の最大動作ＲＰＭを越えるとき、トランスミッション３０から外される。例えば、部品４０は、第１の原動機２０がアクセサリ６０の最大動作ＲＰＭを越えると、外される。あるいは、部品４０に結合されている、すべての部品は、第１の原動機のＲＰＭ範囲にて動作され、さらに部品４０は継続的にかみ合わせられている。好ましい具現化例にあって、部品４０は高速度安定駆動コンディションの間、システム１０上の摩擦及び磨耗を削減するために、外される。
【００３２】
また、トランスミッション３０は、部品４０を組み入れるため、及び任意に第２の原動機５０を直接トランスミッション３０に組み入れるために変更される。ＰＴＯとして具現化された、部品４０は、任意にＰＴＯシャフト拡張部を含むかもしれない。ＰＴＯシャフト拡張部の具体例は、本明細書において参照として組み入れられる米国特許第6,263,749及び米国特許第6,499,548の両方に記載されている。部品４０は、トランスミッション３０への直接的な接続を有する。
【００３３】
部品４０は、原動機２０、部品４０、及びトランスミッション３０間の直接結合による方法にてトランスミッション３０と相互作用する。また、部品４０は、インターフェースがトランスミッションのトルクコンバータに部品４０を直接に結合する方法にて、トランスミッション３０と相互作用する。トルクコンバータは、原動機２０と機械的に連結するが、異なる速度で回転するか、又は、ロックアップされると、原動機２０と同じ速度で回転する。
【００３４】
クラッチ機構は、部品に適切に結合及び解放されるように用いられる。他の好ましい具現化例にあって、部品４０はホットシフトＰＴＯのような内部クラッチパックを有するＰＴＯである。ホットシフトＰＴＯは、ＰＴＯの頻繁な連結が要求されると、オートマチックトランスミッションを伴って用いられる。一具現化例にあって、第２の原動機５０は、部品４０の連結を優先して第１の原動機２０と同じ速度にて動作される。これは、部品４０が入力速度と出力速度の比１：１を有するとき、クラッチ機構における磨耗を削減するために意図されている。部品４０用に他の比率が用いられると、第１の原動機２０又は第２の原動機５０は、入力及び出力速度がクラッチ機構上における磨耗を削減するための部品の比に適合するのを確実にするための連結を優先して状況に応じ調整される。
【００３５】
部品４０が連結している間、第２の原動機５０は、トランスミッション３０を介してドライブシャフト３２に動力を供給するために動作する。
【００３６】
図１にあって、第１の原動機２０は、トランスミッション３０を介してドライブシャフト３２に動力を供給する。第２の原動機５０は、補助の又は代替の動力を部品４０及びトランスミッション３０を介してドライブシャフト３２に供給する。ドライブシャフト３２は、車両に前方及び後方への動きを提供するために用いられる二つ以上の車輪３３に動力を供給する。例えば、第２の原動機５０は、ドライブシャフト３２への動力の独占的なソースを任意に提供することができる。また、第２の原動機は、車両が加速している間に、ドライブシャフト３２に補助動力を供給することができる。ドライブシャフト３２に動力を供給するとき、第２の原動機５０は、第１の再充電可能なエネルギー源７０からの電力を用いて動作する。システム１０の様々な具現化例によれば、第１の再充電可能なエネルギー源７０は、第２の原動機５０、ＡＰＵ８０又は他の適切なソース（例えば、車両アルタネータ、電力グリッドなど）によって充電又は電力が供給される。
【００３７】
任意のＡＰＵ８０は、車両がグレードを上げているとき、他の状態と同様に、第１の再充電可能なエネルギー源７０に電力を供給するために用いられる。この使用は、特に車両のパワー条件が第１の原動機２０、第１の充電可能なエネルギー源７０、及び第２の再充電可能なエネルギー源９０からの有効な電力を上回るときに、車両の能力を向上することを意図されている。ＡＰＵ８０の存在は、より小さな第１の原動機２０を可能とすることを意図している。一具現化例にあって、ＡＰＵ８０は、第１の原動機２０よりも低い排気を作り出す一タイプである。ＡＰＵ８０は、様々なアンチアイドリング及び排気規制に適合するシステム１０を用いる車両を可能とすることを意図されている。
【００３８】
一具現化例にあって、システム１０は、蓄積されたエネルギーがある点まで低減すると、自動的にＡＰＵ８０又は第１の原動機２０を部品４０又はアクセサリ６０を介して、第１の再充電可能エネルギー源７０を充電するために、作動するように構成される。蓄積されたエネルギーにあって許容される低下は、ユーザによって選択可能なスイッチに基づいて決定される。前記スイッチは、外部電力グリッドから第１の再充電可能なエネルギー源７０を再充電する方法を指定する。
【００３９】
一具現化例にあって、ユーザは２２０−２４０Ｖ充電、１１０−１２０Ｖ充電、及び充電用の有効な外部電力の不要、を選択することができる。異なる電圧のために、ある期間にわたって満たされることができる電力量（例えば、外部電力グリッドに一晩接続されるとき）を計算することができる。電力使用量を上回ると、第１の原動機２０、又はＡＰＵ８０は、第１の再充電可能なエネルギー源７０を充電するため、又は電力を供給するために、作動される。外部電力源不使用が有効であると、第１の原動機２０又はＡＰＵ８０は、自動的に、通常の有限期間にて自動的に作動され、最小のアイドリング時間が計算される。一具現化例にあって、ＡＰＵ８０及び又は任意に第１の再充電可能なエネルギー源７０は、電力を外部電力グリッド２００、または車両からの電力をシェアするグリッド（Ｖ２Ｇ）に供給する。これは、低−排気電力発電機を提供すること、及び／又はグリッド上のピーク負荷の間付加グリッド電力を発生するための要求を削減することを意図している。
【００４０】
他の具現化例にあって、ユーザは、ひとつがグリッドを用いて充電を選択するための設定、他が外部の電力グリッドを用いずに充電を選択するという、二つの設定の間でのみ選択することができる。コントローラは、バッテリの充電状態を監視し、さらに各設定での異なる充電を制御する。もし、電力グリッドからの非外部充電が選択されると、システム１０は第１の再充電エネルギー源７０（バッテリ）の充電状態が閾値（例えば３０％）にまで低下するのを許容し、その後コントローラは、バッテリを第１の原動機２０又はＡＰＵ８０が始動される頻度を最小化する、所定のレベル（例えば８０％）に充電するために、第１の原動機２０又は任意のＡＰＵ８０を起動する。あるいは、放電及び再充電の異なるレベルが、アイドリング時間を最小化するために選択される。システム１０は、複数のバッテリの状態を補助するために時折バッテリを１００％に再充電する。もし、システム１０にあって指示されるユーザ選択可能スイッチが外部電力グリッドからの充電であるとき、コントローラは第１の再充電可能なエネルギー源の充電状態をある閾値（例えば３０％）にまで降下するのを許容し、その後、コントローラは、バッテリを所定の低レベル（例えば５０％）に充電するため、第１の原動機２０又は任意のＡＰＵ８０のいずれかを起動する。より低いレベルは、車両がプラグインされるか、あるいは外部電力グリッドによって充電されるとき、原動機２０又は任意のＡＰＵ８０の燃料消費を削減しながら、外部電力グリッドによる第１の再充電可能なエネルギー源７０の大量充電を行わせるのを許容する。
【００４１】
外部電力グリッド２００は、第１の再充電可能エネルギー源７０に、第１の再充電可能なエネルギー源７０の原動機２０を用いての再充電と比較し、よりきれいで、低コスト電力の充電を行わせる。外部電力グリッドからの電力は、ディーゼル燃料を用いる内燃機関から供給される電力コストの低減をもたらす。一具現化例によれば、第１の再充電可能なエネルギー源７０は、外部電力グリッド２００により、約８時間で充電されることができる。
【００４２】
一具現化例にあって、第２の再充電可能なエネルギー源９０が用いられ、電力をアクセサリ６０に供給する。追加の又は代替的な電力は、アクセサリ６０によりドライブシャフト３２に供給される。例えば、アクセサリ６０は、第２の再充電可能なエネルギー源９０が放電されるまで、ドライブシャフト３２に動力を供給する。代替的に、アクセサリ６０は、車両の加速中に、ドライブシャフト３２に補助的な動力を供給できる。アクセサリ６０は、第２の原動機５０、部品４０、及びトランスミッション３０を介してドライブシャフト３２に動力を供給する。第２の原動機５０及びアクセサリ６０によってドライブシャフト３２に供給される電力の組み合わせは、蓄積されたエネルギーの最良の使用及び全体的なシステムの大きさを削減するところの、より小さな第１の原動機２０の使用を意図している。他の具現化例にあって、アクセサリ６０は、第２の原動機５０から又は部品を介しての第１の原動機２０からの動力のみを受け取り、さらにドライブシャフト３２に電力を供給しない。アクセサリ６０は、備品１００を直接、電力供給により動作する。一具体例にあって、備品１００からのエネルギーは、ソース９０又はアクセサリ６０により、回復される。例えば、ブームが低下されると、電力は、ブームから油圧システムに提供される。
【００４３】
一具現化例にあって、任意のクラッチが第２の原動機５０とアクセサリ６０の間、又は部品４０と第２の原動機５０との間に、結合される。クラッチは、車両が静止すると解放されるので、第２の原動機５０は部品４０を不要に駆動することなく、アクセサリ６０を回すことができる。
【００４４】
いろいろの制御システムが、システム１０にあって様々な部品（クラッチ、モータ、トランスミッションなど）を制御するために用いられることができる。電気制御システム、機械制御システム、及び油圧制御システムが用いられる。さらに、コントローラがアクセサリ又は他の装置を動作するための要求を示すために提供される。一具現化例にあって、コントローラは、参照として用いられることによって本明細書に組み込まれている米国特許番号7,104,920のコントローラと似ている。好ましくは、コントローラは、装置の伝導性が問題であるブームアプリケーション及び他のアプリケーション用に、気体（例えば空気）、ワイアレスチャンネル、又は光学ファイバ（例えば光）によって通信するのに改良される。
【００４５】
制御システムは、要求されるか、あるいは蓄積される電力量を決定し、あるいは指示するための様々な入力基準を用いることができ、前記入力基準はオペレータにブレーキ及びアクセルペダル、アクセサリ要求、蓄積容量、トルク要求、油圧、車両速度などを入力させる。
【００４６】
