(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の原動力出力部材を有する、低温エンジンであり、該低温エンジンは、低温液体の形の作業流体を蒸発させることによって動作し、該低温エンジンは、前記作業流体を貯蔵するための、第一のタンク；前記第一のタンクから該低温エンジンに前記作業流体を注入するための、少なくとも一つの作業流体注入部；前記作業流体を膨張させることによって前記作業流体から動力を引き出すための少なくとも一つの膨張部；熱交換流体を貯蔵するための、熱交換流体タンク；及び、前記熱交換流体タンクから該低温エンジンに前記熱交換流体を移すための、少なくとも一つの熱交換流体ポンプであり、前記作業流体を加熱するために前記熱交換流体から熱が移される、熱交換流体ポンプ；を有する、低温エンジン、
第二の原動力出力部材を有する、独立して動作可能であり廃熱を発生する動力発生装置、
前記動力発生装置によって排出された廃熱を前記熱交換流体タンクに移すように構成されている、第一の移動手段、
前記第一の原動力出力部材及び前記第二の原動力出力部材の一方若しくは他方又は両方から原動力入力を受けるために動作的に接続された伝達システム、及び
前記伝達システムから原動力を受けるために動作的に接続された伝達出力部、
を有し、
前記低温エンジン及び前記動力発生装置の一方若しくは他方又は両方から前記伝達システムへの原動力の供給を引き起こすように、前記低温エンジン及び前記動力発生装置のそれぞれの動作を制御するための制御部を含む、
システム。
【請求項２】
前記伝達システムは、集約機構を含み、
前記第一の原動力出力部材及び前記第二の原動力出力部材は、前記集約機構にそれぞれ結合され、
前記伝達システムは、前記低温エンジンと前記動力発生装置との間で共有される共通の最終出力部材を含み、
前記低温エンジン及び前記動力発生装置は、前記の共通の最終動力出力部材を介して動力を出力するように構成されている、
請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記伝達システムから原動力を受けるために前記伝達システムに動作的に接続された第一の駆動ホイールセット及び第二の駆動ホイールセットを更に含み、
前記第一の駆動ホイールセットと前記伝達システムとの間に第一のクラッチを含む、
請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記伝達システムから原動力を受けるために前記伝達システムに動作的に接続された第一の駆動ホイールセット及び第二の駆動ホイールセットを更に含み、
前記第二の駆動ホイールセットと前記伝達システムとの間に第二のクラッチを含む、
請求項２に記載のシステム。
【請求項５】
前記伝達システムは、前記低温エンジン又は前記動力発生装置の一方又は他方から原動力を受けるために前記伝達システムに動作的に接続された別個の第一の補助出力部材及び第二の補助出力部材を含み、
前記の複数の補助出力部材はまた、原動力を個々の且つ別個の駆動ホイールセットに向けるように構成されている、
請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記低温エンジン及び動力発生システムは互いに結合され、前記低温エンジンと前記動力発生システムとの間の熱エネルギーの移動を可能にする、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記動力発生装置によって排出された廃熱を低温エンジンシステムに移すように構成された第一の移動手段を更に有する、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記低温エンジンは、熱交換流体（ＨＥＦ）タンクを有し、前記低温エンジンの前記ＨＥＦタンクは、前記動力発生装置と一体化している、請求項６に記載のシステム。
【請求項９】
前記ＨＥＦタンクは、絶縁されている、且つ／或いは、相変化物質のような熱エネルギー貯蔵手段を有する、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記動力発生装置は、前記動力発生装置から廃熱を排出するための熱排除手段を有する、請求項８に記載のシステム。
【請求項１１】
前記熱排除手段は、当該システムから廃熱を排出する、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記熱排除手段は、ラジエーターを有し、
前記低温エンジン及び前記動力発生装置は、互いに分離されることができ、前記低温エンジンが動作中でない間の前記動力発生システムからの廃熱の排出を可能にする、
請求項１０に記載のシステム。
【請求項１３】
前記熱排除手段は、ラジエーターを有し、
前記低温エンジン及び前記動力発生装置は、互いに部分的に分離されることができ、前記低温エンジンが動作中である間の前記熱排除手段を介した前記動力発生システムからの廃熱の排出を可能にする、
請求項１０に記載のシステム。
【請求項１４】
前記低温エンジン及び前記動力発生装置は、前記低温エンジンの作業流体が前記動力発生装置に冷却を提供するように、互いに結合される、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１５】
前記低温エンジン及び前記動力発生装置は互いに結合され、前記低温エンジン及び前記動力発生装置が、互いに独立して及び互いに協調して、前記伝達出力部を介して動力を出力することを可能にする、請求項１に記載のシステム。
【請求項１６】
当該システムは第一のモード、第二のモード及び第三のモードで動作することができ、
前記第一のモードでは、前記低温エンジン及び前記動力発生装置のうちの一方が、前記伝達出力部を介して動力を出力し、
前記第二のモードでは、前記低温エンジン及び前記動力発生装置のうちの他方が、前記伝達出力部を介して動力を出力し、
前記第三のモードでは、前記低温エンジン及び前記動力発生装置の両方が、前記伝達出力部を介して動力を出力する、
請求項１に記載のシステム。
【請求項１７】
前記第一のモードでは、前記低温エンジン及び前記動力発生装置のうちの一方が、前記伝達出力部を介して動力を出力し、
前記第二のモードでは、前記低温エンジン及び前記動力発生装置のうちの他方が、前記伝達出力部を介して動力を出力する、
請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
当該システムは、第一の所定のシステム動力出力閾値より下では前記第一のモードで動作し、前記の第一の所定のシステム動力出力閾値より上では前記第二のモードで動作するように構成されている、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１９】
当該システムは、第二の所定のシステム動力出力閾値より下では前記第二のモードで動作し、前記の第二の所定のシステム動力出力閾値より上では前記第三のモードで動作するように構成されている、請求項１６に記載のシステム。
【請求項２０】
前記第二の所定のシステム動力出力閾値は、第一の所定のシステム動力出力閾値よりも高いシステム動力出力に対応する、請求項１９に記載のシステム。
【請求項２１】
前記低温エンジンの作業流体は、液体窒素、液体空気、液化天然ガス、水素、二酸化炭素、酸素、アルゴン、圧縮空気又は圧縮天然ガスのうちの少なくとも一つを含む、請求項１乃至２０のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項２２】
前記動力発生装置は、内燃（ＩＣ）エンジン又は燃料電池装置のうちの少なくとも一つを有する、請求項１乃至２１のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項２３】
請求項１乃至２２のいずれか一項に記載のシステムによって駆動される、車両。
【請求項２４】
請求項１乃至２２のいずれか一項に記載のシステムによって駆動される、固定的な動力ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動型の用途及び固定的な用途における動力の生成のためのハイブリッド構成において使用される、低温エンジン及び廃熱を生成する動力発生装置（燃焼エンジン、燃料電池等）を有するシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
低温エンジンシステム（cryogenic  engine  systems）は、低温液体（cryogenic  liquid）（例えば、液体空気、窒素、酸素又は液化天然ガス等）を閉鎖空間内で蒸発させること、及び、結果として生じる加圧された気体を、タービンを回転させること又はピストンを押すことによる仕事を行うために使用することによって、動作する。最高サイクル温度を高めることがそれらの作業出力を上昇させることができることは、低温エンジンの既知の特徴である。実際には、低いサイクル開始温度により、熱の軸動力への非常に高い変換効率が達成され得る。しかしながら、これは、低温エンジンの動作のために要求される低温作業流体を作り出すためのエネルギー入力を費やす。このエネルギー入力は金銭的な費用に転換される。その金銭的な費用は決定的に重要であり、周囲温度以上の熱を軸動力に変換するための低温エンジンの使用についての投資対効果検討書（business  case）を評価する場合に考慮に入れるべきである。
【０００３】
