(57)【要約】  出力軸（２８）を有する内燃機関（２７）を備えたハイブリッド車（２６）用のエネルギー蓄積システムは、作動流体を含むリザーバ（１０）と、リザーバ（１０）と流体連通した可逆ポンプ兼モータ（１８）と、作動流体およびガスを含む蓄圧器（１４）とを含む。蓄圧器（１４）は、モータとして動作しているときの可逆ポンプ兼モータ（１８）に加圧された作動流体を送達し、ポンプとして動作しているときの可逆ポンプ兼モータ（１８）によって放出された加圧された作動流体を受け取るように、可逆ポンプ兼モータ（１８）と選択的に流体連通する。このエネルギー蓄積システムはさらに、出力軸（２８）に選択的に結合されて、出力軸（１８）にトルクを伝達する回転子を有する電動機（９４）を含む。可逆ポンプ兼モータ（１８）は、モータとして動作しているときには回転子にトルクを伝達し、ポンプとして動作しているときには回転子からトルクを受け取るように、回転子に結合される。
2012526016.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
出力軸を有する内燃機関を含むハイブリッド車用のエネルギー蓄積システムであって、
作動流体を含むリザーバと、
前記リザーバと流体連通した可逆ポンプ兼モータと、
作動流体およびガスを含む蓄圧器であり、モータとして動作しているときの前記可逆ポンプ兼モータに加圧された作動流体を送達し、ポンプとして動作しているときの前記可逆ポンプ兼モータによって放出された加圧された作動流体を受け取るように、前記可逆ポンプ兼モータと選択的に流体連通する蓄圧器と、
前記出力軸に選択的に結合されて、前記出力軸にトルクを伝達する回転子を含む電動機と
を備え、
前記可逆ポンプ兼モータが、モータとして動作しているときには前記回転子にトルクを伝達し、ポンプとして動作しているときには前記回転子からトルクを受け取るように、前記回転子に結合された
エネルギー蓄積システム。
【請求項２】
前記電動機が、前記機関を始動させるように選択的に動作可能なスタータ電動機である、請求項１に記載のエネルギー蓄積システム。
【請求項３】
前記回転子からトルクを受け取るように前記回転子に結合された小歯車と、
前記出力軸に結合されたスタータ歯車から前記小歯車が切り離された第１の位置と、前記小歯車が前記スタータ歯車とかみ合った第２の位置との間で前記小歯車を移動させるように動作可能なソレノイドと
をさらに備える、請求項１に記載のエネルギー蓄積システム。
【請求項４】
前記機関を始動させるモータとして動作しているときの前記可逆ポンプ兼モータに加圧された作動流体を送達するように、前記蓄圧器が、前記可逆ポンプ兼モータと選択的に流体連通する、請求項１に記載のエネルギー蓄積システム。
【請求項５】
前記蓄圧器をプリチャージするポンプとして動作しているときの前記可逆ポンプ兼モータによって放出された加圧された作動流体を受け取るように、前記蓄圧器が、前記可逆ポンプ兼モータと選択的に流体連通する、請求項１に記載のエネルギー蓄積システム。
【請求項６】
前記回転子を駆動して、前記可逆ポンプ兼モータを、蓄圧器をプリチャージするポンプとして動作させるように、前記電動機が動作可能である、請求項５に記載のエネルギー蓄積システム。
【請求項７】
前記車が補助液圧システムを含み、前記回転子を駆動して、前記可逆ポンプ兼モータを、加圧された作動流体を前記補助液圧システムに供給するポンプとして動作させるように、前記電動機が動作可能である、請求項１に記載のエネルギー蓄積システム。
【請求項８】
前記可逆ポンプ兼モータと選択的に流体連通する熱交換器をさらに備え、前記回転子を駆動して、前記可逆ポンプ兼モータを、前記熱交換器を通して作動流体を循環させて前記作動流体を冷却するポンプとして動作させるように、前記電動機が動作可能である、請求項１に記載のエネルギー蓄積システム。
【請求項９】
前記可逆ポンプ兼モータと選択的に流体連通する濾過器をさらに備え、前記回転子を駆動して、前記可逆ポンプ兼モータを、前記濾過器を通して作動流体を循環させて前記作動流体から破片を除去するポンプとして動作させるように、前記電動機が動作可能である、請求項１に記載のエネルギー蓄積システム。
【請求項１０】
前記回転子の第１の端部に隣接して前記回転子に結合された小歯車をさらに備え、前記可逆ポンプ兼モータが、前記回転子の第２の端部に隣接して前記回転子に結合された、請求項１に記載のエネルギー蓄積システム。
【請求項１１】
前記小歯車が、前記回転子に沿って軸方向に移動可能である、請求項１０に記載のエネルギー蓄積システム。
【請求項１２】