制御システムは、第２の原動機５０及びアクセサリ６０のトルク及び出力の合計が部品４０のトルク及び出力を超えないように、あるいる前記合計がトランスミッションパワーテークオフドライブギア比のようなトランスミッション３０の能力を超えないように、あるいはオートマチックトランスミッション上の最大タービントルクの能力を超えないように部品４０、第２の原動機５０及びアクセサリ６０が各部に許容されるトルク及び出力限界内にて動作されるよう、第２の原動機５０及びアクセサリ６０のトルク及び出力を制御する。任意に、コントローラは、原動機５０からの補助入力トルク、又はトルクコンバータによる増幅の後、原動機５０の入力トルクを監視、及び制御する。また、タービントルク制限が越えられないことを確実にするために他の原動機又はアクセサリからのトルクにしたがって、又はオートマチックトランスミッションまたはオートシフト手動トランスミッション、又は手動トランスミッションにおける、部品の他の内部トルク比を監視、及び制御する。第２の原動機５０及びアクセサリ６０のトルク及び動力出力は、ドライバから及び／又はパワートレインコントロールシステムからの入力の使用を制御する。二つの部品を他の具現化例として説明するなら、第２及び第３の原動機及び任意のアクセサリ又はアクサリのトルク及び動力出力が制御され、二つのパワーテークオフを伴うトランスミッションパワーテークオフドライバギア比は超えられず、またはオートマチックトランスミッション上の最大タービントルク上のオートマチックトランスミッション、又はオートシフトマニュアル又はマニュアルトランスミッションのような異なる種類のトランスミッション内の内部部品の他のトルク比は超えられない。
【００４７】
他の具現化例によれば、コントロールシステムは、他の目的（例えば、結合部品４０とトランスミッション３０の結合、第１の再充電可能エネルギー源７０及び第２の再充電可能エネルギー源９０の充電状態監視、様々な部品（例えば、原動機、再充電可能なエネルギー源、電気など）の熱の監視及び管理、第１の原動機２０、第２の原動機５０、及びアクセサリ６０の操作、第１の再充電可能なエネルギー源７０及び第２の再充電可能なエネルギー９０及び／又は備品への電力の供給、必要によりＡＰＵ８０を操作し、又は他のファンクションを制御する）のために用いられる。動作の効率性、再充電可能エネルギー源の状態、及びある動作制御のような情報が運転者に表示され、又はアクセスされる。
【００４８】
図２を参照すると、システム１０の具体的な動作が示されている。部品４０は、トランスミッション３０から切り離される。ＡＰＵ８０は必要なとき、第１の再充電可能なエネルギー源に電力を充電するか又は供給する。ＡＰＵ８０は、内燃機関によって動力が供給されて駆動される発電機を含むことができる。発電機は、電力変換機、ＡＣ／ＤＣ電力インバータ又は他の充電システムを介して第１の再充電可能なエネルギー源７０に結合される。第１の再充電可能なエネルギー源７０は、第２の原動機５０に電力を供給する。第２の原動機５０の動作は、アクセサリ６０を動作する。アクセサリ６０は、内蔵又は外付け備品１００にパワーを供給する。第１の再充電可能なエネルギー源７０及び／又はＡＰＵ８０は、車両が静止し、さらに第１の原動機２０が停止（例えば、アイドリング削減システムにあって）しているときに、システム１０に全ての電力を供給する。第２の原動機５０が、ドライブシャフト３２に結合されず、その代わりに、電力をアクセサリ６０（例えば、アイドリング削減システム）に提供するとき、システム１０は簡易制御及び電力管理システムを含む。
【００４９】
他の具現化例によると、部品４０は、トランスミッション３０に機械的に接続され、さらに第１の原動機２０は、周期的に第２の原動機５０にトランスミッション３０及び部品４０を介して動力を供給する。第２の原動機５０は、第１の再充電可能なエネルギー源７０を再充電し、及び／又はアクセサリ６０に動力を供給する。アクセサリ６０は、図１に示した第２の再充電可能なエネルギー源９０を再充電するか、あるいは他の装置を動作する。
【００５０】
他の具現化例によると、システム１０はＨＶＡＣ、コンピュータ、エンターティンメントシステム、及び連続的にエンジンをアイドリングする必要のない備品のような車両負荷に電力を供給することができるアイドリング削減システムとして構成される。つまり、システム１０は、油圧備品（例えば、気体容器、油圧によって動力が供給されるコンプレッサなど）の動作のために、電気モータ（例えば、原動機５０）を油圧ポンプ（例えば、アクセサリ６０）に動力を供給するために用いる。代替的に、電気モータは直接的にコンプレッサに動力を供給してもよい。電気モータは、油圧流の要求又は第１の再充電可能なエネルギー源７０内にエネルギーを保存するために機械的に接続される他の備品を動作する必要があるときにのみ動作されるように構成される。電気モータは、光ファイバーを介して送られてきた信号又は他の手段を介して送られてきた信号を受信する制御器によって起動される。
【００５１】
一具体例にあって、原動機２０は原動機５０がポンプ又は他の機械的に結合された備品１００に動力を供給して動かすときに、部品４０から切り離される。部品４０（ＰＴＯ）が作動されていない間、ＰＴＯはＰＴＯ又はＰＴＯ内の部品に結合されるシャフトに低抵抗回転を可能とさせるように変更される。ＰＴＯが作動されていないとき、ＰＴＯの動きを通常制限する特性が選択され、この特性は電気モータが油圧ポンプに動力を供給して稼動するのに用いられるときには不能とされる。このコンセプトは、以下に図３及び４を参照して説明される油圧システム処理用の「動作モード」にも適用される。このアイドリング削減の形式は、車両が静止されているときに用いられる。
【００５２】
バッテリ（例えば、再充電可能エネルギー源７０）は、電気モータ用のエネルギーを提供する。バッテリが使い果たされたのち、外部電力グリッドがバッテリを再充電するために用いられる。
【００５３】
再充電エネルギー容量が十分であれば、要求に基づいてモータを始動又は停止するための制御の必要性を除いて、電気モータ（原動機５０）は連続的に動作する。油圧流の要求が低いときに、そのようなシステムは、変動可能なボリューム変位ポンプに結合され、結果的に再充電可能なエネルギー源からの低電力消費をもたらす。連続的な動作と同じ方法は、ハイブリッドシステム構成用にも用いられる。
【００５４】
バッテリシステムに依存して、バッテリは充電の間、熱的に補償される。熱補償は、バッテリの熱が所定の閾値を超えたときに必要とされる。冷却システムは、車両の外部又は車両の内部のいずれかで用いられ、そのような冷却液は熱を低減するために循環され、あるいはバッテリケースは、ことによると電力供給されて稼動される冷却システムにより、熱を消散するための冷却気体にて冷却される。第２のポンプは、ＰＴＯ（図９に示される）にも結合される。第１の原動機２０は、部品４０をトランスミッションに結合し、さらに第２の原動機５０を第１の再充電可能なエネルギー源バッテリとして再充電するための発電機として動作することによって充電が始動及び使用される。電気モータ被駆動油圧ポンプを動作するのに不充分なエネルギーであれば、車両エンジンが始動され、ＰＴＯが結合され、さらに第２のポンプが備品を電力で駆動するために用いられる。さらに、油圧電力要求が油圧ポンプに結合された電気モータの電力出力を上回ると、第２のポンプが用いられる。代替的に、原動機５０は、直接的に、第１のアクセサリ（油圧ポンプ）を電力駆動し、さらに第２の原動機は発電機としては動作されないようになる。発電機として第２の原動機を動作しないことは、システムの複雑性を低減し、コストを削減する。
【００５５】
他の具現化例にあって、第１の再充電可能エネルギー源７０は、「ホテル負荷」（例えば、ＨＶＡＣ、照明、ラジオ、様々な電気器具、など）のような車両の電気システムに電力を供給する。さらに他の具現化にあって、第１の再充電可能エネルギー源７０は、車両の主クランクバッテリを充電する。主クランクバッテリはシステム１０から絶縁されることができる。第１の再充電可能なエネルギー源７０は、パワーハンドル、ブレーキ及び第１の原動機２０によって通常電力供給される他のシステムのような付加的な車両システムに電力を供給して駆動するために、所定の期間にわたり、１００％のパワー推進を用いるところの、他の構成にも用いられる。
【００５６】
さらに他の具現化例にあって、第２の原動機５０は外部デバイスに直接的に、あるいは補助的な再充電可能エネルギー源及び関連のインバータを介して動力を供給する。外部デバイスに動力を供給するために第２の原動機５０を用いることは、発電機によって電力供給される補助的な第１の原動機２０用の必要性を減らすことを意図する。
【００５７】
さらに他の具現化例にあって、高度の制御システム（例えば、光ファイバを用いるポンプ制御システム、などの）がアクセサリ６０の動作を制御するために用いられる。他の具現化例にあって、アクセサリ６０は、変動ボリューム変位ポンプである。アクセサリ６０は、要求があるときに流れを供給するだけで、連続的に動作することができる。要求がないとき、アクセサリ６０は、システム内に、ほとんどあるいはまったくもって付加的な摩擦及び抵抗を発生させない。
【００５８】
図３を参照すると、システム１０の他の具体的な動作が示されている。第１の再充電可能なエネルギー源７０及び／又はＡＰＵ８０は、車両が静止し、さらに第１の原動機２０が停止（例えば、アイドリング削減システムにあって）されているとき、システム１０に電力を供給する。例えば、図３に示すように、エネルギー源７０はアクセサリ６０を電力供給して駆動する。一具現化例にあって、第２の再充電可能なエネルギー源９０が用いられる。アクセサリ６０は、図示されるように、第２の再充電可能なエネルギー源９０にエネルギーを蓄える。第２の原動機５０は、第２の再充電可能なエネルギー源９０（例えば、油圧アキュミュレータ）に蓄えられたエネルギーが所定のレベルに低下されると、アクセサリ６０（例えば、油圧ポンプ）を動作するために作動される。第２の再充電可能なエネルギー源９０の使用は、アクセサリ６０の動作時間を削減することを意図している。アクセサリ６０は、第２の再充電可能なエネルギー源９０内のエネルギーを維持するために動作する必要がある。内蔵又は外付け備品１００（例えば、任意の油圧備品）は、第２の再充電可能なエネルギー源９０によって電力供給されて駆動される。一具現化例にあって、第２の再充電可能なエネルギー源９０が完全充電されるとき、クラッチ機構が車両の運行の間、第２の原動機５０からアクセサリ６０をはずすために用いられる。これは、アクセサリ６０ではなく、第２の原動機５０が必要なときにシステム１０の摩擦を削減することを意図している。第２の再充電可能なエネルギー源９０は、減圧バルブを介して一定のシステム圧力にて、油圧動力を備品１００に供給できる。
【００５９】