世界的に、工業的プロセス及び輸送プロセスによって非常に大量の廃熱が発生させられる。例えば、内燃（ＩＣ）自動車エンジンは、その燃料入力から利用可能なエネルギーのほんの３０−４０％のみを軸動力に変換することができる；残りのエネルギーのほとんど全てが、熱としてラジエーター、インタークーラー及び排気システムを通して失われる。現在、ターボコンパウンド、蒸気サイクル、有機ランキンサイクル及び熱電気発電のような、高位の廃熱（＞＞１００’Ｃ）を主に対象とするいくつかの技術が存在する。しかしながら、低位の廃熱を対象とする技術は極めて少なく、収率は典型的に相当に低い（例えば、＜５％の変換効率）。
【０００４】
低温エンジンは、廃熱利用のために潜在的に魅力的である。それらは、非常に低い温度の作業流体を使用し、そのため、たとえ比較的低位の廃熱源を用いたとしても、非常に高収率な熱回収動力サイクルのためのコールド・シンクとして機能することができる。液体窒素作業流体及び１００’Ｃ（３７３．１５Ｋ）の最高サイクル温度を用いたカルノー効率の試験は、これを実証する。
【０００５】
しかしながら、多くの他の廃熱利用装置と異なり、これらの低温エンジンのための作業流体は、開放サイクルで典型的に使用される（すなわち、使用後に排気される）。低温液体生産プラントは、小規模の固定的及び移動型の（例えば、５ＭＷ以下の）用途のためには、あまりに高価、非効率且つ大型過ぎる。その結果として、多くの他の廃熱利用装置と異なり、低温エンジンは、作業流体のそれらの消費に関連する実質的な運転費用を有する。加えて、低温流体は、機械の負荷サイクルの間に使い尽くされる。
【０００６】
概して、従来技術はこの問題を無視する傾向があった。例えば、米国特許第６，８９１，８５０号明細書に開示される発明の目的は、軸動力を発生させることではなく、廃熱を単にいくつかの他の気体のための気体の加圧流を提供するために使用することであった。代替的に、サイクル温度を非常に高い水準まで上げて、低温作業流体の比エネルギー（specific  energy）を大きくすることを使ってこの問題を解決する試みがなされてきた。例えば、米国特許第４，３５４，５６５号明細書は、９００℃を超える最高サイクル温度を開示する。これら二つのアプローチは、発生する動力を高く評価する用途に適用される場合に欠点を有する；前者は、作業流体から何ら動力を発生させず、後者は、ＩＣエンジン及び燃料電池によって排出される低位の廃熱に対して適切でない。加えて、これらのより高い温度において、他の作業流体を使った閉サイクルが適するようになり、その結果これらのシステムは、高水準の複雑性を有する傾向がある。
【０００７】
米国特許第６，２０２，７８２号明細書はハイブリッド推進システムを記述する。そのシステムにおいて、ガスタービンが断続的に運転され、ランキンサイクル（Rankin  cycle）に動力を与え得るように蓄熱（thermal  storage）が使用される。排気ガスからの熱は、第二の膨張サイクルを駆動するために蓄熱器に貯蔵される。
【０００８】
米国特許第４，２２６，２９４号明細書、米国特許第４，３５９，１１８号明細書、米国特許第４，３５４，６５６号明細書は、液体窒素又は空気に基づく動力サイクルを開示する。その動力サイクルにおいて、主な熱供給源は、高温の炉である。熱は、いくつか（米国特許第４，３５９，１１８号では２つ）の他の供給源から回収されるが、動的に機能することができるシステムの提供がない。
【０００９】
米国特許出願公開第２０１０／００８３９４０号明細書は、（極）低温流体（液体空気）を、燃焼機関のための流入空気を冷却するために使用する。このアプローチは燃焼機関の効率を向上させるが、冷却剤（cryogen）を、動力を生成するための作業流体として使用しない。
【００１０】
従来技術において開示される、低温エンジンと熱を生成する動力源の結合（coupling）の多くの事例は、熱が発生させられるときに低温エンジンによって消費される熱を伴う。このように低温エンジンを動作させることは、次善的である。従来技術は、低温エンジンが稼働していない場合に、熱を生成する動力源の動作によって出される熱を使って何ら有用なことを行うことを可能にしない。
【００１１】
したがって、廃熱供給源（例えば、内燃エンジン、燃料電池又は他の同じ場所に配置される（co−located）熱発生プロセス）からの周囲温度以上の熱を追加的な軸動力に変換するために低温エンジンを使用することの、経済的に実行可能な手段の必要性が存在する。
【００１２】
低温作業流体の使用の他の特徴は、それらの低い温度である。それは、低温作業流体が同じ場所に配置されるプロセスに冷却を提供することができることを意味する。しかしながら、低温エンジンの作業流体によって、冷却及び低温エンジンからの軸動力が提供されるシステムの必要性が存在する。冷たいこと及び作業を生成する能力の両方を利用することによって消費される作業流体の全てのキログラム（ｋｇ）から最大の利益を引き出すアプローチは、このように使用される低温エンジンの経済的な利益を最大化しそうである。この点について、一般に動力発生システム及び具体的には低温エンジンを組み込んだシステム全体の効率を改善する要求も存在する。また、熱的結合を通じていくらかの効率向上が達成され得るが、更なる効率向上及び別個の効率向上並びに実際の経済の向上が、低温エンジンを他の動力発生装置と機械的に結合させることによってなされ得る。そのような効率及び利点は、本発明によって達成される。本発明は、システム全体が、低温エンジン及び別個の動力発生装置のそれぞれの最良の利点で操作されることを可能にし、一方ではまた、それぞれが、最高動力需要に比較して低減された寸法となることを可能にする。各エンジンは、望まれる性能のバンド内で動力生成のために最適化されてもよく、それが単独で全ての動力出力を提供するべきであったとすれば、別のやり方で可能であろうよりも、より小さく且つより効率的であることの両方であってもよい。動力需要に応じた一方、他方又は両方のエンジンの断続的な運転によって、需要は満たされる。そして、これは、低温エンジンを常に全出力で使用する傾向がある従来技術と全く対照的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】米国特許第６，８９１，８５０号明細書
【特許文献２】米国特許第４，３５４，５６５号明細書
【特許文献３】米国特許第６，２０２，７８２号明細書
【特許文献４】米国特許第４，２２６，２９４号明細書
【特許文献５】米国特許第４，３５９，１１８号明細書
【特許文献６】米国特許第４，３５４，６５６号明細書
【特許文献７】米国特許出願公開第２０１０／００８３９４０号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の第一の態様によれば、第一の原動力（motive  power）出力部材を有する、低温エンジン（cryogenic  engine）；第二の原動力出力部材を有する、動力発生装置（power  generation  apparatus）；第一の原動力出力部材及び第二の原動力出力部材の一方若しくは他方又は両方から原動力入力を受けるために動作的に（operably）接続された伝達システム（transmission  system）；及び伝達システムから原動力を受けるために動作的に接続された伝達出力部：が提供される。
【００１５】
上記の構成（arrangement）は、動力を提供する二つの手段のうちの一つ以上の、選択的な、個別の又は組み合わされた作動を可能にする。また、上記の構成は、システムが、複数のエンジンをそれらの最適な効率及び性能の能力に最もよく一致する方法でも運転しながら動力需要を最もよく満たすように、個別に又は組み合わせて、断続的に複数のエンジンを選択的に運転することを可能にすることができる。そのような構成は、従来技術の“一定の低温”構成から区別され、本特許出願の明細書内で説明されるように、“完全に動的な”構成において特に有益である。
【００１６】
有利には、システムは、低温エンジン及び動力発生装置の一方若しくは他方又は両方から伝達システムへの原動力の供給を引き起こすように、低温エンジン及び動力発生装置のそれぞれの動作を制御するための制御部を更に含む。
【００１７】
好都合には、複数の出力部材は駆動軸を有する。
【００１８】
一つの好ましい構成において、伝達システムは、集約機構（summing  mechanism）を含み、第一の原動力出力部材及び第二の原動力出力部材は、集約機構にそれぞれ結合され、伝達システムは、低温エンジンと動力発生装置との間で共有される、共通の最終出力部材を含み、低温エンジン及び動力発生装置は、共通の最終動力出力部材を介して動力を出力するように構成されている。共通の最終動力出力部材にはまた、共通の最終動力出力部材と任意の最終的な出力部材との間にクラッチが設けられてもよい。
【００１９】
有利には、システムは、伝達システムから原動力を受けるために伝達システムに動作的に接続された第一の駆動ホイールセット及び第二の駆動ホイールセットを更に含む。
【００２０】
好ましくは、システムは、第一の駆動ホイールセットと伝達装置との間に第一のクラッチを含む。
【００２１】
有利には、システムは、第二の駆動ホイールセットと伝達装置との間に第二のクラッチを含む。
【００２２】
有利には、システムは、低温エンジン又は動力発生装置の一方又は他方から原動力を受けるために伝達システムに動作的に接続された別個の第一の補助出力部材及び第二の補助出力部材を更に含み、複数の補助出力部材はまた、原動力を個々の且つ別個の駆動ホイールセットに向けるように構成されている。
【００２３】
低温エンジン及び動力発生装置は、出力手段が低温エンジンと動力発生装置との間で共有されるように、互いに（例えば機械的に）結合されてもよく、低温エンジン及び動力発生装置は、出力手段を介して選択的に動力を出力するように構成される。
【００２４】
低温エンジンは：
低温エンジンの作業流体を貯蔵するための、第一のタンク；