前記回転子から選択的にトルクを受け取るように前記回転子に結合された小歯車と、
前記回転子と前記小歯車の間に配置されたクラッチと
をさらに備える、請求項１に記載のエネルギー蓄積システム。
【請求項１３】
出力軸を有する内燃機関を含むハイブリッド車を動作させる方法であって、
作動流体およびガスを含む蓄圧器を提供するステップと、
可逆ポンプ兼モータを電動機の回転子に結合するステップと、
前記回転子を前記出力軸に選択的に結合するステップと、
前記回転子および前記出力軸を回転させて前記機関を始動させるモータとして動作しているときの前記可逆ポンプ兼モータに、前記蓄圧器からの加圧された作動流体を送達するステップと
を含む方法。
【請求項１４】
前記回転子を前記出力軸に選択的に結合するステップが、
前記回転子に小歯車を結合するステップと、
ソレノイドに通電して、前記小歯車と前記機関の前記出力軸に結合されたスタータ歯車とをかみ合わせるステップと
を含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記ソレノイドに通電するステップが、前記電動機とは別個に前記ソレノイドに通電するステップを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記回転子と前記出力軸の間のクラッチをつないで、前記回転子と前記出力軸の間でトルクを伝達するステップをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
前記機関を始動させるモータとして動作しているときの前記可逆ポンプ兼モータに、前記蓄圧器からの加圧された作動流体を送達するステップが、第１の動作モードとして実施され、前記方法がさらに、第２の動作モードにおいて、前記蓄圧器から前記可逆ポンプ兼モータへの作動流体の流れを遮断するステップと、前記電動機に通電し、前記回転子および前記出力軸を駆動して機関を始動させるステップとを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１８】
第３の動作モードにおいて、前記回転子を前記出力軸から切り離すステップと、前記電動機に通電して、前記回転子を駆動し、前記可逆ポンプ兼モータをポンプとして動作させるステップとをさらに含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
ポンプとして動作しているときの前記可逆ポンプ兼モータからの加圧された作動流体を、前記ハイブリッド車の補助液圧システムに送達するステップをさらに含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
ポンプとして動作しているときの前記可逆ポンプ兼モータからの加圧された作動流体を、熱交換器を通して循環させて、前記作動流体を冷却するステップをさらに含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
ポンプとして動作しているときの前記可逆ポンプ兼モータからの加圧された作動流体を、濾過器を通して循環させて、前記作動流体から破片を除去するステップをさらに含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２２】
ポンプとして動作しているときの前記可逆ポンプ兼モータからの加圧された作動流体を前記蓄圧器に送達して、前記蓄圧器をプリチャージするステップをさらに含む、請求項１８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]本発明は、車両用のハイブリッド駆動システムに関し、より具体的には、車両用のハイブリッド液圧駆動システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]一般的な車両ハイブリッド液圧駆動システムは、従来の車両駆動システムから動力を吸収し、従来の車両駆動システムに動力を追加するため、または従来の車両駆動システムを支援するために、可逆ポンプ兼モータを使用する。このシステムは、低圧のリザーバから液圧エネルギー蓄積システムに作動液をポンプ送入することによって動力を吸収する。この液圧エネルギー蓄積システムは一般に、窒素が充填された１つまたは複数の液圧蓄圧器を含む。ハイブリッド液圧駆動システムは一般に、液圧蓄圧器に蓄積された液圧エネルギーを利用して可逆ポンプ兼モータをモータとして駆動することによって、従来の車両駆動システムに動力を追加する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