代替的に、第２の再充電可能エネルギー源９０および二つの油圧モータ／ポンプユニットは、定システム圧力及び流れを供給するために一緒に結合されている。第１のユニット（例えば、油圧モータ）は、第２の再充電可能なエネルギー源９０から高圧力流を受ける。第１のユニットは、低圧力で備品１００に油圧動力を供給する第２のユニット（例えば、ポンプ）に結合されている。油圧の第２再充電油圧回路及び低圧力油圧備品回路の両方は、高圧力及び低圧力（貯蔵庫又はタンク）セクションを有する。制御システムは、低圧油圧備品回路にて、第２の再充電可能なエネルギー源（アキュミュレータ）からの高圧流が低下されるかあるいは変動するときに、低圧油圧回路内の一定の流れを維持するために用いられる。この構成の有利な効果は、高圧アキュミュレータからのエネルギーが備品により効率的に伝達されることである。この構成は、独立油圧回路が推進システム用及び備品１００用に用いられるようにする。独立油圧回路は、異なる特徴を有する流体がそれぞれの回路に用いられるようにする。さらに、汚染が疑われる（例えば、備品回路）かもしれない油圧回路は、他の油圧回路（例えば、推進回路）から分離されることができる。
【００６０】
他の具現化例にあって、第２の再充電可能なエネルギー源９０が用いられ、さらにアクセサリ６０は油圧ポンプである。第２の再充電可能なエネルギー源９０は、低圧流体貯蔵庫及び油圧アキュミュレータを含むことができる。第２の再充電可能なエネルギー源９０の使用は、高度なポンプ制御システム及び関連される光ファイバーの必要性を取り除き、その代わりに、簡易な油圧システムが使用される（例えば、クローズトセンタ油圧システム及び従来の制御システム付遮断気圧デバイスなど）。アクセサリ６０の速度が内蔵電力源の低減のために低下すると、アクセサリ６０は、第２の再充電可能なエネルギー源９０のエネルギーを維持するためにより長く動作する。これは、備品１００の動作にかかる任意の負の効果を最小化することを意図している。一具現化例によれば、第２の原動機５０はＡＣモータであり、アクセサリ６０の出力ボリュームに関係なく全般的に一定比で回転する（例えば、アクセサリ６０からの流れの二つ以上の流れを作り出すために）。
【００６１】
しかし、いくつかの例にあって、第２の原動機５０は、アクセサリ６０に電力を供給し、さらに第２の原動機の速度はコントローラによって変動されるかもしれない。例えば、第２の原動機５０の速度は、アクセサリ６０からの流体の流れを低減するために変動される（例えば、油圧の流れがブームの細かな動き用に所望されるかもしれない気体デバイスの二つの速度動作用に）。
【００６２】
一具現化例にあって、システム１０は一動作モードを使用することによってより少ない排ガス及びエンジンノイズにて、作業現場で車両を動作させる利点を提供することができる。一つの動作モード（図３及び４に示される）にあって、第１の原動機２０（例えば、ディーゼル燃料エンジンなどのような、内燃機関など）は停止され、部品４０（ＰＴＯ）は、トランスミッション３０からはずされ、さらに、はずされたとき、部品４０は、ほとんど抵抗がない状態で自由に回転されることができ、さらに第１の再利用可能なエネルギー源７０及び第２の再利用可能なエネルギー源９０からの電力は、内蔵又は外付け備品１００及び「ホテル負荷」（例えば、ＨＶＡＣ、照明、ラジオ、様々な電気機器など）のような車両の電気システムを動作するために用いられる。他の具現化例によれば、第２の再利用可能なエネルギー源９０は任意とされ、第１の再利用可能なエネルギー源７０は直接的に備品１００に電力を供給するかもしれない。一具現化例にあって、第１の再利用可能なエネルギー源７０は、約３５ｋＷｈの容量を有し、さらに一日中あるいは標準動作（例えば、８時間）車両を動作するための十分な電力を供給するために構成される。
【００６３】
図４によれば、システム１０のさらに他の具現化例の動作が示されている。ＡＰＵ８０が燃料切れになると、ＡＰＵ８０は使用されず、又はＡＰＵ８０は存在しなくなり、第１の再充電可能なエネルギー源７０は他のシステム１０の部品によって再充電される（他の方法に加えて）。第１の原動機２０及び第２の原動機５０は、好ましくは同じ速度（例えば部品４０を介した入力及び出力の機械的な伝播が一対一の比）で動作及び同期される。代替的に、第１の原動機２０は第２の原動機５０とは異なる速度で、ギア比を介して動作されることができる。例えば、原動機５０は、原動機２０よりも高速度で動作され、さらに部品４０は原動機２０の速度の倍数で原動機５０を駆動する様々なギア比を有することができる。部品４０は、好ましくはトランスミッション３０に接続され、さらに１以上のギア比を有する。第１の原動機２０はトランスミッション３０及び部品４０を介して第２の原動機５０に電力を供給する。第１原動機２０及び第２原動機５０の間の前記ギア比が部品４０内のクラッチの磨耗を最小化するため又は第２の原動機５０の速度を上げるために、１対１でなければ、第２の原動機５０の速度調整がなされる。第２の原動機５０の動作は第１の再充電可能エネルギー源７０を蓄積エネルギーの所定のレベルに再充電する。第１の再充電可能エネルギー源７０を再充電するこの方法は、外部グリッド電力を用いることがない分野での連続したシステム動作を可能とする。この方法は、第１の再充電可能エネルギー源７０の再充電の間、装備１００の連続した動作を可能とする。
【００６４】
第１の再充電可能なエネルギー源７０を充電している間、第２の原動機５０は同時にアクセサリ６０を動作する。アクセサリ６０は、内蔵又は外付けの装備１００に動力を供給する。第１の再充電可能なエネルギー源７０が再充電された後、部品４０はトランスミッション３０からはずされる。アクセサリ６０の動作は、図２に示されている第１の原動機２０を使用せずに、継続することができる。代替的に、部品４０の接続により、アクセサリ６０の作動は原動機２０により部分的又は全体的に動力を供給され、継続的に動作される。これは例えば、アクセサリ６０に動力を供給する他の部品の一つ内に欠陥があるときに、役立つ。これは、アクセサリ６０からの動力要求が第２の原動機５０の有効な動力を上回るときにも役立つ。一つの具体例によれば、第１の原動機２０は、補助動力を、又は動力のすべてを備品１００（例えば、発掘動作の間により高い油圧流が要求される発掘起重機）に供給する。第１の原動機２０を備品１００に補助動力を供給するために使うことは、高い動力要求の断続的な期間の間、システム１０に、備品動作の大部分のために十分な動力を供給することができるより小さな第２の原動機５０を備えさせる。制御システムは、付加的動力が第２の原動機５０によって提供される動力を超えて要求されるのを示す備品からの信号を受信するかもしれない。そのような信号は、オペレータによって、機能の起動（例えば、オーガリリース（auger releaseなど））によって、所定の閾値より上の回路又は部品の要求によって、あるいは他の手段によって起動される。
【００６５】
図５には、さらにシステム１０の他具現化例の動作が示されている。第２の再充電可能なエネルギー源９０が使用される。アクセサリ６０は、電力を第２の再充電可能なエネルギー源９０に供給する。一具現化例にあって、内蔵又は外付け備品１００（例えば、油圧シリンダ、バルブ、ブームなど）が第２の再充電可能なエネルギー源９０に接続され、さらに第２の再充電可能なエネルギー源９０による電力で駆動される。外付け備品１００は、第２の再充電可能エネルギー源９０を使用せずに、アクセサリによって直接的に動作されてもよい。この第１の再充電可能エネルギー源７０及び第２の再充電可能エネルギー源９０を再充電する方法は、外部グリッド電力を使用しない分野での連続的なシステム動作を行うことを意図している。この方法は、さらに、第１の再充電可能なエネルギー源７０及び第２の再充電可能なエネルギー源９０の再充電の間、備品１００に連続的な動作を行わせることを意図してもいる。
【００６６】
図６には、システム１０のさらに他の具現化例の動作が示されている。具現化例にあっては、車両のブレーキングの間に、クラッチ又は他の機構は第１の原動機をトランスミッション３０から、切り離すために用いられる。これは、車両ブレーキングから利用可能な再発電可能なエネルギーを最大化することを意図している。車両の前方運動は、車輪３３からトランスミッション３０に動力を供給する。トランスミッション３０は、ＲＰＭを増加し、さらに第２の原動機５０に伝達されるエネルギー量を増加するために低ギアに低下される。第２の原動機５０は、第１の再充電可能なエネルギー源７０を充電するために動作し、さらに回生式ブレーキングの原理により車両を低速にするのを補助する。トランスミッション３０からの第１の原動機２０の切り離しは、ブレーキングの間、第１の原動機２０に戻るエネルギー量を低減し、エンジンブレーキングの必要性を低減する。ハイブリッド部品用の制御システムは、シャーシアンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）の起動を監視する。シャーシアンチロックブレーキシステムが車輪のロックアップの可能性を感知すると、低静止摩擦、または滑りやすい道路状態による可能性のため、起動になり、その後、ハイブリッド回生式ブレーキングがハイブリッドコントロールシステムにより、一時的に中止される。回生式ブレーキングシステムは、ＡＢＳが起動されるやいなや不能とされ、ＡＢＳが起動されている間のみ、オフのままである。あるいは、代替的に回生式ブレーキングは、ＡＢＳがもはや起動しなくなった後のある期間オフのままであるか、回生式ブレーキングが現在のイグニッションサイクルの間、低摩擦、滑りやすい道路状態での車両の操作に不都合に影響する機会を削減するためにイグニッションサイクルの間、無効のままとされる。次のイグニッションサイクルにて、回生式ブレーキングは、再び活性化される。
【００６７】
図７には、さらにシステム１０の他の具体例が示されている。第２の再充電可能エネルギー９０が用いられる。前述したように、車両ブレーキングの間、第１の充電可能エネルギー源７０が第２の原動機５０の動作を介して充電される。アクセサリ６０は、車両をさらに低速にするため動作し、もし、第２の再充電可能なエネルギー源９０が完全に充電されていなければ、第２の再充電可能なエネルギー源９０にエネルギーを蓄える。この方法にあっては、回生式ブレーキングがシステム１０の複数のエネルギー蓄積デバイスを同時に充電するために用いられる。これは、他の有利な点の間で、車両運行の間ブレーキングを介して両方のエネルギー蓄積デバイスに再充電を行わせるのを意図している。クラッチは、第１の原動機２０及びトランスミッション３０の間で、さらに回生式ブレーキングを向上するために任意的に備えられる。
【００６８】