熱交換流体を貯蔵するための、熱交換流体（ＨＥＦ）タンクであり、熱交換流体は、低温エンジンの作業流体に熱を移すように構成される、熱交換流体タンク；
作業流体を膨張させることによって作業流体から動力を引き出し、出力手段を介して抽出された動力を出力するための少なくとも一つの膨張部を有する、低温エンジンブロック；及び
ＨＥＦが作業流体へ熱を移した後に、ＨＥＦを回収するためのＨＥＦ再生部（reclaim）；
を有してもよい。
【００２５】
低温エンジンは：
第一のタンクから低温エンジンブロックに作業流体を移すための、少なくとも一つの作業流体ポンプ及び／又は少なくとも一つの作業流体注入部（injector）；及び
ＨＥＦタンクから低温エンジンブロックにＨＥＦを移すための、少なくとも一つのＨＥＦポンプ；
を更に有してもよい。
【００２６】
ＨＥＦが作業流体に熱を移すことを可能にするために、膨張部内でＨＥＦを作業流体と混合するように、ＨＥＦが少なくとも一つの膨張部内に直接的に導入されてもよい。代替的又は追加的に、低温エンジンブロックは、作業流体が少なくとも一つの膨張部内に導入される前にＨＥＦを作業流体と混合するための、少なくとも一つのプレミキサーを更に有してもよい。
【００２７】
低温エンジンは、ＨＥＦが低温エンジンブロック内に導入される前にＨＥＦに熱を移すための少なくとも一つの補助熱交換器を更に有してもよい。
【００２８】
低温エンジン及び動力発生システムは互いに結合され、低温エンジンと動力発生システムとの間の熱エネルギーの移動を可能にしてもよい。システムは、動力発生装置によって排出された廃熱を低温エンジンシステムに移すように構成された第一の移動手段を更に有してもよい。
【００２９】
低温エンジンのＨＥＦタンクは、動力発生装置と一体化している。第一の移動手段は、動力発生装置によって排出された廃熱をＨＥＦタンクに移すように構成されてもよい。ＨＥＦタンクは、動力発生装置によって排出された廃熱を蓄えるように構成されてもよい。また、ＨＥＦタンクは、絶縁されている、且つ／或いは、相変化物質のような熱エネルギー貯蔵手段を有してもよい。
【００３０】
動力発生装置は、動力発生装置から廃熱を排出するための熱排除手段（例えばラジエーター）を任意的に有してもよい。熱排除手段は、システムから廃熱を排出してもよい。
【００３１】
低温エンジン及び動力発生装置は、互いに分離される（decoupled）ことができ、低温エンジンが動作中でない間の動力発生システムからの廃熱の排出を可能にしてもよい。代替的又は追加的に、低温エンジン及び動力発生装置は、互いに部分的に分離されることができ、低温エンジンが動作中である間の熱排除手段を介した動力発生システムからの廃熱の排出を可能にする。
【００３２】
低温エンジン及び動力発生装置は、低温エンジンの作業流体が動力発生装置に冷却を提供するように、互いに結合されてもよい。
【００３３】
低温エンジン及び動力発生装置は、低温エンジンの作業流体が動力発生装置に冷却を断続的に提供するように、互いに結合されてもよい。
【００３４】
例えばタンク及び／又はポンプ及び／又は注入部からの、低温エンジンの作業流体の蒸発（boil−off）が、動力発生装置の冷却を提供してもよい。代替的又は追加的に、低温エンジンの作業流体の一部分は、動力発生装置に冷却を提供するために特別に取り分けられ（set  aside）てもよい。この冷却が如何に使用され得るかの一つの例は、低温エンジンからの作業流体が、（例えば、それがＩＣエンジンである場合には）一つの制御バルブ又は一連の制御バルブを介して動力発生装置の吸入空気流内に注入され得ることである。低温エンジンの作業流体は、動力発生装置の吸入空気流の実質的に全てを提供する能力があってもよい。低温エンジンの排気からの作業流体は、動力発生装置に冷却を提供してもよい。
【００３５】
低温エンジン及び動力発生装置は互いに結合され、低温エンジン及び動力発生装置が、互いに独立して及び互いに協調して、出力手段を介して動力を出力することを可能にしてもよい。
【００３６】
システムは第一のモード、第二のモード及び第三のモードで動作することができてもよく：
第一のモードでは、低温エンジン及び動力発生装置のうちの一方が、出力手段を介して動力を出力し；
第二のモードでは、低温エンジン及び動力発生装置のうちの一方が、出力手段を介して動力を出力し；
第三のモードでは、低温エンジン及び動力発生装置の両方が、出力手段を介して動力を出力する。
【００３７】
第一のモードでは、低温エンジン及び動力発生装置のうちの一方が、出力手段を介して動力を出力してもよく、
第二のモードでは、低温エンジン及び動力発生装置のうちの他方が、出力手段を介して動力を出力してもよい。
【００３８】
システムは、第一の所定の閾値より下では第一のモードで動作し、第一の所定のシステム動力出力閾値より上では第二のモードで動作するように構成されてもよい。
【００３９】
システムは、第二の所定の閾値より下では第二のモードで動作し、第二の所定のシステム動力出力閾値より上では第三のモードで動作するように構成されてもよい。
【００４０】
第二の所定の閾値は、第一の所定の閾値よりも高いシステム動力出力に対応してもよい。
【００４１】
低温エンジンの作業流体は、液体窒素、液体空気、液化天然ガス、水素、二酸化炭素、酸素、アルゴン、圧縮空気又は圧縮天然ガスのうちの少なくとも一つを含んでもよい。
【００４２】
動力発生装置は、動力発生の副産物として廃熱を生成する内燃（ＩＣ）エンジン、外燃エンジン、燃料電池、バッテリー又は原子力の装置のうちの少なくとも一つを有してもよい。
【００４３】
本発明によるシステムによって駆動される車両（vehicle）もまた、提供される。本発明によるシステムによって駆動される固定的な（static）動力ユニットもまた、提供される。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
これから、本発明は、添付の図面を参照して例示の目的でのみ記述される。
【図１】本発明のシステムが提供され得る、例えばバスの形式の車両を示す。
【図２】本発明の一つの実施形態による、システムの模式図である。
【図３】図２のシステムにおける結合機構のための機械的結合システムの模式的な表示である。
【図４】本発明の一つの実施形態による、システムの第一の熱的結合の模式図である。
【図５】本発明の一つの実施形態による、システムの第二の熱的結合の模式図である。
【図６】本発明の一つの実施形態による、代替的なバルブ配置の模式図である。
【図７】本発明の一つの実施形態による、第一の冷却機構の模式図である。
【図８】本発明の一つの実施形態による、第二の冷却機構の模式図である。
【図９】本発明の一つの実施形態による、ターボ過給を備えた第三の冷却機構の模式図である。
【図１０】本発明の一つの実施形態による、ターボ過給を備えた第四の冷却機構の模式図である。
【図１１】本発明の一つの実施形態による、ターボ過給を備えた第五の冷却機構の模式図である。
【図１２】本発明によるシステムによって動力を供給されるのに適する、加速／減速事象を伴う駆動サイクルの模式図である。  図面において、同様な特徴は同様な参照番号によって示される。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
本発明は、低温エンジンと動力発生装置との間の結合（coupling）に関する。システム１００の一つの例示的な実施形態は、図２において結合が示される、低温エンジン１０及び内燃（ＩＣ）エンジン５０を有する。しかしながら、如何なる他の動力発生装置、例えば燃料電池装置等も、ＩＣエンジンの代わりに使用され得る。低温エンジン１０及び動力発生装置５０（図１においてはＩＣエンジン）は、互いに結合され、低温エンジン及び動力発生装置が互いに協調して働くことを可能にする。
【００４６】
システムは、例えば駆動軸、電気的伝達（electric  transmission）、液圧システム（hydraulic  system）又は動力伝達の他の手段のような、出力手段８０を介して動力を出力するように構成される。出力手段は、任意の適切な機構を駆動するように構成される。例えば、本発明のシステムは、詳細に後述されるように、ハイブリッドのような方法で（in  a  hybrid−like  manner）、車両を駆動するために使用されてもよい。
【００４７】
低温エンジン１０及び動力発生装置５０は、出力手段８０が低温エンジン１０と動力発生装置５０との間で共有されるように、互いに（例えば機械的に）結合され、
低温エンジン１０及び動力発生装置５０は、個別に又は組み合わせて、出力手段８０を介して動力を出力するように構成される。
【００４８】
図２に示される実施形態における低温エンジン１０は、低温エンジンの作業流体を貯蔵するための、第一のタンク１２、熱交換流体を貯蔵するための、熱交換流体（ＨＥＦ）タンク１４、作業流体を熱交換流体と混合して作業流体を膨張させることによって作業流体から動力を引き出し、出力手段８０を介して抽出された動力を出力するための少なくとも一つの膨張部（expander）を有する低温エンジンブロック１６、及びＨＥＦが少なくとも一つの膨張部内の作業流体と混合され、少なくとも一つの膨張部から低温エンジンブロック１６内に排出された後にＨＥＦを回収するためのＨＥＦ再生部１８を有する。低温エンジン１０は、第一のタンク１２から低温エンジンブロック１６に作業流体を移すための、作業流体ポンプ２０及び作業流体注入部２２、及びＨＥＦタンク１４から低温エンジンブロック１６にＨＥＦを移すための、少なくとも一つのＨＥＦポンプ２４を更に有する。
【００４９】