[0003]本発明は、一態様において、出力軸を有する内燃機関を含むハイブリッド車用のエネルギー蓄積システムを提供する。このエネルギー蓄積システムは、作動流体を含むリザーバと、リザーバと流体連通した可逆ポンプ兼モータと、作動流体およびガスを含む蓄圧器とを含む。蓄圧器は、モータとして動作しているときの可逆ポンプ兼モータに加圧された作動流体を送達し、ポンプとして動作しているときの可逆ポンプ兼モータによって放出された加圧された作動流体を受け取るように、可逆ポンプ兼モータと選択的に流体連通する。このエネルギー蓄積システムはさらに、出力軸に選択的に結合されて、出力軸にトルクを伝達する回転子を有する電動機を含む。可逆ポンプ兼モータは、モータとして動作しているときには回転子にトルクを伝達し、ポンプとして動作しているときには回転子からトルクを受け取るように、回転子に結合される。
【０００４】
[0004]本発明は、他の態様において、出力軸を有する内燃機関を含むハイブリッド車を動作させる方法を提供する。この方法は、作動流体およびガスを含む蓄圧器を提供するステップと、可逆ポンプ兼モータを電動機の回転子に結合するステップと、回転子を出力軸に選択的に結合するステップと、回転子および出力軸を回転させて内燃機関を始動させるモータとして動作しているときの可逆ポンプ兼モータに、蓄圧器からの加圧された作動流体を送達するステップとを含む。
【０００５】
[0005]本発明の他の特徴および態様は、以下の詳細な説明および添付図面を検討することによって明白になる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】[0006]本発明のエネルギー蓄積システムのスタータ組立体および内燃機関の概略図である。
【図２】[0007]図２は、内燃機関のスタータ歯車とかみ合ったスタータ組立体の小歯車を示す、図１のスタータ組立体の拡大図である。
【図２ａ】[0008]図２ａは、スタータ組立体の電動機と小歯車の間に配置されたクラッチを示す、本発明のエネルギー蓄積システムに組み込むことができるスタータ組立体の第２の構造の拡大図である。
【図３】[0009]本発明のエネルギー蓄積システムのリザーバ、スタータ組立体の可逆ポンプ兼モータおよび液圧蓄圧器の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
[0010]本発明の実施形態を詳細に説明する前に、本発明は、その使用において、以下の説明に記載された構成要素または以下の図面に示された構成要素の構造および配置の詳細に限定されないことを理解されたい。本発明は、他の実施形態を有することがあり、さまざまな方式で実行または実施することができる。また、本明細書で使用される言い回しおよび用語は、説明目的で使用されており、それらの言い回しおよび用語を、本発明を限定するものとみなすべきではない。本明細書における用語「含む」、「備える」または「有する」およびこれらの用語の変形物の使用は、これらの用語の前に記載された品目およびそれらの品目の等価物、ならびに追加の品目を包含することを意味する。そうではないと明記または限定されていない限り、用語「取り付けられた」、「接続された」、「支持された」および「結合された」ならびにこれらの用語の変形物は広範囲に使用され、直接と間接の両方の取付け、接続、支持および結合を包含する。さらに、「接続された」および「結合された」は、物理的もしくは機械的な接続または物理的もしくは機械的な結合に限定されない。
【０００８】
[0011]図３は、リザーバ１０と、リザーバ１０と選択的に流体連通する蓄圧器１４と、蓄圧器１４に動作可能に結合された可逆ポンプ兼モータ１８とを含む車両ハイブリッド液圧駆動システムの概略図を示す。可逆ポンプ兼モータ１８は、後により詳細に説明されるように車両駆動ライン２２に動力を送達し、または車両駆動ライン２２から動力を吸収するように、車両２６（図１参照）の駆動ライン２２に動作可能に結合される。この車両ハイブリッド液圧駆動システムの図示された構造では、可逆ポンプ兼モータ１８が、可変容量型ポンプ兼モータ（ポンプ及び／又はモータ）１８として構成される。あるいは、一定の押しのけ容積を有するように可逆ポンプ兼モータ１８を構成してもよい。
【０００９】