図８に示されるシステム１０の他の具体例において、部品４０はトランスファーケースである。部品４０は、トランスミッション３０、ドライブシャフト３２、及び第２の原動機５０に結合されている。回生式ブレーキングからのエネルギーは、トランスミッション３０を迂回して第２の原動機を動作するために部品４０をとおる。同様に、第２の原動機５０及びアクセサリ６０からのドライブシャフト３２用の運動力は、トランスミッション３０を迂回して部品４０を通る。部品４０は、例えば、車両が加速されると、さらに第２の原動機５０からの電力をドライブシャフト３２に伝達させるのを補助する。従来のクラッチは、ドライブシャフト３２と部品４０の間に、トランスミッション３０が部品４０に結合され、さらに第１の原動機２０がトランスミッション３０に結合されるとき、ドライブシャフト３２をはずすように配置される。任意のクラッチは、部品４０とトランスミッション３０との間、又はトランスミッション３０と第１の原動機２０との間に、配置される。これは、回生式ブレーキからの電力を第２の原動機５０及びアクセサリ６０に直接的に流させる。
【００６９】
一具現化例にあって、備品１００の動作の間、部品４０は第２の原動機５０には結合されず、アクセサリ６０は任意に直接的に備品１００を電力で駆動することができる。一つの任意のＡＰＵ８０は、第１の再充電可能なエネルギー源７０及び／又は第２の再充電可能なエネルギー源９０を要求に応じて充電することができる。
【００７０】
図９に示すように、システム１０の他の具現化例における、パワーテークオフ（ＰＴＯ）のような第２の部品１１０がトランスミッション３０に結合されている。アクセサリ６０は、単一の電力テークオフがトランスミッション３０に伝達するよりも、多くの電力を生成するための能力を伴う油圧ポンプであるかもしれない。第１の部品４０及び第２の部品１１０は、単一の部品が伝達されるよりも、第２の再充電可能なエネルギー源９０からのより多くの動力をトランスミッション３０に伝達するために協働するよう設けられる。システム１０は、第３の原動機１２０（例えば、電気モータ／発電機などのモータ）、及び第２のアクセサリ１３０（例えば、変動ボリューム変位ポンプなどの油圧ポンプ）を備える。トランスミッション３０は、部品４０及び１１０に機械的に結合される。第２の部品１１０は第３の原動機１２０に結合される。第３の原動機１２０は第２のアクセサリ１３０に結合される。第１の再充電可能なエネルギー源７０は、第３の原動機１２０に結合され、第３の原動機１２０の動作用に電力を供給する。第２の再充電可能なエネルギー源９０は、第２のアクセサリ１３０に結合され、第２のアクセサリ用に、蓄積された電力を供給する。図９は第３の原動機及び第２のアクセサリ１３０の両方が、第２の部品１１０に結合されているシステムを示すが、他の具現化例によれば、第３の原動機１２０又は第２のアクセサリ１３０のいずれか一がなくてもよい。クラッチが第１の原動機及びトランスミッション３０の間に供給されると、第１の部品４０及び第２の部品１１０はトランスミッション３０を駆動するために構成され、ことによると原動機２０からの補助なしでも、又は原動機２０がオフのときでも、トランスミッション３０を駆動するために構成される。低速度で、トランスミッション３０はロックされないトルクコンバータを備え、任意のクラッチは部品４０及び１１０には、動力をトランスミッション３０に伝達し、車両を動かすためには必要ではないかもしれない。
【００７１】
図９のシステム１０の他具現化例にあって、外部電力グリッドは、電気的な再充電可能エネルギー源を用いることができる。バッテリサイズ及びシステムソフトウェアは、電気グリッドにあってバッテリを充電するために変更される。例えば、ソフトウェアは、バッテリがグリッドによって充電されるなら、充電欠乏モードを用いるために変更される。
【００７２】
図１０に示されるシステム１０の他の具現化例にあって、高馬力原動機１４０（例えば、高出力動力油圧モータなどのようなモータ）が第２の部品１１０に結合されている。高馬力原動機１４０は、さらに第２の再充電可能なエネルギー源９０（例えば、一つ以上のアキュミュレータ）にさらに結合される。第２の再充電可能なエネルギー源９０は、ハイウェイスピード又は駐車の間、アクセサリ６０によって一定の気圧に保たれている。
【００７３】
一具現化例にあって、高馬力原動機１４０は、回生式ブレーキングの間、第２の再充電可能なエネルギー源９０を一定の気圧に保つために、ＰＴＯからの電力を受け取る。逆に、原動機１４０は、部品１１０及びトランスミッション３０を介して車両の加速を補助することができる。図１０に示されるシステム１０の具現化例は、第２の再充電可能なエネルギー源９０及び一定のシステム気圧を提供し、さらに上述されたシステムと同様の流れを供給するために構成される、二つの油圧モータ／ポンプユニットを備えるシステムを含む。第１のユニット又は高馬力モータは、高ＨＰ原動機１４０によって提供される。第２のユニット又は低圧力ポンプ（例えば、変動変位ポンプ圧力補償負荷感知ポンプ）は、高ＨＰ原動機１４０及び第２の部品１１０との間に、好ましくはシャフト又は他の機械的な連結手段を介して、提供される。備品回路は、高ＨＰ原動機１４０の動作を起動することができる。
【００７４】
図１１に示されている、システム１０の他の具現化例にあっては、高電力原動機１４０が第２の部品１１０に結合されている。高馬力原動機１４０は、さらに複数のキャパシタを含むことができる、ウルトラキャパシタ１５０（例えば、高速充電又は放電キャパシタなど）に結合されている。キャパシタ１５０は、次に、第１の再充電可能なエネルギー源７０に接続される。第１の再充電可能なエネルギー源７０は、高速スピード又は駐車の間、第２の原動機５０によって充電されるか、補助電力ユニット８０又は電気動力グリッド内に差し込まれることによって充電される。高ＨＰ原動機１４０は、第１の再充電可能なエネルギー源７０を独立にも再充電する。任意の充電配置にあっては、ＡＰＵ８０が選択される。
【００７５】
図１２に示される、システム１０の他の具現化例にあって、第２のアクセサリ１３０（例えば、変動ボリューム変位ポンプのような油圧ポンプなど）及び高馬力原動機１４０（例えば、高電力電気モータのようのモータなど）は、第１の原動機２０（例えば、ディーゼル燃料エンジンのような内燃機関のクランクシャフトなど）に結合される。第２のアクセサリ１３０及び高馬力原動機１４０は、大量の電力を第１の原動機２０に伝送させる。第１の再充電可能エネルギー源７０は、キャパシタ１５０を介して高馬力原動機１４０に結合され、高馬力原動機１４０の動作用に電力を提供する。第２の再充電可能なエネルギー源９０は第２のアクセサリ１３０に結合され、第２のアクセサリ１３０用に蓄積電力を供給する。高馬力原動機１４０は、第１の原動機２０をクランクで回すのを補助するためにもさらに用いられる。第１の原動機２０をクランクで回すのは、第１の原動機２０が繰り返し始動され、さらに停止されるとき（例えば、アイドリングタイムを削減するため）に、特に有利となる。高馬力原動機１４０は、さらによりパワフルな始動モータであってもよい。図９は第２の部品１１０に接続された第２のアクセサリ１３０及び高馬力原動機１４０の両方を示すが、他の具現化例によれば、第２のアクセサリ１３０がないか、あるいは高馬力原動機１４０がなくてもよい。
【００７６】
図１３に示されている、システム１０の他の具体例は、第１の原動機２０（例えば、ディーゼルエンジンのような内燃機関など）、第１の原動機被トランスミッション３０、部品４０（例えば、パワーテークオフ（ＰＴＯ）、伝達ケース、など）、第２の原動機５０（例えば、電気モータ／発電機、スルーシャフト付油圧ポンプ、第２の原動機５０が一方側だけに接続されたスルーシャフトのない油圧ポンプのようなモータなど）、及びアクセサリ６０（例えば、変動ボリューム変位ポンプ、スルーシャフト付油圧ポンプのような油圧ポンプなど）を備える。トランスミッション３０は、機械的に部品４０に結合されている。部品４０はアクセサリ６０に結合されている。アクセサリ６０は、第２の原動機５０に結合されている。
【００７７】
一具現化例によれば、アクセサリ６０はスルーシャフト付の油圧ポンプである。アクセサリ６０の部品４０への結合は、いくつかの有利な特徴をもたらす。スルーシャフト付の油圧ポンプは、スルーシャフトモータよりも、一般的であり、さらに全体的に高くはない。さらに、アクセサリ６０は、原動機５０よりも全般的に小さく、さらに部品４０に結合されたときによりコンパクトなパッケージにする。
【００７８】
第２の再充電可能なエネルギー源９０は、アクセサリ６０に結合され、さらにアクセサリ６０用に蓄積された電力を供給する。アクセサリ６０はエネルギーを第２の再充電可能エネルギー源９０にシステム１０の動作の間（例えば、走行中又は回生式ブレーキが動作している間など）、蓄積する。高馬力の爆発を第１の原動機２０に、第２の再充電可能なエネルギー源９０が使い果たされるまで、供給するために、アクセサリ６０は、第２の再充電可能なエネルギー源９０からエネルギーを引き出す。他の具現化例にあって、アクセサリ６０は、直接的に備品にパワーを供給して稼動し、さらに第２の再充電可能なエネルギー源９０は停止される。
【００７９】
図１４に示されるように、他の具現化例にあって、システム１０は部品４０に結合されたクラッチを含む。前述のように、部品４０は、第１の原動機２０から部品４０に選択的に結合するための一体型クラッチを伴うＰＴＯであるかもしれない。しかし、第１の原動機２０から切り離されたときでさえ、部品４０は、第２の原動機５０及び／又はアクセサリ６０によって依然として電力駆動されるかもしれない。任意の摩擦損失とともに回転慣性は、部品４０の中で無駄な電力を象徴する。任意のクラッチ１６０は、部品４０に第２の原動機５０及び／又はアクセサリ６０から切り離されるようにする。補助電力ユニット８０は任意である。アクセサリ６０は、装備１００に直接的に電力を供給する。ソース９０は任意である。任意クラッチ１６０は、部品４０を第２の原動機８０又はアクセサリ６０から完全に除去するために有利となる他の構成にて用いられる。
【００８０】
図１５に示される他の具体例にあって、システム１０はクラッチ１６５を備えるかもしれない。システム１０は、図１５に示されるように、図１０の具体例と同様に動作され、さらに部品４０に結合されるアクセサリ（例えば、変動ボリューム変位ポンプのような油圧ポンプなど）６０を備える。図１０に示される高馬力原動機１４０と同様に、第１の原動機２０を改良するためにアクセサリ６０はトランスミッション３０に大量の電力を供給するために構成される。例えば、アクセサリ６０は、車両の加速を容易にするために、補助的な動力をトランスミッション３０に伝送するかもしれない。アクセサリ６０は、図１０に示される電気モータを伴い又は伴わず動作する。
【００８１】