膨張部内でのＨＥＦと作業流体との間の直接的な混合が特に上述されたが、例えば、作業流体が膨張部内に導入される前に、一つ以上のプレミキサー内でＨＥＦを作業流体と混合すること又は熱交換器を使用すること等の、他の（直接的又は間接的な）熱移動（heat  transfer）手段が同様に使用され得ることが理解されるであろう。代替的に、熱の移動は、低温エンジンの作業流体と、例えば冷凍システム又は燃料電池のような任意の熱生成システムとの間又はそのような熱生成システム内の任意の流体との間で起こり得る。
【００５０】
図２に示されるシステムにおいて、両方のエンジン１０，５０は単一のウォーマント（warmant）／クーラント（coolant，冷却液）熱交換流体（ＨＥＦ）を使用し、ＨＥＦは単一の貯蔵タンク１４から一つのポンプ又は複数のポンプを介して独立してアクセルされる。温かいＨＥＦは、任意的にバックアップのラジエーター５２を介して、ＩＣエンジン５０からＨＥＦタンク１４に向かって流れ出る。低温エンジンブロック１６への送出の前に、ＨＥＦタンク１４からのＨＥＦは、給気冷却器、油冷却器、ブレーキシステム又は排気ガス再循環（ＥＧＲ）のようなシステムからの熱、又は、直接的な排気若しくは追加的な閉ループ動力サイクルを介した間接的な排気を提供する補助熱交換器２６によって追加的に加熱されてもよい。いくつかの実施形態において、制御を改善するために、これらの（複数の）補助熱交換器２６のためのＨＥＦタンク１４に直接的に戻すことが望ましい。図１において、冷却及び／又はターボ過給の目的のためにＩＣエンジン５０の空気吸入システム５４へ作業流体を送り出す低温エンジン１０の排気管（exhaust）２８、低温タンク１２、ポンプ２０及び注入部２２からの給送と共に、作業流体相互作用が示される。
【００５１】
低温エンジン１０及び動力発生装置５０は、個別に動作する低温エンジン１０若しくは動力発生装置８０のいずれかによって又は同時に動作する両方のユニットによって、動力が出力手段（例えば駆動軸）８０に提供されることができるように機械的に接続される。これは、例示の目的でのみ提供される以下の構成の下で実現されることができる。当業者は、如何なる他の適切な構成であっても同様に使用され得ることを理解するであろう：
・各ユニットが別々の駆動ホイールのセットに動力を届ける、例えば、ＩＣエンジンがリアホイールを駆動し、低温エンジンがメインホイールを駆動する、間接的結合。
・電気的又は液圧による媒体を介する間接的結合。この構成において、各動力ユニットは発電機又は液圧ポンプを駆動してもよく、駆動ホイールは電気モータ又は液圧モータによって動力を与えられる。これは、バッテリー又は蓄熱器を介する駆動システム内での少しのエネルギー蓄積の両方を可能にし、回生制動を容易にする。
・両方の動力ユニットが制御システムによって要求通りに解放されることができるように、両方の動力ユニットが一連のクラッチ機構を介して直接的に駆動シャフト対して、機械的に接続される、直接的結合。
・複数の動力ユニットが、（機械的、電気的、液圧式又はその他の）駆動軸への接続を有する単一のエンジンブロックを構成するような、複数の動力ユニットの直接的な統合。
【００５２】
図３は、上述のように用いられ得る機械的結合構成の模式的な表示を提供する。図３において、低温エンジン１０及び動力発生装置５０には、原動力出力部材が個々にそれぞれ設けられる。原動力出力部材は、例えば、破線内に１００で示される伝達システムのそれぞれの部分７０４，７０６に接続する出力軸７００，７０２の形である。エンジン１０，５０のそれぞれの出力部７００，７０２は、伝達システム１００内の集約機構（summing  mechanism）７０８によって一緒に結合されてもよい。また、それぞれのクラッチ７１０，７１２は、要求通り及び要求されるときに集約機構からの出力軸の結合及び分離を容易にするために設けられてもよい。例えば軸８０ｃの形である共通の伝達出力部が、集約機構７０８から設けられてもよく、分割機構（splitting  mechanism）７１８、及び、分割機構７１８とそれらのそれぞれのホイールセット７１４，７１６との間に配置された更なるクラッチ構成７２０及び７２２によって第一の駆動ホイールセット及び第二の駆動ホイールセット７１４，７１６の一方若しくは他方又は両方に接続されてもよい。任意的な又は代替的に設けられる第一の補助出力部材及び第二の補助出力部材７２４及び７２６は、それらのそれぞれのエンジン１０及び動力発生装置５０をそれぞれのホイールセット７１４，７１６に結合させるために設けられてもよい。これらの出力部材の選択的な結合及び分離を可能にするために、更なるクラッチ７２８，７３０が設けられてもよい。分割器（splitter）７１８又はそれぞれの第一の補助出力部材若しくは第二の補助出力部材７２４，７２６からの動力を受けるため、及びそれらのそれぞれのホイール対セット７１４，７１６に原動力を渡す（passing）ために、それぞれの第二の集約機構及び第三の集約機構７２９，７３１が設けられてもよい。各クラッチには、７３２，７３４，７３６，７３８，７４０，７４２で模式的に示される作動機構が設けられ、それぞれは制御部７５０に動作的に接続される。制御部７５０は、要求通り及び要求されるときにクラッチの開閉を生じさせるように機能することができる。
【００５３】
上記の構成は、エンジン１０及び動力発生装置５０の動作に応じて、いくつかの方法で運転されてもよい。両方からの出力は、両方のクラッチ７２０及び７２２を係合させることによってホイール対の両方のセット７１４，７１６に提供されるか又はクラッチ７２０，７２２の一方又は他方の選択的な分離によってホイール対のいずれか一方に提供される前に、集約機構７０８によって取り込まれ、分割器７１８に伝達されてもよい。代替的に、先述のようにクラッチの動作によって低温エンジン１０又は動力発生装置５０の一方又は他方からの出力が分割器７１８に渡され、ホイール対セット７１４，７１６の一方若しくは他方又は両方に伝達されてもよい。動作の一つの代替的なモードにおいて、低温エンジン１０及び動力発生装置５０の一方若しくは他方又は両方からの出力は、ホイールセット対７１４，７１６の一方若しくは他方又は両方により直接的且つ別個に伝えられてもよい。これを行うために、伝達経路から集約機構７０８を除外するようにクラッチ７１０及び７１２が制御部７５０によって解放され、補助出力部材７２４，７２６上のクラッチ７２４及び／又はクラッチ７２６の一方若しくは他方又は両方は、制御部７５０によって係合させられる。クラッチ７２０及び／又はクラッチ７２２の作動又はそうでないかに応じて、動力は、低温エンジン１０又は動力発生装置５０の一方又は他方によって個別のホイールセット対７１４又は７１６に伝達され得る。例えば、クラッチ７２０が解放された場合は、その結果低温エンジン１０からの動力は専ら第一のホイールセット対７１４に向けられることになるが、クラッチ７２０及び７２２が両方係合させられた場合は、その結果低温エンジン１０からの動力は第一のホイールセット対７１４及び第二のホイールセット対７１６の両方に伝達されることができる。この後者の構成において、クラッチ７３０を分離することによって動力発生装置５０を分離することが可能である。技術に精通している読者は、反対の構成もまた可能であり、その構成において動力発生装置５０は、それぞれのクラッチを結合又は分離することによってホイールセット対７１４，７１６のうちの一つ以上を駆動するために使用されてもよいことを正しく理解するであろう。例えば、動力発生装置は、クラッチ７２０，７２２及び７３０を働かせ、クラッチ７１０，７１２及び７２８のそれぞれを働かなくすることによって第一のホイールセット対７１４を駆動するために使用されてもよい。そのような構成はまた、集約機構７０８の回転も生じさせるであろうが、この回転は、共通の出力部８０ｃ内の更なる、任意的なクラッチ７４６及び関連するアクチュエータ７４８の提供によってなくすことができる。アクチュエータ７４８は、制御部７５０による作動のために制御部７５０に接続される。代替的に、いくつかの動作のモードにおいて、集約機構７０８を完全に除外し、二つのエンジン１０，５０にそれら自身の出力軸７００，７０２を通じ、出力軸７２４，７２６を介して別々のホイール対７１４，７１６に動力を提供させることが可能である。そのとき出力軸７２４，７２６は、もはや“補助的”ではない。
【００５４】
低位の熱の供給源でさえ動力に変換する低温エンジンの能力は、非常に広い範囲の潜在的な熱源が利用可能であることを意味する。例えば、低温エンジンは、ＩＣエンジンの油熱交換器、給気予冷器、排気（触媒コンバーター後）、排気ガス再循環システム、エンジン冷却液システムから、又は電気的又は液圧式の抑制剤のような技術の使用を通じてブレーキ等からですら熱を回収するために有用であり得る。従来技術の試みは、同じ場所に配置されるプロセス（例えばＩＣエンジン）から排出される全ての熱が、低温エンジンによって軸動力に変換されるべきであると仮定してきた。しかしながら、低温作業流体の費用が高すぎる場合は、この動作レジームは次善である。代替的に、低温作業流体が使い尽くされたにもかかわらず、使用者がなお同じ場所に配置されるプロセスが機能することを要求する状況があり得る。結果として、本発明の一つの実施形態は、低温エンジンの低温作業流体が使い尽くされる場合に熱／動力発生プロセスが機能することを可能にするための最適な従来型の熱排出装置（例えば、ラジエータ）の使用を含む。これは、同じ場所に配置される低温エンジンが、特定の用途のために最適な、熱を発生する動力発生装置から排出された熱の部分のみを捕らえ、変換することを可能にする利点を有する。
【００５５】