[0012]車両２６は、出力軸２８（例えばクランク軸）と、出力軸２８と一緒に回転するように結合されたスタータ歯車２９（例えばはずみ車またはフレックスプレート（ｆｌｅｘ  ｐｌａｔｅ））とを有する内燃機関２７を含む。この車両はさらに、多速度変速装置３１（例えば遊星自動変速装置）、および機関２７を変速装置３１に結合するトルクコンバータ３２を含む。あるいは、手動変速装置として変速装置３１を構成してもよい。車両２６はさらに、変速装置３１と車両の駆動ライン２２内の後部差動装置３４とを結合する出力軸３３を含む。この後部差動装置３４によって、一対の後輪３５が従来の方式で駆動される。図示されてはいないが、２次歯車箱（例えば４輪駆動トランスファケース）と組み合わされた前部差動装置が、機関２７からの動力を車両１４の一対の前輪３６に伝達してもよい。
【００１０】
[0013]図３を参照すると、蓄圧器１４が、ガス（例えば窒素など）を含む第１の室３０と、作動流体（例えば作動液など）を含む第２の室３４と、室３０と室３４とを分離する可動ピストン３８（室３０と室３４の間の線として概略的に示されている）とを含む。あるいは、ピストン３８ではなくブラダまたはダイアフラムを有するように、蓄圧器１４を構成してもよい。この車両ハイブリッド液圧駆動システムはさらに、蓄圧器１４内の作動流体室３４と流体通路によって流体連通した分離弁４２を含む。あるいは、蓄圧器１４の入口／出口ポートに分離弁４２を直接に取り付けてもよい。分離弁４２はさらに、流体通路４６によって可逆ポンプ兼モータ１８と流体連通する。別の分離弁５０が、分離弁４２および可逆ポンプ兼モータ１８と流体連通し、分離弁５０は、分離弁４２と可逆ポンプ兼モータ１８の間の流体通路４６内に位置する。分離弁４２、５０はそれぞれ、ポペット弁、ボール弁、スプール弁、仕切弁、カートリッジ弁、ニードル弁、締切弁などとして構成することができる。さらに、分離弁４２、５０はそれぞれ、ソレノイドによって作動して開き、ばねのバイアスによって閉じる。後述される分離弁はそれぞれ、分離弁４２、５０と構造的および機能的に同様の弁とすることができる。さらに、分離弁４２、５０を含む後述される分離弁はそれぞれ、車両２６の機関制御ユニット（ｅｎｇｉｎｅ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｕｎｉｔ）（「ＥＣＵ」）によって、またはＥＣＵとは別個の異なる制御ユニットによって制御することができる。
【００１１】
[0014]図３を参照すると、リザーバ１０は作動流体を含み、通気口５４を含む。通気口５４は、車両ハイブリッド液圧駆動システムの動作中に作動流体の表面の高さが変動したときに、リザーバ１０内の作動流体の上方の空間のガス抜きを提供する。通気口５４は、リザーバ１０内のガスを大気中へ排出することができ、リザーバ１０内の作動流体の表面の高さが下がったときに、置換空気をリザーバ１０内に入れることができるような態様で、大気に対して露出される。あるいは、リザーバ１０から排出されたガスを収容することができる補助タンクまたは補助容器（図示せず）に、通気口５４を流体接続してもよい。あるいは、リザーバ１０を加圧するために、通気口５４が、車両ハイブリッド液圧駆動システムの動作中に置換空気がリザーバ１０に入ることだけを許すようにしてもよい。
【００１２】
[0015]リザーバ１０は、別個の流体通路５６、５８によって可逆ポンプ兼モータ１８と流体連通する。流体通路４６と流体通路５８とを結ぶ流体通路６２内に別の分離弁６６が位置する。さらに、圧力逃し弁７０が、可逆ポンプ兼モータ１８およびリザーバ１０と流体連通し、圧力逃し弁７０は、可逆ポンプ兼モータ１８とリザーバ１０の間の流体通路７４内に位置する。圧力逃し弁７０が開いているときに、流体通路７４は、対応するそれぞれの通路４６、６２を流体連通させる。熱交換器７８および作動流体濾過器８２が、可逆ポンプ兼モータ１８およびリザーバ１０と流体連通し、熱交換器７８および作動流体濾過器８２はそれぞれ、可逆ポンプ兼モータ１８とリザーバ１０の間の流体通路５８内に位置する。
【００１３】
[0016]図１を参照すると、この車両ハイブリッド液圧駆動システムはさらに、加圧された作動流体を蓄圧器１４から受け取り、加圧された作動流体を蓄圧器１４に送達するように動作可能なスタータ組立体８６を含む。後により詳細に説明されるように、スタータ組立体８６は、加圧された作動流体を車両２６の補助液圧システム９０に送達するように動作することもできる。このような補助液圧システム９０は例えばテールゲート（ｔａｌｅｇａｔｅ）リフトもしくはホイスト、ウインチまたは液圧シリンダを含む。あるいは、補助液圧システム９０は、加圧された作動流体を利用して仕事を実行するいくつかの異なる液圧構成要素のうちの任意の構成要素を含むことができる。さらに、スタータ組立体８６は、駆動ライン２２にトルクを送達して車両２６に動力を供給するように動作可能である。
【００１４】