クラッチ１６５は、第１の原動機２０及びトランスミッション３０に結合される。クラッチ１６５は、トランスミッション３０から第１の原動機２０を選択的に切り離すように構成される。摩擦損失に関連した第１の原動機２０の回転慣性は、第１の原動機において不要とされるエネルギーをあらわし、さらにシステム１０における回生式ブレーキングの効率を低減する。システム１０の他から第１の原動機２０を切り離すことは、回生式ブレーキングの間、より多くのエネルギーを取り込ませる。
【００８２】
図１６に示される他の具体例にあって、システム１０はＰＴＯのような第１の部品４０と、さらにトランスミッション３０に結合される伝達ケースのような第２の部品１１０の両方を備える。図８の具現化例と同様に、アクセサリ６０を動作するため部品１１０を通過し、回生式ブレーキングからのエネルギーはトランスミッション３０を迂回する。同様に、アクセサリ６０からドライブシャフト３２用の原動力は、部品を通過しながら、トランスミッション３０を迂回する。部品１１０は、さらにアクセサリ６０からの電力をドライブシャフト３２に、例えば、車両が加速しているときに、アシストするために、伝送させる。トランスミッション３０は、さらに部品４０に機械的に接続している。部品４０は、第２の原動機５０に接続している。ＰＴＯ及び伝送ケースの両方を用いることは、システム１０に、ドライブシャフトからのより優れた回生式ブレーキング及び電気モータ被動作油圧装備に電力を供給するためのＰＴＯの包含から利益を得させる。第２の原動機５０は、車両が駐車される、又は定速で動かされるときに、第２の再充電可能なエネルギー源９０を加圧するため、第２のアクセサリ６５に動力を供給する。第２の再充電可能なエネルギー源９０は、車両の加速の間、補助的な電力を供給する。システム１０は、第１の原動機２０とトランスミッション３０の間、及び／又はトランスミッション３０及び部品１１０との間にクラッチを任意に備える。
【００８３】
図１６に示すように、システム１０はさらにＰＴＯのような第３の部品１８０、第３の原動機１９０、及び第４の原動機１９５を備える。第３の原動機１９０は、第３の部品１８０に結合される。第３の原動機１９０は、第１の再充電可能なエネルギー源７０を充電するために、第１の再充電可能なエネルギー源７０に結合される。この方法にあって、第２の原動機５０は、第１の再充電可能なエネルギー源７０が第３の原動機１９０によって充電されるのを継続させる間、第１の再充電可能なエネルギー源７０からの電力を引き出す。第４の原動機１９５は、より大きなスターターモータであり、第１の原動機２０を補助するため、低速トルク及び素早い第１の原動機２０の始動を提供する。第１の原動機２０は、不必要なアイドリングを削減するために始動及び停止される。原動機１９５、原動機１９０、及び部品１８０は任意である。クラッチは、原動機２０とトランスミッション３０の間、及びトランスミッション３０及び部品１１０の間に配置される。原動機５０及びアクセサリ６５の間のインターフェースは、一方通行、又は両方通行による。
【００８４】
図１８に示される他の具現化例にあって、システム１０は第１の部品４０及びトランスミッション３０に結合されるＰＴＯのような第２の部品１１０の両方、及び第１の部品４０及び第２の部品１１０に結合される複数の入力／出力ドライブのような第３の部品２１０を備える。第３の部品２１０は、Funk Manufacturing Co.及びDeere &Companyによって分配されるような油圧ドライブである。第３の部品は、さらに第２の原動機５０に結合される。第２の原動機５０は、シングルパワーテークオフがトランスミッション３０に伝送することができるよりも多くの動力を作り出す能力を有する電気モータである。第１の部品４０、第２の部品１１０、及び第３の部品２１０は、第２の原動機５０からの動力をトランスミッション３０に、シングル部品が可能なよりも多く伝送するために協働するように、設けられる。
【００８５】
図１９に示されている、他の具現化例にあって、システム１０は、第１の部品４０及びトランスミッション３０に結合されているＰＴＯのような第２の部品１１０の両方を備える。システム１０は、第１の部品４０及び第２の部品１１０にそれぞれ接続される、第２の原動機５０（例えば、電気モータ／発電機のようなモータなど）、及び第３の原動機２２０（例えば、電気モータ／発電機のようなモータなど）をさらに備える。第１の再充電可能なエネルギー源７０は、第２の原動機５０及び第３の原動機２２０に接続され、さらに第２の原動機５０及び第３の原動機２２０の動作のために電力を供給する。
【００８６】
クラッチ１６５は、第１の原動機２０を切り離すことができ、他の車両システム（例えば、ＨＶＡＣシステム、ブレーキング、パワーハンドルなど）が電気的に駆動されていると、車両がすべての電気的モードでドライブされるのを可能とする。すべての電気モードは、他のシステム構成（図６に示されるような）でも可能とされる。すべての電気モードは、第１の原動機２０を、例えば低速度のような不要時又は車両停車時にオフとすることによって、燃料を節約する。
【００８７】
任意に、トランスミッション３０は、部品４０及び１１０のうちの一つにあって独立部品入力／出力ギアが用いられるように、構成される。トランスミッション３０、さらに部品４０及び１１０用の入力／出力ギアの間に配置されるクラッチは、クラッチ１６５を接続すること、及び第２の原動機５０又は第３の原動機２２０のいずれか一つを発電機として作用させる部品入力／出力ギアの一つを駆動することにより、第１の原動機２０の動作によって、直列／並列動作を可能にする。一具現化例にあって、トランスミッション３０内のクラッチは、一つの部品入力／出力ギアを、発電機として作用する原動機５０とインターフェースする他の部品入力／出力ギアから切り離す。残っている部品入力／出力ギアは、ドライブシャフト３２に動力を伝達するトランスミッション３０内の他のギアに、接続されるトランスミッションに他のクラッチ内部を介して結合される。残っている原動機は、モータとして作用し、さらに入力／出力ギアに機械的に結合される部品を介してトランスミッション３０に動力を供給する。そのような配置は、特に、車両が市街地において運転されるときに有効である。そのような状況にあって、原動機２０は、より効率的な速度及び電力範囲、車両速度の独立で動作され、又は原動機２０はさらに燃料消費を低減するために完全に停止されるかもしれない。もし、パワーが必要になったら、切り離された原動機は、切り離された原動機又は原動機２０の速度に同期するか、その後に、必要とされる補助的な電力を供給するために、トランスミッション３０にも結合される。接続された原動機又はトランスミッションは、部品（ＰＴＯ）の入力対出力のギア比に適用される速度内での配置を作り出すことができる。
【００８８】
代替的に、任意のＡＰＵは、第１の原動機２０が分離され、さらにクラッチ１６５が切り離される直列ハイブリッド構成にあって車両が動作されている間、第１の再充電可能なエネルギー源７０を充電する。ＡＰＵは、好ましくは低炭素燃料を用いる低排気電力源である。そのような構成は、低排気が要求される都会エリアにあって有利である。全電気モードにあって、車両システム（例えば、ＨＶＡＣ、ブレーキング、パワーハンドル、など）は、第１の原動機２０がオフで、さらに車両が駆動されているときに、電気的に動作される。
【００８９】
図２０に示される他の具現化例にあって、システム１０は、図１に示される具現化例と類似している。しかし、第２の原動機５０（例えば、電気モータ／発電機のようなモータなど）は、アクセサリ６０（例えば、変動ボリューム変位ポンプのような油圧ポンプなど）を駆動するのに必要な動力よりも多くの動力を供給する。それゆえ、より小さな電気モータ／発電機のような第３の原動機２３０が用いられる。第３の原動機２３０は、第１の再充電可能なエネルギー源７０に結合され、動力をアクセサリ６０に供給する。一具現化例によれば、第３の原動機２３０は、１０−６０ｈｐの電気モータであり、より好ましくは２０−４０ｈｐ電気モータである。
【００９０】
図２１に示される他の具現化例にあって、システム１０は図１に示される具現化例と類似している。しかし、第４の原動機２４０が、クラッチ２４５（例えば、内燃機関のクランクシャフトに）で、第１の原動機２０に結合される。第４の原動機２４０は、例えば、第１の原動機２０用のクーリングファン、パワーハンドルポンプ、ＨＶＡＣシステム、ブレーキなどのような一つ以上のアクセサリ２５０に電力を供給する電気モータである。
【００９１】
図２１に示されるシステム１０は、車両の要求に応じて、いくつかのモードにおける機能を可能とする。システム１０は、コンビネーション直列／並列ハイブリッドとして構成される。例えば、全電気的モードにあって、第１の原動機２０は停止され、原動機５０及び２２０から切り離されたクラッチ１６５は、車輪３３を駆動するために動力を供給する。原動機５０及び２２０は、油圧ポンプに取り付けられる。一具現化例にあって、原動機５０及び２２０は、シャフトを供給する単一のユニットとして油圧ポンプに一体化される。一具現化例によれば、それぞれ原動機５０及び２２０は、少なくとも１００ｈｐを提供することができるので、動力２００ｈｐは車輪３３を駆動するためにトランスミッション３０に伝達される。車両がシャフト３２を駆動するためにより多くの動力を要求されると、第１の原動機２０は始動される。原動機２０からの出力のスピードは、所望される毎分回転数に同期される。クラッチ１６５は、第１の原動機２０を原動機５０及び２２０に加えトランスミッション３０に結合するために作動される。車両がシャフト３２を駆動するよりも多くの動力を要求すると、クラッチ２４５は作動され、第４の原動機２４０は第１の原動機２０のクランクシャフトに補助的な動力を供給する。第４の原動機２４０は、動力を一つ以上のアクセサリ２５０に同時に提供する。車輪３３を駆動する動力を補助するために原動機５０、２２０及び２４０を用いると、より効率的な第１の原動機２０に、システム１０での使用を可能とさせる。
【００９２】
第４の原動機２４０は、ベルト及び／又は滑車及び／又はシャフト及び／又はギアを介してアクセサリ２５０を駆動することができ、さらに機械的に第１の原動機２０に、クラッチ２４５を介して結合される。第４の原動機２４０は、ベルト、シャフト、ギア及び／又は滑車を介してクラッチ２４５に結合されている。原動機２４０は、スルーシャフト付の電気モータであることができる。スルーシャフトは、アクセサリ（例えば、ＨＶＡＣ、ファン、ハンドル、ポンプ、バケツなど）用に、ベルト及び／又は滑車を駆動する。クラッチ１６５は、トランスミッション（手動のトランスミッション又はオートシフトトランスミッションのような）に一体化されるかもしれない。トルクコンバータを用いるオートマチックトランスミッションにあって、クラッチ１６５は、トルクコンバータとＩＣＥとの間にあるか、あるいはトランスミッションに一体化されるか、トランスコンバータとＰＴＯ用の入力ギアとの間に配置される（トルクコンバータに独立しているＰＴＯ入力ギアを用いるそれらトランスミッションのため）。記述されたようなクラッチ１６５の一体化及び／又は配置は、クラッチがＩＣＥとトランスミッションとの間に配置される他の図に示される他の具体例用に用いられてもよい。