低温エンジン１０の熱交換流体システムの、ＩＣエンジン８０の冷却液システムとの統合が、二つの実施形態について以下に記述される。その二つの実施形態において、単一の流体又は（水‐不凍剤のような）混合物が使用される。一つの代替は、複数の熱交換流体及び冷却液を、それらの間の接点（interface  point）としての液体／液体熱交換器と共に使用することである。単一の熱交換流体及び冷却液の実施形態において、下で記述される‘複式ポンプ（dual  pump）’システム及び‘共通レール’システムの両方は、固定された動力比で動作しない低温−ＩＣエンジンハイブリッドシステムの稼働において直面しそうないくつかの動作レジームを可能にする。例示的な実施形態において、低温エンジンシステムにおいて使用するためにＩＣエンジンシステムから排出された熱エネルギーを貯蔵するための絶縁された熱交換流体（ＨＥＦ）タンクが、使用される。ＨＥＦタンクは、より高温のＨＥＦを貯蔵するためにより小さな部分（例えば右手側）が使用されるように、分割される。これは、残りのいくらかの熱いＨＥＦが定期的な霜取りのため又は起動に先立つＩＣエンジンブロック及びオイルの予熱のためにラジエーターを通じて循環する間に、ＨＥＦが低温エンジン動作のみに使用される間のＨＥＦの本体の必然的な（inevitable）冷却を可能にする。ＨＥＦタンクの両側はオーバーフローによって接続され、熱い側が満杯である場合にＨＥＦが冷たい側にあふれる。
【００５６】
一つの代替的な実施形態において、ＨＥＦタンクは、上で記述された分割タンクの代わりに単一のタンクである。
【００５７】
図４は、低温エンジン１０及び動力発生装置５０、この場合ではＩＣエンジンのそれぞれにＨＥＦを提供する別個のポンプを含む、複式ポンプシステム２００を示す。第一のポンプ２０６は、動作中にＨＥＦタンク１４の冷たい部分から低温エンジン１０にＨＥＦを送り出す。低温エンジンを離れる際に、ＨＥＦは、排気ガスから分離され、三方弁２０５に向かって流れる。ＨＥＦが周囲温度よりも高い場合は、ＨＥＦはＨＥＦタンク１４の冷たい側に直接的に戻される。ＨＥＦが周囲温度よりも低い場合は、ＨＥＦはラジエーターを介してＨＥＦタンク１４の冷たい側に戻され、ラジエーターは周囲の空気からＨＥＦを再加熱するためのエネルギーのいくらかの部分を提供する。ポンプ２０７は、ＩＣエンジンブロック１６及び補助熱交換器（例えば給気冷却器及び油冷却器）に向かってＨＥＦを送り出す。バルブ２０１は、その温度が予め設定された値（１００℃に近い）よりも低い間にＨＥＦタンク１４の熱い側から、又はそうでない場合に冷たい側からＨＥＦを提供するために使用される。他のバルブ２０４は、（例えばＩＣのみが動作しており）追加的な冷却が必要な場合にラジエーターを通じて、又はそうでない場合に直接的にＨＥＦをＨＥＦタンク１４に戻すために使用される。
【００５８】
ＨＥＦタンク１４の熱い側からのＨＥＦは、バルブ２０１−２０４の適切な動作によって、低温エンジンの自然放熱（ambient）動作の間に予熱のためにエンジンブロック１６及び補助熱交換器を通り抜けるように、又はラジエーターの霜取りのために直接的にラジエーターに向かって方向付けられる。
【００５９】
本発明の一つの実施形態による他のシステム３００が図５に示される。ここでも同様に、システムは、低温エンジン１０及び動力発生装置５０、この場合はＩＣエンジンを含む。図４と同様に、ポンプ３０６は、ＩＣエンジンブロック１６及び補助熱交換器（例えば給気冷却器及び油冷却器）に向かってＨＥＦを送り出す。ハイブリッドシステム３００内の任意のサブシステム（例えば、ＩＣエンジン、補助熱交換器、ラジエーター及び低温エンジン）にＨＥＦを送り出すための共通レールが存在し、これは、バルブ３０１−３０８の適切な制御を通じて達成される。したがって、図５に示される統合のシステムは、図４と同じ機能性を提供すると同時に、単一のポンプ３０６のみの使用を要求する。
【００６０】
上記の実施形態において、バルブ動作は、制御システムによって自動的に指示される。作動は、如何なる手段によって、例えばソレノイド又は空気式のシステムによって達成されてもよい。それが有益である場合には、これらのシステムにおいて示される三方弁のいずれでも、図６に示されるような共通レール構成内のラジエーターサブシステムに関して例示されるような、二方弁及び逆止弁の組み合わせによって置き換えられてもよい。
【００６１】
本発明の他の特徴は、低温エンジンでのそれらの使用を通じた軸動力を提供するだけでなく、同じ場所に配置されるプロセス、例えばＩＣエンジンに冷却を提供するための低温作業流体及びそれらの低い温度の使用を伴う。冷却は、以下のような方法を通じて低温作業流体から得られてもよい：
低温エンジンシステム上の様々な点からの蒸発の使用、
・純粋にその冷却能力のための、作業流体の一部の犠牲。
・（例えば、膨張プロセスの終わりにおいてより低い温度を許容することによって）軸動力を犠牲にして冷却をもたらすような方法での低温エンジンの動作。
【００６２】
冷却は、次いで作業流体との直接的な接触、間接的な熱交換手段を通じて又は更なる中間的な流体の使用を通じてシステムの他の部品に伝えられることができる。
【００６３】
この冷却は、冷たさ、同様に冷凍及び空調を要求する、同じ場所に配置されるプロセスのために使用されることができる。代替的に、冷却は、ＩＣエンジン又は燃料電池のような動力発生装置の熱生成プロセスの効率を高めるために使用されることができる。例えば、ＩＣエンジンのための給気を冷却すること又は同じ場所に配置される有機ランキンサイクル又は熱電発電機の最低温度を低下させることが可能である。当業者は、他の適切な熱生成プロセスが同様に使用され得ることを理解するであろう。
【００６４】
低温エンジンに動力を提供するための液体空気（又は任意の他の適切な冷却剤）の使用は、ＩＣエンジンの空気吸入口と統合されるコンパクトな直接冷却システムを可能にする。吸入温度を低下させることは、圧縮仕事及びエンジンノックの可能性を低減し且つ増大した空気密度から燃焼させられ得る燃料の分量を増大させて、ターボエンジン及び過給エンジンのために有益であり得ることは、よく知られている。
【００６５】
図７に示されるように、低温作業流体、好ましくは本実施形態において液体空気は、低温エンジン１０の冷却剤タンク１２、ポンプ２０又は注入部２２から取得され、一つの制御バルブ８２又は一連の制御バルブを介してＩＣエンジン５０の吸入空気流５４内に注入される。この冷却剤給送は、前述のサブシステムからの蒸発損失に関連する非常に低い質量流量であってもよく、又は低温エンジン１０の冷却の必要性若しくはＩＣエンジン５０の動力‘強化（boost）’の必要性のいずれかに基づいてはるかに高い瞬間流量で意図的にパージされる冷却剤であってもよい。低温の空気流は、配管への熱伝導により、液体及び気体の相の空気のいくらかの混合物であるとみられるが、その一方で完全に液体の空気又は完全に（冷たい）気体の空気から成ってもよい。ＩＣエンジン吸入空気流５４と混合する中で、冷却剤は、気化及び温度上昇し、周囲の空気流を冷却し、平均吸入空気温度を低下させる。ＩＣエンジン５０内にターボ過給機が含まれる場合には、冷却は、ターボ圧縮段階の前又は後に行われてもよく、又は任意的に、両方の段階で冷却するためのターボ過給機の両側の二つの注入部の使用を通じて行われてもよい。本発明の構成は、ａ）エンジンマップのうちの選択された部分での断続的な使用及びｂ）周囲の空気吸入に比較して少量の液体空気の追加が可能であることの利点を有する。その結果は、完全な吸入空気質量を供給するために要求される流量と比較してはるかに低い液体空気の使用量であり、これは、液体空気又は例えば車両内に貯蔵される必要がある任意の他の適切な低温作業流体の量を限定することに非常に関係がある。限定された使用は、低温流体としての窒素と共に前記の構成でなされてもよく、その燃焼エンジン内でのＮＯｘ生成を低減するという利点を有してもよい。
【００６６】
図７の実施形態は低温作業流体としての液体空気の使用と共に記述されてきたが、低温作業流体は、如何なる冷却剤であってもよい（例えば、液体空気、水素、窒素、酸素、二酸化炭素、液化天然ガス、等）。
【００６７】
図８に示される他の構成は、限定された‘強化’期間のためにＩＣエンジン５０に１００％の作業流体を提供するための、低温エンジン１０給送サブシステム（例えば、タンク１２、ポンプ２０又は注入部２２）から取得される液体空気の使用を提供する。液体空気又は複数の相の空気は、制御バルブ８２を介して周囲熱交換器又は廃熱交換器を通じて圧力で流れてもよい。ここで、それは完全に気化され、圧力を高められた冷たいガスとしてＩＣエンジン５０吸入口５４に向かって送り出される。空気吸入口５４内の第二のバルブ５６は、加圧されたガスがＩＣエンジン５０内に強制的に入れられ、大気中に失われないように、同時に閉じられる。この制御弁は、任意的に逆止弁又は任意の他の適切な弁若しくは弁配列に置き換えられてもよい。
【００６８】
空気吸入口予冷及びターボ過給の両方は、液体空気に関して図９に示されるシステム及び液体窒素に関して図１０に示されるシステムを介して達成されることができる。図９に示されるように、低温作業流体は、一つの制御バルブ８２又は複数のバルブを介して、低い水準で連続的に又は要求される時に断続的にかのいずれで、低温エンジン１０の給送サブシステム（タンク１２、ポンプ２０及び注入部２２）から取得される。液体又は複数の相の冷却剤は、それが気化及び温度上昇させられる給気予冷器５８を通過し、ターボ過給機の圧縮段階に先立ってＩＣエンジン空気吸入流５４を冷却する。周囲温度に近いガスとして、それはその後に膨張部６０を通って流れ、ターボ圧縮機６２を駆動する仕事を生み出す。この膨張部は、如何なる適切な種類のもの、例えば軸式、遠心式又は往復動式であってもよく、機械的な結合又は他の手段を介してターボ圧縮機６２に結合されてもよい。
【００６９】