【００９３】
第１の原動機２０が相対的に小さい内燃機関であると、第１の原動機２０は車輪を駆動するための全ての動力を供給することができず、さらに再充電可能なエネルギー源７０を再発電することができないかもしれない。そのような場合に、クラッチ１６５は切り離され、さらにクラッチ２４５は接続されるので、第１の原動機２０はアクセサリ２５０、次に、再充電可能なエネルギー源７０を充電するための発電機として交代に作用する第３の原動機２４０のみを駆動する。原動機５０及び２２０は、車輪３３を駆動するための動力を供給する。この配置は、第１の原動機２０により効率的なゾーン内で動作することを可能とする。クラッチ２４５は、第１の原動機２０を第４の原動機２４０から切り離し、さらに第４の原動機２４０はアクセサリ２５０に動力を供給する。第１の原動機２０が停止されたとき、エンジンブロックを暖気し続けるため、エンジンクーラントはヒーティング部品（図示せず）を介して循環される。ＩＣＥは、第１の再充電可能なエネルギー源が、他の原動機を電力駆動するために十分なエネルギー源を有すると、その後、燃料消費を削除するために停止され、排気を削減する。前述の全てのハイブリッド機構にあるように、制御システムは、システムへの様々な入力を評価し、例えば、エネルギーレベル、電力要求、トルク、制御入力、速度、温度及び原動機の適切な動作を決定する他のファクタのようなファクタ、クラッチや適切な効率及び機能のための他のデバイスの起動などの様々なデバイスの出力を調整する。加熱された冷却液は、その後、第１の原動機２０に戻されて循環される。加熱された冷却液は、再充電可能なエネルギー源７０を暖めるためにも用いられる。エンジンブロック及び／又はバッテリのための加温器は、他の具現化例でも用いられる。
【００９４】
図２１に示されたシステム１０は、好都合には、第４の原動機２４０（例えば、アクセサリ電気モータ）、第１の原動機２０（ＩＣＥ）、第２の原動機５０、及び第３の原動機２２０からの補助による並列ハイブリッド構成を用いることができる。システム１０の並列の性質は、電力が複数の電力源から用いられるときに、最大加速を可能にさせる。前述のように、トランスミッション３０は、クラッチ（例えば、内部又は外部クラッチ１６５）を含むことができる。クラッチの磨耗を低減するため、部品４０及び１１０は、車両を発進するために用いられ、さらにいったん入力軸が部品４０及び１１０に接近され、又はエンジンドライブシャフトと同じ速度だと、クラッチは原動機２０をトランスミッション３０に結合するため作動される。この方法は、クラッチが原動機をトランスミッションに接続するために用いられるところの他の具現化例にも適用される。代替的に、一つ以上の部品は、内燃機関（クラッチを用い又は用いずに）をクランキングしやすくするために第１の原動機２０（例えば、エンジン）にパワーを供給するためにも用いられる。この具現化例は、車両に第１の再充電可能エネルギー源７０からのエネルギーを用いてエンジンを始動させること、又はエンジンをクランクさせて、及び／又は同時に車両を動かすことを可能とさせる。この方法は、システム１０の他の構成に用いられる。
【００９５】
代替的に、図２１におけるシステム１０は、単一のＰＴＯシステムとしてのみ、供給される。二つのＰＴＯの使用は、トランスミッション３０により多くの電力が供給されるのを可能とする。
【００９６】
他の具現化例によれば、図２１のシステム１０は、加速の間、並列ハイブリッド構成が原動機２２０及び原動機５０から補助されるように、配置される。電気のみの加速モードにあって、電力は、原動機２０をオフとし、原動機５０及び２２０から、部品４０及び１１０に供給される。
【００９７】
第４の原動機２４０は、個々のアクセサリに電力を供給することができる多くの電気モータであり得る。クラッチ２４５及び原動機２４０は、前方又は他の配置の原動機２０に接続され、図１乃至２０を参照した他の構成にあっても用いられる。好都合なことに、電気のみの加速は、標準ドライブトレイン部品を用い、さらに排気を作り出さない。エネルギー源７０を介して原動機２２０及び５０に動力を供給する原動機２４０の使用は、排気を削減する。
【００９８】
他の具現化例によれば、図２１に示されるシステム１０は、加速のみに直列の電気を供給するように構成もされる。原動機２０は、第１の再充電可能なエネルギー源７０（例えば、バッテリ）を充電するために用いられ、さらにトランスミッション３０には直接的に結合されず、又はクラッチ１６５を介してトランスミッション３０から切り離される。原動機２４０は、アクセサリ２５０に動力を供給する。好都合なことに、原動機２０は、最も効率的なＲＰＭ及び負荷にて動作するように構成される。好ましくは、原動機２４０は、スルーシャフトを有し、さらに原動機２０がアクセサリに動力供給している間は、発電機として作用する。そのようなシステムは、停止及び発進タイプの、電気モータがブレーキングの間、エネルギーを蓄積し、さらに原動機２０の動作ＲＰＭを変更することを必要とせず車両を加速させる。
【００９９】
他の具現化例によれば、図２１に示されるシステム１０は、クルージングモードのみのＩＣＥにて動作されることができる。安定した運行の間（ハイウェイドライブのような）、ＩＣＥ原動機（例えば、原動機２０）は動力の全てを提供し、さらに電気モータ（例えば、原動機２２０及び５０）は、不要な摩擦及び寄生負荷を削減するためにドライブトレインから切り離され（クラッチを介して切り離され）る。そのようなモードにあって、原動機２０は、原動機２０（ＩＣＥ）が安定した状態、及び十分なＲＰＭ及び負荷範囲にて動作されるときに、直接的又はクラッチ１６５を介してトランスミッション３０に最良の効率を提供するために結合される。全ての不要なハイブリッド部品は、任意の不要な負荷も同様、ＩＣＥのみのクルーズモードの間、切り離される。加速又はブレーキング時、電気モータ（又は油圧モータ）は仮に補助的な推進力を提供するため、あるいは高動作効率及び低燃料消費における結果を再利用する高動作ブレーキエネルギーを取り込む。
【０１００】
さらに他の具体例によれば、図２１に示されるシステム１０は、ハイウェイ速度が原動機２０によって維持され、さらにハイブリッド部品が車両を加速又は減速するために一時的に作動されるモードにて提供される。ＩＣＥ（原動機２０）がベースクルーズパワー用に用いられることができ、さらに一つ以上の電気的又は油圧モータが、車両を加速又は減速するための付加的な加速又は減速するためとして必要に応じて作動される。車両が安定した高速巡航を再開した後、部品１１０及び４０（例えば、ＰＴＯ）は、不要なハイブリッド部品の不要な抵抗を除去するために切り離される。有利であることには、そのような構成は、より小さな馬力のエンジンが最大の効率性用の最適な範囲にて用いられることを可能とし、原動機２０からの出力に要求される大きな変動を削減する（例えば、エンジンは、大きな伝送負荷を提供するために動力を供給することが要求されるか、動力出力が最適な範囲よりも高く又は低くなると、低効率にて動作する）。
【０１０１】
他の具現化例によれば、原動機５０はポンプを含むことができ、あるいはポンプは原動機５０と第１の部品４０との間に配置されることができる。他の具現化例にあって、ハイブリッドポンプは、原動機５０の直後又は背後に配置される。この具現化例にあって、エネルギー源７０からの電力は、原動機５０を用いる油圧部品のための、ポンプを駆動するのに用いられる。そのような構成は、車両が停止されているときにバッテリ（たとえば、エネルギー源７０）からの電力が電気モータ及び油圧ポンプを動作するために用いられるので有利である。
【０１０２】
他の具現化例によると、図２１に示されているシステム１０は、原動機２０が動作され、さらに油圧ポンプの回転速度が一定であるモードにて動作されることができる。部品４０は作動されるので、原動機２０は油圧ポンプ及び原動機５０を駆動できる。原動機５０の回転が要求される油圧流にあって変化するために変動することが要求されると、他の電気モータが独立的に動力をポンプに変化する回転スピードにて提供する間に、別のＰＴＯは作動されバッテリを再充電するために用いられることができる。前述したように、油圧ポンプは、原動機５０と部品４０との間、又は原動機５０の背後に配置される。第２のＰＴＯが有効でない具現化例にあって、ポンプの回転速度は一定を維持でき、さらにポンプの出力は要求される油圧流の変動に適合するために流れを変化するように変動される。この構成は、特に、ねじきりの速度が流れを調整することによって変化されるところの堀削起重機において有利である。
【０１０３】
図２２乃至２９に参照できる他の具現化例にあって、システム１０は図２１に示される具現化例と同様である。しかし、クラッチ２５５付の第５の原動機２６０は、第１の原動機２０及びクラッチ１６５の間に提供される。第５の原動機２６０は、ドライブトレインを電力にて駆動するモータとして、あるいは第１の再充電可能なエネルギー源７０を再充電するためあるいはシステム１０の他の部品に電力を供給するための発電機として作用する。システム１０は、図２２乃至２９に示すように、様々なモードにて有利に動作する。
【０１０４】
図２２は第１の再充電可能なエネルギー源７０を充電する第５の原動機２６０を回転する。クラッチ１６５は、第５の原動機２６０をトランスミッション３０から分離するために切り離される。第１の再充電可能なエネルギー源７０は、電力を第２の原動機及び第１の部品及び第２の部品１１０をそれぞれ介してトランスミッション３０を駆動する第３の原動機２２に供給する。他の具現化例によれば、第２の原動機５０及び第３の原動機２２０の一つのみがトランスミッション３０に動力を供給する。
【０１０５】
図２３は車両が他の具現化例により加速しているときの直列動作モードでのシステム１０を示す。第１の原動機２０は、第１の再充電可能なエネルギー源７０を充電する第５の原動機２６０を駆動する。クラッチ１６５は、トランスミッション３０から第５の原動機２６０を分離するために切り離される。第１の再充電可能なエネルギー源７０は、第２の原動機５０及び第１の部品４０及び第２の部品をそれぞれ介してトランスミッション３０を駆動する第３の原動機２２０に電力を供給する。他の具現化例によれば、第２の原動機５０及び第３原動機２２０のうちの一つのみが、トランスミッション３０に動力を供給する。クラッチ２４５は、第１の原動機２０に接続し、さらに第４の原動機２４０を駆動する。第４の原動機２４０は、内蔵アクセサリ２５０を動力にて動かすために使用、及び／又は、第１の再充電可能なエネルギー７０を充電する。
【０１０６】
図２４は、車両が加速されているときの、並列動作モードにおけるシステム１０を示す。第１の原動機２０及び第１の再充電可能なエネルギー源７０両方からの電力は、ドライブトレインを電力駆動するために用いられる。第１の原動機２０は、第５の原動機２６０及びトランスミッション３０を駆動する。クラッチ１６５は、第５の原動機２６０をトランスミッション３０に結合するために作動される。第１の再充電可能なエネルギー源７０は、第２の原動機５０及び第１の部品４０及び第２の部品１１０をそれぞれ介してトランスミッション３０を駆動する第３の原動機２２０に電力を供給する。他の具現化例によれば、第２の原動機５０及び第３原動機２２０のうちの一つのみが、動力をトランスミッション３０に供給する。第１の再充電可能なエネルギー源７０は、さらに、第４の原動機２４０を電力駆動する。クラッチ２４５が作動されると、第４の原動機２４０は第１の原動機２０に、ドライブトレインを駆動するのを補助するために結合される。クラッチの磨耗を削減するため、クラッチ１６５は切り離され、さらに第２の原動機５０及び第３の原動機２２０は（部品４０及び１１０を介して）初期電力を車両を加速するために供給する。この方法は、さらにトルクコンバータの必要性を削減又は除去できる。いったん、入力シャフトが接近し、又はエンジンドライブシャフトと同じ速度になると、クラッチ１６５は第１の原動機２０及びトランスミッション３０に結合するために作動される。
【０１０７】
図２５は、車両用に比較的一定速度（例えばハイウェイドライビング）を維持するために電力を供給する第１の原動機２０による巡航モードにおけるシステム１０を示す。不要なハイブリッド部品のような不要な負荷は切り離される。第１の原動機２０をドライブシャフト３２に直接的に接続することは、第１の原動機２０が効率的なｒｐｍ及び負荷範囲における安定状態にて動作することができるとき、最良の効率性を提供する。
【０１０８】
図２６に示すように、システム１０のハイブリッド部品は、車両が巡航モード（図２５）にあって、車両の速度を落とすか又は加速するときに、一時的に作動される。第１の再充電可能なエネルギー源７０は、車両を加速するため一つ以上の原動機を介して付加的な動力をドライブトレインに提供する。車両が安定ハイウェイ巡航を再開した後、補助原動機は不要なハイブリッド部品の不要な抵抗を除去するため（例えば、部品４０及び１１０）に解放される。ドライブシャフトに補助動力を提供するためのハイブリッド部品を一時的に用いることは、より小さな馬力のエンジンに、最大効率のための、そのエンジンの最適な範囲での使用を行わせる。ＩＣＥからの要求される出力における大きなスイングは、さらに減衰される。内燃機関は、大きな一時的負荷を提供することが要求されるとき、又は動力出力が最適な範囲よりもかなり高いか或いは低いとき、全般的に、より低い効率で動作される。他の具現化例にあって、補助原動機は、車両を減速するか又は加速する必要があるとき、作動される。例えば、第２の原動機５０は、車両の付加的な加速又は減速を提供するための第１の部品４０を介してトランスミッション３０に結合される。
【０１０９】
内燃機関のアイドリング時間を削減するため、第１の原動機２０は、図２７に示されるように、車両が静止しているとき、停止される。第２の原動機５０は、第１の再充電可能なエネルギー源７０及びドライブアクセサリ６０及び備品１００によって電力が供給される。他の具現化例によれば、アクセサリ６０は、第１の部品４０及び第２の原動機５０の間に提供される（図１３に示されるように）。
【０１１０】
図２８に示されるように、第１の原動機２０は、第１の再充電可能なエネルギー源７０を再充電するために用いられる。一具現化例によれば、アクセサリ６０は、油圧ポンプである。第２の原動機５０の回転速度が変動を必要とすると（例えば、要求される油圧流にあって適合することが変化すると、部品１１０は作動し、第３の原動機２２０を介して第１の再充電可能エネルギー源７０を再充電するために用いられる。第２の原動機５０は、同時に、回転速度を変動しながら独立的に動力をアクセサリ６０に提供するために動作する。第１の再充電可能なエネルギー源７０は、内蔵アクセサリ２５０を駆動するために、さらに第４の原動機２４０に電力を供給する。他の具現化例は、油圧ポンプの回転速度が一定であると、部品４０は解放され、第１の原動機２０はアクセサリ６０及び中間の再充電ステップなしに、第２の原動機５０を駆動する。さらに他の具現化例によれば、第２の原動機５０の回転速度は変動され、さらに部品１１０は存在しない。流れを変化するためにポンプの出力を変化する間、アクセサリ６０の回転速度を一定に維持することにより流れを変化する間、システムは充電される（例えば、オーガの速度が流れを調整することによって変化される発掘起重機アプリケーション上で）。
【０１１１】
図２９に示されるように、第１の原動機２０は、第１の再充電可能なエネルギー源７０を再充電するために用いられる。第１の原動機２０は、第１の再充電可能なエネルギー源７０を充電する第５の原動機２６０を駆動する。クラッチ１６５は、第５の原動機２６０をトランスミッション３０から分離するために解放される。第２の原動機５０は、その間、回転速度を変動することでアクセサリ６０に動力を供給するように独立的に動作することができる。第１の再充電可能なエネルギー源７０は、さらに内蔵アクセサリ２５０を駆動するため第４の原動機２４０に動力を供給する。
【０１１２】
他の具現化例にあって、システム１０は、アイドリング削減システムであることができる。アイドリング削減システムは、システム１０の任意の前述の具現化例と同様の構成であるが、第１の原動機２０及びドライブシャフト３２（例えば、ドライブトレイン）に動力を戻す構成ではない。その代わり、部品４０は、一方向にのみ電力を供給する（例えば、部品４０はトランスミッション３０内で後方駆動はしない）。そのようなシステム１０は、複雑な熱管理システム、高容量のモータ及びドライブ電気を要求しない。そのようなシステム１０は、アキュミュレータ及び／又は任意のＡＰＵ８０のような任意の第２の再充電可能な電力源９０又は電力グリッドへの接続さえも備える。図１４に示される具現化例と同様に、システム１０は、部品４０と第２の原動機５０又はアクセサリ６０との間に任意のクラッチ１６０を備える。システム１０がアキュミュレータのような第２の再充電可能な電力源９０を備えないと、システム１０は空気、無線又は光ケーブル制御を備えるかもしれない。システム１０が第２の再充電可能なエネルギー源９０を備えると、補助制御システムは不要である（例えば、油圧制御付近接中央油圧システムを形成するアキュミュレータ）。
【０１１３】
一アイドリング削減構成の一具現化例では、一体型クラッチ付ＰＴＯは、トランスミッションに接続され、さらに油圧モータに結合される。油圧モータは、スルーシャフトを有し、電気モータにも結合される。モータは、ＡＣモータ又はＤＣモータである。バッテリは、モータにエネルギーを供給し、電気はモータ速度を制御し、モータをオン又はオフする。ＰＴＯは、トランスミッションから解放され、電気モータに油圧ポンプを動かさせる。シャフトをトランスミッションとかみ合わせないときに、シャフトを自由に回転させるためには、ＰＴＯを改良することが必要である。バッテリが低充電状態に達したとき、又は電気モータ速度が低充電状態のために受容可能レベル以下になると、原動機（通常はディーゼル又はガスエンジン）が始動される。エンジンの毎分回転数は調整され、ＰＴＯシャフトが油圧ポンプ用に必要な回転速度を提供する。ＰＴＯはその後、作動され、油圧ポンプを駆動する。
【０１１４】
バッテリは、電気モータを介して或いは車両の交流発電機によって充電されるか、或いは代替的にバッテリは作業現場で使い果たされたままにされてから、グリッドの電力がバッテリを再充電するために用いられる場所に車両をいったんもどし、再充電される。バッテリが使い果たされ続けると、エンジンは始動し、ＰＴＯは作動され、作業現場での作業トラックにて用いられる油圧ポンプ又は他の補助装置が第１の原動機（ＩＣＥ）によって機械的に電力供給される。
【０１１５】
車両を充電するための場所は、充電ステーション又は通常のプラグのあるガレージである。グリッドパワーのみを用いてのバッテリの充電は、アイドリング削減システムを簡易化する。識別車両監視システムは、バッテリがガレージで夜通し充電されるか、バッテリが使われ続けるか、或いは取り替えられるかを記録する。そのようなシステムは、信号をリンク（例えば、携帯電話、衛星、又は無線ローカルネットワーク、又は有線接続）を介して所有車両管理システムに送られるので、所有車両の管理担当者はシステムを保守するかあるいは車両動作を整えることができる。
【０１１６】
バッテリシステムは、モジューラに設計され、バッテリモジュールがインストールされるための配置を容易にする。モジューラ、つまり取り替えられるバッテリシステムは、車両に、より短い耐用期間で後に取り替えられる低コストバッテリを初期に用いらせ、現在のバッテリがもはや充分なエネルギーを蓄えることができなくなると、同じタイプのバッテリ、或いはより品質の高いバッテリに取り替える。取り替えられるバッテリシステムは、低コストバッテリが、より多くのエネルギー蓄積能力のある、より品質の高いバッテリまで、用いられるので便利であり、より低い質量、及びより長い耐用年数が低コストで可能となる。バッテリシステムは、モジュール内に一体化される電子機器を有し、さらに熱管理を備える。電子機器は、均一な入力及び出力電気特性を形成し、アイドリング削減能力に影響を与えることなく、異なるバッテリ技術が用いられるのを可能とする。そのような設計は、ベースステーションで充電されるバッテリを用いることを可能とする。ベースステーションでのバッテリは、車両用に不要なとき、設備又はグリッドに電力を供給する。電力能力、電力使用、どれほどのバッテリライフが削減されたのか（全体的なパーセンテージ、放電比、平均動作温度、平衡変動セル周波数、又はフル充電状態の達成周波数）を記録することができるモニタリング回路を備えるバッテリモジュールを一体化する付加的な電子機器がある。そのようなシステムは、バッテリシステムのレンタル又はバッテリ使用に基づいた課金及びバッテリ使用年数の低減を見積もらせる。このタイプのモジュールバッテリシステムは、この開示内にて説明されるハイブリッドシステムの他の具現にても用いることができる。
【０１１７】