低温作業流体として液体空気が使用される場合には、その結果、これはそのときに、更なる冷却を提供するためにＩＣエンジン５０内への取り込みに先立って給気に加えられてもよい。任意的に、この排気は大気に放出されてもよい。液体空気が特に言及されたが、低温作業流体は、如何なる冷却剤（例えば液体空気、水素、窒素、酸素、二酸化炭素、液化天然ガス等）であってもよい。
【００７０】
低温作業流体をＩＣエンジンの空気吸入口内に導入することが好まれない状況において（例えば、液体窒素が低温の‘燃料（fuel）’として使用される場合には）、給気への更なる冷却は、図１０に示される‘給気冷却器’のような他の熱交換器を介して行われる。本実施形態において、図９と同様に、低温作業流体は、一つの制御バルブ８２又は複数のバルブを介して、低い水準で連続的に又は要求される時に断続的にかのいずれで、低温エンジン１０の給送サブシステム（タンク１２、ポンプ２０及び注入部２２）から取得される。液体又は複数の相の冷却剤は、それが気化及び温度上昇させられる給気予冷器５８を通過し、ターボ過給機の圧縮段階に先立ってＩＣエンジン空気吸入流５４を冷却する。周囲温度に近いガスとして、それはその後に膨張部６０を通って流れ、ターボ圧縮機６２を駆動する仕事を生み出す。この膨張部は、如何なる適切な種類のもの、例えば軸式、遠心式又は往復動式であってもよく、機械的な結合又は他の手段を介してターボ圧縮機６２に結合されてもよい。排気は、その後に大気に放出される。任意的に、いくらかの冷却剤が、燃焼からのＮＯｘ生成を低減するために燃焼エンジン５０の空気吸入口に導入されてもよい。
【００７１】
本明細書において記述される組み合わされた予冷とターボ過給の構想は、多くのＩＣエンジンに見られるターボ過給システムに加えて使用されることができる。ターボ圧縮機段階は、空気吸入口内に直列又は並列に（適切なバルブと共に）配列されてもよい。代替的に、低温の流れの膨張部及びＩＣ排気流の膨張部は、機械的又はその他の手段を介して単一の圧縮機ステージに結合されてもよい。機械的な結合について、ＩＣエンジン排気膨張段階は圧縮機に連続的に結合されるが、低温の膨張部段階は使用中を除いて離されるように、クラッチ機構（例えばオーバーランクラッチ）を適合させることが、有利であり得る。これらの構成、特に図１０に示されるものは、それらが冷却剤の冷却及び膨張の両方の性質を有効に使うため、任意の低温作業流体（例えば、液体天然ガス、水素、酸素、二酸化炭素又は任意の他の低温作業流体）と共に使用するために適切であり得ることが、当業者によって理解されるであろう。
【００７２】
代替的に、又は上に記述されたシステムに加えて、更なるターボ過給は、低温エンジンの排気流から得られてもよい。これは、低温エンジンシリンダー内の気化された低温作業流体を、周囲圧力以上で出ていくように不足膨張させること（underexpanding）によって達成されてもよい。これは、上に記述されたように他のターボ過給機圧縮機及び膨張部段階と共に配列されてもよい。図９に示されるシステムセットアップの下で、低温エンジンからの温かい周囲圧力以上の排気は、膨張部６０に送られて膨張させられ、ＩＣエンジン空気吸入口５０の圧力を上昇させてターボ圧縮機６２を駆動するか又は駆動を支援する仕事を生み出す。膨張の後に、この排気ガスは、大気に放出されることに先立って、熱交換器を介して吸気を冷却するために使用されることができる。任意的に、低温作業流体が液体空気である場合には、そのときはこれの一部が空気吸入口にダクトを通して送られてもよい。空気吸入口においては、ＩＣエンジンシリンダー内での膨張プロセスのために、低い水準の混入した水分が有利であり得る。一つの代替として、給気は、高められた圧力の冷たい空気を、低温エンジン排気口からＩＣエンジン吸入口に直接的に方向付けることによって達成されてもよい。概して、冷却剤は、如何なる冷却剤（例えば、液体空気、水素、窒素、酸素、二酸化炭素、液化天然ガス等）であってもよい。
【００７３】
いくつかの実施形態において、低温作業流体は、例えばＩＣエンジン内で燃焼させられる液化天然ガス若しくは水素又は燃料電池で使用される水素を使って、動力発生装置のための燃料源を追加的に形成する。水素又はＬＮＧは、冷却剤エンジン内での膨張から動力を提供することができ、続いて動力発生装置内での燃焼／化学反応から動力を提供することができる。この場合において、作業流体が動力発生装置の空気吸入口に導入されるように、図７，９及び１１を参照して記述される実施形態が使用されてもよい。
【００７４】
本発明の一つの更なる目標は、本発明の効率及び単純さを最大化する動作レジームを提供することである。熱を生成する動力源のその最も効率的な点での動作を可能にするために低温エンジン及び熱貯蔵部を使用することの一つの例として、低温エンジンは、ＩＣエンジンと組み合わされてもよい。典型的に、ＩＣエンジンは、低い負荷又は非常に高い負荷では比較的低い効率で動作する。故に、本発明による一つの例示的な動作レジームは以下の通りである：
・低い動力が要求される場合に、低温エンジンが原動力を提供する−良好な低速トルクの利益を享受し、燃焼エンジンの負荷サイクルのうちの非効率な部分を取り去る。
・ある‘比較的低い’動力閾値以上で、燃焼エンジンが全ての原動力を提供する−その効率的な動作範囲内。
・ある‘比較的高い’動力閾値以上で、両方の動力ユニットが原動力を提供するために並行して働き、燃焼エンジンを最大動力要求のための大きさとする必要性を取り去る。
【００７５】
このアプローチにはいくつかの利点が存在する。燃力消費は、廃熱を軸動力に変換するための低温エンジンの使用を通じて直接的に低減される。燃料消費はまた、より頻繁に、理想的には可能な限りその最も効率的な（複数の）点で稼働するＩＣエンジンを通じて低減される。その上に、ＩＣエンジンが全ての最高動力を供給しなくてもよいので、ＩＣエンジンが小型化されることができ、それが効率的な点で動作する可能性を高め、資本費用を低減する。この状況において（他の熱回収手段でなく）低温エンジンを使用することの一つの特有な利益は、非常に高い得られる発生量（yield）であり、従って、それは、例えば有機ランキンサイクルよりも広い範囲の動作状況に渡って動力を提供するために使用されることができる。その結果は、より大幅な燃料節約及びエンジン小型化の利益である。いくつかのハイブリッド化（hybridisation）構成を使ってＩＣエンジンを小さな範囲の動作状態−ある一つの極端な場合において、単一速度動作に制限し、それにより、向上した効率性を提供することもまた可能である。従来技術のシステムはタービン膨張及び高位の熱を使用するのに対して、本発明は低温の開放二次サイクルに関する。
【００７６】
低温エンジンシステムの高い発生量はまた、短い期間のゼロエミッション動作を可能にする。実際的には、ＩＣエンジンから排出される熱の約半分を軸動力に変換することが可能であり得る。これは、制限された期間の間だけ低温エンジンシステムが車両又はそれが統合される他のプロセスのために“主要な発動機（prime−mover）”として動作する一つの実施形態のために十分な動力である。これが行われ得る時間の長さの第一の制限は、周囲熱交換器によって緩和（mitigate）されることができる熱貯蔵部の大きさである。第二の制限は、車両又はプロセス上に貯蔵される低温作業流体の量である。熱貯蔵部、低温作業流体及び任意的な周囲熱交換器を正しい大きさとすることは、この種類の使用パターンを可能にすることができる。主要な発動機として低温エンジンが使用され得る期間は、熱貯蔵部が熱的に使い尽くされた後にウォーマント／クーラントＨＥＦに部分的な周囲再加熱を提供するバックアップのＩＣエンジンラジエーターを使用することによって延長されることができる。分割された熱貯蔵部を使用することによって、高温の流体の一部分は、ａ）ラジエーターの霜取りのために高温の流体を提供するため、及びｂ）ＩＣエンジンのウォームスタートを可能にするために、予備として保持されることができる。
【００７７】
低温エンジンは代替的に燃料電池と組み合わされ、燃料電池をその効率的な点で稼働させること及び廃熱を利用することを通じた水素消費低減の観点から、上に記述された利益に類似した利益を達成してもよい。
【００７８】
図１２は、加速／減速事象を含む駆動サイクルの例示的な区分（section）についての、低温ＩＣ“ハイブリッド”エンジンによって満たされ得る、変化する動力需要を示す。任意の他の適切な動力発生装置がＩＣエンジンの代わりに使用され得ることが、当業者によって理解されるであろう。一つの例示的な実施形態において、図１０に示されるデューディサイクルは、上に記述されたように、本発明の一つの実施形態によるシステムによって駆動される。
【００７９】
区分１は空回り（アイドル）を示し、その後に低温エンジンが単独で使用される低い動力での運転が続く。空回り区分の間、低温エンジンは低い動力出力で運転され、理想的には動力出力が問題の車両の最小の要求のみに等しくあるべきである（例えば、内部摩擦に打ち勝つため、補助的な設備を稼働させるため及びホテルロード（hotel  loads）を支持するために要求される動力の量）。熱交換流体は、一定に近い膨張率を維持して低温作業流体が効率的に膨張させられることを確かにするために使用されることができる。
【００８０】
区分２。低温エンジンは止められ、ＩＣエンジンが引き継いで、例えば２５−３５％の範囲について動力を提供する。この範囲の開始及び終了点は、そのハイブリッドのために選択されるＩＣエンジンの効率的に動作する点によって決定される。
【００８１】
区分３は、３５−６０％の動力において、の低温エンジンが、その設計動力（約２５％）まで、ＩＣエンジンに加えて使用される（すなわち、低温エンジン及びＩＣエンジンが一緒に働く）、部分を示す。低温エンジンは、ＩＣエンジンが最高の効率的な動力で稼働する点から、可変の出力を提供するために柔軟に使用される。
【００８２】
区分４。ＩＣエンジンはなおも動力の３５％を提供するが、低温エンジンは、その（最高効率の）設計動力の２倍から２倍で使用され、短い期間の間だけ最大の定格出力（rated  power）を提供する。
【００８３】
区分５。高い一時的な動力区分は予冷の点を示し、上に記述されたターボ過給方法は、発生される全軸動力の迅速な上昇を達成するために有益に使用されてもよい。
【００８４】
区分６は、減速事象を示し、その減速事象においていくらかの回生制動が用いられることができる。例えば、これは、熱を発生するリターダー又はいくつかの形式の圧縮に基づくエンジンブレーキの使用を通じて達成されてもよい。
【００８５】
上に与えられる動作範囲の境界値は、純粋に例示的なものであり、利益を最適化するために調節されてもよい。正確な境界条件は、一緒に組み合わされている低温エンジン及びＩＣエンジンの正確な特性、及び、その設備が使用されるべきデューティーサイクルに依存するであろう。両方のエンジンの範囲制限を規定するための動力水準の使用は、一つの単純化であることもまた、理解されるであろう。現実には、ＩＣエンジンの高い効率範囲は特に、制限を規定するためにトルクとエンジン速度の組み合わせを使用する二次元のアプローチを通じてより良く利用されることができる。これらの方法は、燃料電池のような他の補足的な動力源の柔軟性及び効率性を高めるために使用されてもよいことが、当業者によって理解されるであろう。低温−ＩＣエンジンハイブリット様結合の一つの注目すべき利益は、短い期間の間の設計動力密度のより大きな多重性を達成する能力にある。先の実施例において、低温エンジンは全定格出力の２５％を生成する大きさにされたが、駆動サイクルの部分において、それは最大で定格出力の６５％を提供してもよい。シリンダー内の非圧縮性のＨＥＦの存在によって、膨張率は、変化する最高圧力に加えて、エンジン形状によって課される制限の中で調節されてもよい。そのため、より低い動力での動作は、膨張率を上昇させることによって良好な効率で維持されることができる。同様に、望ましい場合は、非常に高い動力密度のために、比較的低い膨張効率と引き換えに、より多くの低温流体をシリンダー内に押し込むことが可能である。これは、例えばバスのような、駆動サイクルが（ＩＣエンジンによって非効率的に扱われる）長い期間の空回り負荷を典型的に含み、得られる動力出力のうちの上部が一時的に且つまれにのみ使用される、いくつかの用途のために特に適した特性である。しかしながら、このハイブリッド構成が同様によく適するかも知れない広い範囲の他の用途及び駆動／デューティーサイクルが存在する。
【００８６】
これから、以下の表１に対して参照がなされる。表１は、複数の異なる動力発生構造の間の比較を提供する。それらは以下を含む：
Ａ）標準的なディーゼルを動力とするバスに対応する、‘ＩＣＥのみ’。ハイブリッド構成の性能は、この構成に対する比較である。
Ｂ）出願人が開発しているハイブリッド構成である、‘完全に動的’。
参考事例の‘ＩＣＥのみ’に比較して、ＩＣエンジンはＩＣＥ動力に対して小型化される。この小型化されたＩＣエンジン動力出力は、‘ＩＣＥ動力トップ制限（cap）’と‘ＩＣＥ動力テイル制限’との間に更に限定される。システムから要求される動力がそれらの制限の間にある場合は、ＩＣエンジンは単独でその動力を提供することができる（ディアマンエンジン（Dearman  engine）（ＤＥ）は停止）。要求される動力がＩＣＥ動力テイル制限’よりも低い場合は、ＤＥは単独でその動力を提供することができる（ＩＣＥ停止）。要求される動力がＩＣＥ動力トップ制限’よりも高い場合は、ＩＣエンジンは‘ＩＣＥ動力トップ制限’で稼働し、ＤＥは追加的な動力要求を提供する。
Ｃ）半ば動的なハイブリッド構成である、‘固定比率’。システムから動力が要求される場合に、それが１ｋＷであろうと１２０ｋＷであろうと、Ｘ％はＤＥに由来し、（１００−Ｘ）％はＩＣＥに由来することができる。
Ｄ）非動的なハイブリッド構成である、‘一定のＤＥ出力’。システムから動力が要求される場合に、ＤＥは一定のＸｋＷの出力を提供し、ＩＣエンジンは追加的な要求を提供する。
【００８７】
異なる構成の性能を比較するために使用されることができる、シミュレーションからの出力は、以下の通りである。
【００８８】
・‘ＩＣＥ平均ブレーキ特異的燃料消費（ｂｓｆｃ）’は、往復動エンジンの燃料効率の評価基準である（ｂｓｆｃの上昇と共に燃料効率は低下する）。ＩＣＥのｂｓｆｃの有意な低減は、改善されたＩＣＥ性能の一つの指標である。
【００８９】
・‘燃料費’は、監視すべき極めて重要なパラメータである。経済的に道理にかなうシステムのために、全体の燃料費（ＬＮ２＋ディーゼル）は、単にディーゼルで稼働するＩＣＥについての燃料費よりも低くなくてはならない。そうでない場合は、その技術は元金回収（payback）を有することができず、従って商業的に実現可能ではないであろう。
【００９０】
・‘元金回収（Payback）’：ロンドンバスの運転者（operators）は、ロンドン市交通局（ＴｆＬ）から７年契約を得ようと努力する。７年以上の元金回収を有する技術は、そのような運転者にとって魅力的でないであろう。異なる契約期間が他の運転者に対して適用され得るが、短い元金回収期間を有する技術のみが、最終使用者にとって魅力的（それ故に商業的に実現可能）であろう。
【００９１】
・‘１リットルのディーゼル節約のために必要なＬＮ２’は、どれだけ効率的に全体のシステム効率を改善するためにハイブリッドが使用されるかの、一つの指標を与える。この比率が小さい程、その技術が商業的に実現可能であり得る可能性が高い。
【００９２】
比較表から、以下のことが理解されることができる：
【００９３】
・‘一定の低温（ディアマンエンジン又はＤＥ）出力’ハイブリッドは、非常に有用な従来にシステムに対する改善をもたらすが、本発明にディーゼル及びＬＮ２について現在の市場価格を与えられる場合には、経済的に実現可能でないかも知れない。
２０％から３０％のディーゼル節約及び少しのＩＣＥ効率改善（ｂｓｆｃが３％低下）が達成されることができる。しかしながら、燃料費は従来のエンジンよりも高く、その技術は元金回収のために長い時間を要し、故に最終使用者にとって商業的に魅力的な選択肢ではないことを意味する。
【００９４】
・‘固定比率’ハイブリッドは、従来の動作に比較してそれ自体で有意な利点をもたらし、１０から１５％の動力出力を提供するＤＥを考えた場合に、低減された全燃料費（〜１％から２％の低減）と共に、１５％から２０％のディーゼル節約をもたらし且つＩＣＥのｂｓｆｃの４％低下が達成されることができる。これは、潜在的に商業的に魅力的な状況を示す。しかしながら、これらの両方の事例についての元金回収期間は高いままであり（７．４年から１７年以上）、これらの事例が説得力を有することを妨げる。加えて、燃料節約は最大１５％に限られるもので、その技術への投資の魅力を小さくする（より高い燃料低減を達成することはより高いＤＥからの出力を要求するものであり、燃料費の増大につながる）。この構成は魅力的であることの境界にあるが、恐らく十分に説得を有するものではない。
【００９５】
・‘完全に動的な’ハイブリッドは、従来のディーゼルエンジン及び代替的なハイブリッドの選択肢に対する有意な改善を示し、現在の燃料価格であっても商業的に魅力的であろう。
５年より短い元金回収期間を伴う、１７％から１８％のディーゼル節約、ＩＣＥのｂｓｆｃの＞７％の低下、燃料費の４％の低下は、ＤＥの完全に動的なハイブリッド構想のための説得力を有する事例をなす。これは、この構成は最も少ない１リットルのディーゼル節約毎のＬＮ２を使用するという事実によって更に確認される（他の事例についての＞３０に比較して、〜２７の比率）。加えて、ＩＣＥトップ制限及びＩＣＥテイル制限のよりきめ細かい調整は、‘完全に動的な’ハイブリッドの投資対効果検討書を更に改善しそうである。
いずれのハイブリッド構成においても、いくらかの利益が達成されることができるが（燃料節約及びＩＣＥ効率）、最適化された制御方策のみが、現在の市場において魅力的且つ経済的に実現可能な事例を提供しそうである。比較は、ディーゼル及びＬＮ２についての現在の市場価格に基づくことが加えられなければならない。ディーゼル価格の上昇及び／又はＬＮ２価格の低下は、‘固定比率’ハイブリッド及び‘一定のＤＥ出力’ハイブリッドの魅力を増大させ得る。けれども、そのような状況においてディアマンの完全に動的なハイブリッドは、これらの代替に対して競争上の優位性を維持するであろう。
【００９６】
以上、本発明は、本発明の実施形態を示す添付の図面を参照して例示的な形式で記述された。本発明の多くの異なる実施形態が存在すること及びこれらの実施形態は全て続く特許請求の範囲によって規定される本発明の範囲に含まれることが理解されるであろう。
【００９７】
【表１】
0006324411.tif 000002
【００９８】
［実施形態］
実施形態１
低温エンジン、及び
動力発生装置、を有し、
低温エンジン及び動力発生装置は互いに結合され、低温エンジン及び動力発生装置が互いに協調して相乗的に働くことを可能にする、システム。
【００９９】
実施形態２
システムは出力手段を介して動力を出力するように構成される、実施形態１に記載のシステム。
【０１００】
実施形態３
出力手段は、少なくとも一つの駆動軸を有する、実施形態２に記載のシステム。
【０１０１】
実施形態４
低温エンジン及び動力発生装置は、出力手段が低温エンジンと動力発生装置との間で共有されるように、互いに結合され、低温エンジン及び動力発生装置は出力手段を介して選択的に動力を出力するように構成される、実施形態２又は実施形態３に記載のシステム。
【０１０２】
実施形態５