これまでに説明したように、システム１０は多くの異なる機能を実行する。システム１０の様々な具現化例の機能は、システム１０を有する車両の特徴に基づいて変更される。例えば、車両がブレーキをかけていると、回生式ブレーキングは、第１の再充電可能なエネルギー源７０及び／又は第２の再充電可能なエネルギー源９０を再充電するために用いられる。加速の間、第１の再充電可能なエネルギー源７０及び第２の再充電可能なエネルギー源９０は、ドライブトレインに電力を供給するために用いられる。車両が駐車されると、油圧リフトのような内蔵備品１００が活性化される。そのような油圧リフトは、第２の再充電可能なエネルギー源９０（例えば、油圧アキュミュレータ）からの電力を取り込み、又は油圧ポンプのようなアクセサリ６０によって直接的に駆動される。いったんリフトが上昇され、さらに停止すると、油圧流はもはや流れない。この位置にて、第２の再充電可能エネルギー源９０は充電される必要はなく、アクセサリ６０は油圧ポンプを上昇し続けるために作動する必要がない。それゆえ、リフトが動かなくなると、第２の原動機５０は第１の再充電可能なエネルギー源の不要な消費を削減するために停止され、第１の原動機２０は不要なアイドリングを削減するために停止される。車両が駐車され、さらに備品、又は「ホテル負荷」、又は車両から道具又は照明又は他の負荷に電力を供給するため車両から取り出される電力用の再充電可能なエネルギー源に充分なエネルギーがあると、原動機２０はオフのままである。システム１０はセンサ及び第１の原動機２０、第２の原動機５０、アクセサリ６０、又はシステム１０の他の部品を、燃料の保存及び排気の削減が必要とされないときに、自動的に起動又は停止する制御システムを備える。
【０１１８】
様々な具現化例によれば、システム１０の部品は、流体カップリングに接続される。そのようなカップリング１７０の一具現化例が部品４０を第２の原動機５０に結合する図１７に見られる。流体カップリング１７０は、一つ以上の油圧／ポンプ１７２及び油圧モータ／ポンプ１７２に結合される油圧チャンネル１７４を備える。流体カップリング１７０は、システム１０のコストを上げるが、流体カップリングはもし、要素が機械的なシャフトに結合されると、全般的に可能な、システム１０の様々な部品の配置におけるより大きな柔軟性を許容する。
【０１１９】
ハイブリッドドライブシステム部品の配置は、図示されるように、イラストのみであることを留意すべきである。本発明のいくつかの具現化例のみが詳細に説明されているが、当業者はこの開示が容易に適切に変化され、機械的に新規な開示からそれることなく、さらにここに開示されている主体の有利な点からもそれることなく、多くの変形例が可能である（例えば、様々なサイズ、寸法、構成、様々な要素の形状及び比率、パラメータの値、取り付け配置、材料、色、方向など）。さらに、任意のクラッチに関するディスカッションは他の図面に関係して説明された他の具現化例に適用することができる。例えば、ＡＰＵ８０及び任意のクラッチは様々な具現化例に示されるが、請求項に特に記載されている限り、発明の範囲からそれることなく、システムから取り除かれる。他の具現化例によれば、２方向の現在の電力流を示すため図面に両方向の矢印が示されるが、システムは、単一方向の電力流を有するように設計されてもいい（例えば、ある両方矢印は、本発明からそれることがなければ、単一の矢印に置き換えられる）。つまり、全てのそのような変形は、この明細書にあって記載されている現在の開示の範囲内に含まれることを意図されている。任意のプロセス又は方法ステップのオーダー又はシーケンスは、代替の具現化例にあって変更又は再シーケンスされる。この明細書にあって表現された本発明の具現化例からの逸脱のない他の具現化例にあっては、他の代用、改良、変更、及び／又は省略、設計、動作状態及び好ましい調整がなされる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【手続補正書】
【提出日】平成26年5月8日(2014.5.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の原動機、第１の原動機被駆動トランスミッション、再充電可能なエネルギー源、及びＰＴＯを備える車両のためのハイブリッド車両ドライブシステムであって、
前記ハイブリッド車両ドライブシステムは、
電力源に接続された第１の電気モータと、
前記第１の電気モータと直接的又は間接的に機械的な連結をし、前記第１の電気モータから動力を受け取ることができる油圧ポンプ／モータと、
前記ＰＴＯと直接的に又は間接的に機械的な連結をする第２の電気モータであり、前記第２の電気モータは前記第１の原動機被駆動トランスミッションからの動力を前記ＰＴＯを介して受け取り、前記電力源を充電することができ、前記第１のモータより高い馬力比を有する第２の電気モータと、
前記ＰＴＯ、前記油圧ポンプ／モータ、前記第１の電気モータ及び前記第２の電気モータを制御する制御システムとを含み、
前記制御システムは、前記第２の電気モータのトルク及び出力が前記ＰＴＯ又は前記第１の原動機被駆動トランスミッションの許容できるトルク及び出力の限界を超えないように、前記第１の電気モータ及び前記第２の電気モータのトルク及び出力を制御する、
システム。
【請求項２】
前記制御システムは、少なくとも二つの動作モードにて動作するものであり、グリッド充電が可能であるときの使用のための第１モードにあって前記制御システムは前記ＰＴＯを介して電力を発生するように前記第１の原動機に前記電気モータを動作させ、かつ回転させ、前記再充電可能な電力源を第１のレベルに充電し、
グリッド充電が不可能であるときの使用のための第２モードにあって前記制御システムは前記ＰＴＯを介して電力を発生するように前記第１の原動機に前記電気モータを動作させ、かつ回転させ、前記再充電可能な電力源を前記第１のレベルを超える第２のレベルに充電する、
請求項１記載のシステム。
【請求項３】
前記油圧ポンプ／モータは、ブレーキングからのエネルギーを用いて駆動される請求項１記載のシステム。
【請求項４】
前記制御システムは、アンチロックブレーキシステムによってアンチロックブレーキ動作が検出されると、回生式ブレーキングを停止する請求項４記載のシステム。
【請求項５】
前記回生式ブレーキングは、アンチロックブレーキ動作が検出される限り停止され、前記回生式ブレーキングはアンチロックブレーキ動作がひとたび検出されなくなると有効にされる請求項４記載のシステム。
【請求項６】
前記回生式ブレーキングは、アンチロックブレーキ動作が動作しなくなった後、所定期間にわたり停止される請求項４記載のシステム。
【請求項７】
回生式ブレーキングが停止される前記所定期間は、イグニッションサイクルの残りを含む請求項６記載のシステム。
【請求項８】
前記回生式ブレーキングは、後続するイグニッションサイクルの間、再び作動される請求項６記載のシステム。
【請求項９】
前記第２の電気モータは、回生式ブレーキングからの電力を受け取ることができる請求項１記載のシステム。
【請求項１０】
第１の原動機、第１の原動機被駆動トランスミッション、再充電可能な電力源、及びＰＴＯを含む車両用のハイブリッド車両ドライブシステムであって、
前記ハイブリッド車両ドライブシステムは、
前記再充電可能な電力源に接続される第１の電気モータと、
前記第１の電気モータと直接的又は間接的に機械的な連結をし、前記第１の電気モータから動力を受け取ることができる油圧ポンプ／モータと、
前記ＰＴＯと直接的又は間接的に機械的な連結をする第２のモータと、
前記ＰＴＯ、前記油圧ポンプ／モータ、前記第１の電気モータ及び前記第２の電気モータを制御する制御システムとを含み、
前記第２の電気モータは前記ＰＴＯを介して前記第１の原動機被駆動トランスミッションからの動力を受け取り、前記再充電可能な電力源を充電することができ、前記第２の電気モータは第１の電気モータよりも高い馬力比を有し、
前記制御システムは、前記第２の電気モータのトルク及び出力が前記ＰＴＯ又は前記第１の原動機被駆動トランスミッションの許容できるトルク及び出力の限界を超えないように、前記第２の電気モータのトルク及び出力を制御し、
前記第２の電気モータは、前記ＰＴＯを介して前記第１の原動機被駆動トランスミッションに動力を供給することもできる、
システム。
【請求項１１】
前記制御システムは、前記第１の原動機被駆動トランスミッションのトルクの限界が超えられないことを確実にするため、前記第２の電気モータ及び前記第１の原動機からの追加の入力トルクを監視する請求項１０記載のシステム。
【請求項１２】
前記第２のモータは、前記ＰＴＯを介して前記第１の原動機被駆動トランスミッションからの動力を受け取るのみであり、前記第１の原動機被駆動トランスミッションと前記第２の電気モータの間に設置されたクラッチは、前記第２の電気モータを前記第１の原動機被駆動トランスミッションから切り離すことができる請求項１０記載のシステム。
【請求項１３】
第２のＰＴＯによって前記第１の原動機被駆動トランスミッションに連結された第３の電気モータをさらに含み、前記制御システムは、前記第２の電気モータ及び前記第３の電気モータからのトルクの合計が前記第１の原動機被駆動トランスミッションの許容できるトルクの限界を超えないように、前記第２の電気モータ及び前記第３の電気モータのトルク及び出力を制御し、前記ＰＴＯ、前記第２のＰＴＯ、前記第２の電気モータ及び前記第３の電気モータを各要素の許容できるトルク及び出力の限界の範囲内に操作する請求項１０記載のシステム。
【請求項１４】
オートマチックトランスミッションとともにクラッチ機構を有するホットシフトＰＴＯの使用をさらに含み、前記第２の電気モータは、前記クラッチ機構における磨耗を削減するため、前記ホットシフトＰＴＯの連結の前に前記クラッチ機構と同じ回転速度（ＲＰＭ）に操作される請求項１０記載のシステム。
【請求項１５】
前記第１の原動機被駆動トランスミッションは、前記ＰＴＯ及び前記第２のＰＴＯに伝達可能に連結され、前記ＰＴＯ及び前記第２のＰＴＯは独立に用いられることができる出力ギアをそれぞれ有し、前記第１の電気モータは前記ＰＴＯに連結され、
前記ＰＴＯ及び第２のＰＴＯに伝達可能に連結された出力ギアの独立な操作は、
前記ＰＴＯ及び前記第２のＰＴＯの出力ギア間の前記第１の原動機被駆動トランスミッションに位置するクラッチに連結し、
前記ＰＴＯの出力ギア又は前記第２のＰＴＯの出力ギアのいずれかを駆動して前記第１の電気モータ又は前記第２の電気モータを発電機として作動させることを含み、
前記クラッチは、動力を前記トランスミッションに送り、又は前記トランスミッションから動力を受け取るように、前記第１の電気モータ又は前記第２の電気モータを有効にするように駆動された前記出力ギアを残りの出力ギアから切り離す、
請求項１０記載のシステム。
【外国語明細書】
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