低温エンジン及び動力発生装置は、出力手段が低温エンジンと動力発生装置との間で共有されるように、互いに機械的に結合され、低温エンジン及び動力発生装置は出力手段を介して選択的に動力を出力するように構成される、実施形態２乃至４のいずれかに記載のシステム。
【０１０３】
実施形態６
低温エンジンは、
低温エンジンの作業流体を貯蔵するための、第一のタンク、
熱交換流体を貯蔵するための、熱交換流体（ＨＥＦ）タンクであり、熱交換流体は、低温エンジンの作業流体に熱を移すように構成される、熱交換流体タンク、
作業流体を膨張させることによって作業流体から動力を引き出すための少なくとも一つの膨張部を有し、出力手段を介して抽出された動力を出力する、低温エンジンブロック、及び
ＨＥＦが作業流体へ熱を移した後に、ＨＥＦを回収するためのＨＥＦ再生部、
を有する、
先行する実施形態のいずれかに記載のシステム。
【０１０４】
実施形態７
低温エンジンは、
第一のタンクから低温エンジンブロックに作業流体を移すための、少なくとも一つの作業流体ポンプ及び／又は少なくとも一つの作業流体注入部、及び
ＨＥＦタンクから低温エンジンブロックにＨＥＦを移すための、少なくとも一つのＨＥＦポンプ、
を更に有する、
実施形態６に記載のシステム。
【０１０５】
実施形態８
ＨＥＦが作業流体に熱を移すことを可能にするために、膨張部内でＨＥＦを作業流体と混合するように、ＨＥＦが少なくとも一つの膨張部内に直接的に導入される、実施形態６又は実施形態７に記載のシステム。
【０１０６】
実施形態９
低温エンジンブロックは、作業流体が少なくとも一つの膨張部内に導入される前にＨＥＦを作業流体と混合するための、少なくとも一つのプレミキサーを更に有する、実施形態６乃至８のいずれか一つに記載のシステム。
【０１０７】
実施形態１０
低温エンジンは、ＨＥＦが低温エンジンブロック内に導入される前にＨＥＦに熱を移すための少なくとも一つの補助熱交換器を更に有する、実施形態６乃至９のいずれか一つに記載のシステム。
【０１０８】
実施形態１１
低温エンジン及び動力発生システムは互いに結合され、低温エンジンと動力発生システムとの間の熱エネルギーの移動を可能にする、先行する実施形態のいずれか一項に記載のシステム。
【０１０９】
実施形態１２
動力発生装置によって排出された廃熱を低温エンジンシステムに移すように構成された第一の移動手段を更に有する、実施形態１１に記載のシステム。
【０１１０】
実施形態１３
低温エンジンのＨＥＦタンクは、動力発生装置と一体化している、実施形態１１又は実施形態１２に記載のシステム。
【０１１１】
実施形態１４
第一の移動手段は、動力発生装置によって排出された廃熱をＨＥＦタンクに移すように構成されている、実施形態１３に記載のシステム。
【０１１２】
実施形態１５
ＨＥＦタンクは、動力発生装置によって排出された廃熱を蓄えるように構成されている、実施形態１３又は実施形態１４に記載のシステム。
【０１１３】
実施形態１６
ＨＥＦタンクは、絶縁されている、且つ／或いは、相変化物質のような熱エネルギー貯蔵手段を有する、実施形態６乃至１５のいずれかに記載のシステム。
【０１１４】
実施形態１７
動力発生装置は、動力発生装置から廃熱を排出するための熱排除手段を有する、実施形態９乃至１６のいずれかに記載のシステム。
【０１１５】
実施形態１８
熱排除手段は、システムから廃熱を排出する、実施形態１７に記載のシステム。
【０１１６】
実施形態１９
熱排除手段は、ラジエーターを有する、実施形態１７又は実施形態１８に記載のシステム。
【０１１７】
実施形態２０
低温エンジン及び動力発生装置は、互いに分離されることができ、低温エンジンが動作中でない間の動力発生システムからの廃熱の排出を可能にする、実施形態１７乃至１９のいずれか一つに記載のシステム。
【０１１８】
実施形態２１
低温エンジン及び動力発生装置は、互いに部分的に分離されることができ、低温エンジンが動作中である間の熱排除手段を介した動力発生システムからの廃熱の排出を可能にする、実施形態１７乃至２０のいずれか一つに記載のシステム。
【０１１９】
実施形態２２
低温エンジン及び動力発生装置は、低温エンジンの作業流体が動力発生装置に冷却を提供するように、互いに結合される、実施形態１１乃至２１のいずれか一つに記載のシステム。
【０１２０】
実施形態２３
低温エンジン及び動力発生装置は、低温エンジンの作業流体が動力発生装置に冷却を断続的に提供するように、互いに結合される、実施形態２２に記載のシステム。
【０１２１】
実施形態２４
低温エンジンの作業流体の蒸発が、動力発生装置の冷却を提供する、実施形態２２又は実施形態２３に記載のシステム。
【０１２２】
実施形態２５
低温エンジンの作業流体の一部分は、取り分けられ、動力発生装置に冷却を提供する、実施形態２２乃至２４のいずれかに記載のシステム。
【０１２３】
実施形態２６
低温エンジンのタンク及び／又はポンプ及び／又は注入部からの作業流体は、動力発生装置に冷却を提供する、実施形態２２乃至２５のいずれかに記載のシステム。
【０１２４】
実施形態２７
低温エンジンからの作業流体は、一つの制御バルブ又は一連の制御バルブを介して動力発生装置の吸入空気流内に注入される、実施形態２２乃至２６のいずれかに記載のシステム。
【０１２５】
実施形態２８
低温エンジンの作業流体は、動力発生装置の吸入空気流の実質的に全てを提供する能力がある、実施形態２７に記載のシステム。
【０１２６】
実施形態２９
低温エンジンの排気からの作業流体は、動力発生装置に冷却を提供する、実施形態２２乃至２８のいずれかに記載のシステム。
【０１２７】
実施形態３０
低温エンジン及び動力発生装置は互いに結合され、低温エンジン及び動力発生装置が、互いに独立して及び互いに協調して、出力手段を介して動力を出力することを可能にする、実施形態２乃至２９のいずれかに記載のシステム。
【０１２８】
実施形態３１
システムは第一のモード、第二のモード及び第三のモードで動作することができ、
第一のモードでは、低温エンジン及び動力発生装置のうちの一方が、出力手段を介して動力を出力し、
第二のモードでは、低温エンジン及び動力発生装置のうちの一方が、出力手段を介して動力を出力し、
第三のモードでは、低温エンジン及び動力発生装置の両方が、出力手段を介して動力を出力する、
実施形態２乃至３０のいずれかに記載のシステム。
【０１２９】
実施形態３２
第一のモードでは、低温エンジン及び動力発生装置のうちの一方が、出力手段を介して動力を出力し、
第二のモードでは、低温エンジン及び動力発生装置のうちの他方が、出力手段を介して動力を出力する、
実施形態３１に記載のシステム。
【０１３０】
実施形態３３
システムは、第一の所定の閾値より下では第一のモードで動作し、第一の所定のシステム動力出力閾値より上では第二のモードで動作するように構成されている、実施形態３１又は実施形態３２に記載のシステム。
【０１３１】
実施形態３４
システムは、第二の所定の閾値より下では第二のモードで動作し、第二の所定のシステム動力出力閾値より上では第三のモードで動作するように構成されている、実施形態３３に記載のシステム。
【０１３２】
実施形態３５
第二の所定の閾値は、第一の所定の閾値よりも高いシステム動力出力に対応する、実施形態３４に記載のシステム。
【０１３３】
実施形態３６
低温エンジンの作業流体は、液体窒素、液体空気、液化天然ガス、水素、二酸化炭素、酸素、アルゴン、圧縮空気又は圧縮天然ガスのうちの少なくとも一つを含む、先行する実施形態のいずれかに記載のシステム。
【０１３４】
実施形態３７
動力発生装置は、内燃（ＩＣ）エンジン又は燃料電池装置のうちの少なくとも一つを有する、先行する実施形態のいずれかに記載のシステム。
【０１３５】
実施形態３８
先行する実施形態のいずれかに記載のシステムによって駆動される、車両。
【０１３６】
実施形態３９
先行する実施形態のいずれかに記載のシステムによって駆動される、固定的な（static）動力ユニット。
【０１３７】
実施形態４０
実質的に図１を参照して本明細書において前述されたシステム。
【０１３８】
実施形態４１
実質的に図２を参照して本明細書において前述されたシステム。
【０１３９】
実施形態４２
実質的に図３を参照して本明細書において前述されたシステム。
【０１４０】
実施形態４３
実質的に図４を参照して本明細書において前述されたシステム。
【０１４１】
実施形態４４
実質的に図５を参照して本明細書において前述されたシステム。
【０１４２】
実施形態４５
実質的に図６を参照して本明細書において前述されたシステム。
【０１４３】
実施形態４６
実質的に図７を参照して本明細書において前述されたシステム。
【０１４４】
実施形態４７
実質的に図８を参照して本明細書において前述されたシステム。
【０１４５】
実施形態４８
実質的に図９を参照して本明細書において前述されたシステム。
【図１】
0006324411.tif 000003
【図２】
0006324411.tif 000004
【図３】
0006324411.tif 000005
【図４】
0006324411.tif 000006
【図５】
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【図６】
0006324411.tif 000008
【図７】
0006324411.tif 000009
【図８】
0006324411.tif 000010
【図９】
0006324411.tif 000011
【図１０】
0006324411.tif 000012
【図１１】
0006324411.tif 000013
【図１２】
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