[0017]図１をさらに参照すると、スタータ組立体８６は、回転子９８を有する電動機９４と、回転子９８の第１の端部に結合された小歯車１０２と、小歯車１０２とは反対側の回転子９８の第２の端部に（例えばキーおよびキー溝配置、スプラインばめ（ｓｐｌｉｎｅ  ｆｉｔ）などによって）結合された可逆ポンプ兼モータ１８とを含む。小歯車１０２は、回転子９８がスタータ歯車２９から離れた第１の位置と、回転子９８がスタータ歯車２９とかみ合った第２の位置（図２参照）との間を、回転子９８に沿って軸方向に滑動可能である。小歯車１０２を回転子９８に回転可能に固定し、それにもかかわらず小歯車１０２が回転子９８に沿って滑動して、スタータ歯車２９と選択的にかみ合うことを可能にする、小歯車１０２と回転子９８の間のいくつかの異なる構造接続のうちの任意の構造接続を使用することができる。例えば、小歯車１０２と回転子９８の間にキー／キー溝配置を使用することができる。あるいは、小歯車１０２を、回転子９８の非円筒形部分に沿って滑動可能とし、小歯車１０２が、それを貫通して回転子９８が受け取られる対応する非円筒形の開口を含むようにしてもよい。
【００１５】
[0018]図１を参照すると、スタータ組立体８６はさらに、小歯車１０２に結合されたリンク機構１２２およびソレノイド１２６を含み、ソレノイド１２６は、リンク機構１２２を作動させて、小歯車１０２を、小歯車１０２とスタータ歯車２９とが離れた位置と小歯車１０２とスタータ歯車２９とがかみ合った位置との間で移動させるように動作可能である。図２に最もよく示されているが、ソレノイド１２６は、回転子９８と実質的に平行な向きに配置されたプランジャ１３０を含み、リンク機構１２２は、回転子９８とプランジャ１３０の間に配置されたピボット１３６を有する単一のレバー１３４を含む。レバー１３４に対する回転子９８および小歯車１０２の運動（例えば回転）を容易にするため、小歯車１０２に結合された側のレバー１３４の端部は軸受を含むことができる。あるいは、リンク機構１２２は、小歯車１０２とソレノイド１２６のプランジャ１３０とを相互接続するいくつかの異なるレバーまたはリンクのうちの任意のレバーまたはリンクを含むことができる。ソレノイド１２６は、プランジャ１３０に結合された側のレバー１３４の端部に対してバイアス力を加えるようにレバー１３４とソレノイド１２６の本体との間に配置された圧縮ばね１３８を含む。
【００１６】
[0019]図２ａを参照すると、スタータ組立体の第２の構造が示されており、この図では、スタータ組立体８６と同様の構成要素が、文字「ａ」が追加されたスタータ組立体８６と同様の参照符号を有する。スタータ組立体のこの第２の構造は、回転子９８ａと小歯車１０２ａとを選択的に結合して、回転子９８ａからのトルクを小歯車１０２ａに伝達するクラッチ１０６を含む。クラッチ１０６は、小歯車１０２ａとスタータ歯車２９ａとがかみ合った状態を常に維持することを可能にする。クラッチ１０６は、車両ＥＣＵもしくは車両ＥＣＵとは別個の異なる制御ユニットと直接にインタフェースするように動作可能な電気クラッチもしくは電磁クラッチとして構成してもよく、またはＥＣＵまたは別個の制御ユニットが、中間制御装置を介して、空気圧または液圧によってクラッチ１０６を作動させてもよい。さらに、ＥＣＵまたは別個の制御ユニットは、クラッチ１０６内の制御された滑りによって、機関出力軸２８と可逆ポンプ兼モータ１８の間で可変のトルクを伝達することができるような態様で、クラッチ１０６がつながっている程度を（例えばクラッチ１０６に送達される電圧または流体圧力を制御することによって）制御することができる。
【００１７】
[0020]図１および３を参照すると、ポンプとして動作しているとき、可逆ポンプ兼モータ１８は、流体通路５６によってリザーバ１０と流体連通する。さらに、ポンプとして動作しているとき、可逆ポンプ兼モータ１８は、蓄圧器１４と車両２６の補助液圧システム９０とのうちの少なくとも一方と選択的に流体連通して、加圧された作動流体を、蓄圧器１４および／または補助液圧システム９０に送達する。図１および３に概略的に示されているように、可逆ポンプ兼モータ１８は、流体通路４６および分離弁４２、５０によって蓄圧器１４と選択的に流体連通し、可逆ポンプ兼モータ１８は、別の流体通路１６２および流体通路１６２内に配置された分離弁１６６によって補助液圧システム９０と選択的に流体連通する。
【００１８】
[0021]さらに、補助液圧システム９０の下流で、別の流体通路１７０が、補助液圧システム９０を、戻り流体通路５８およびリザーバ１０と流体連通させる。補助液圧システム９０と戻り通路５８の間の流体通路１７０内に分離弁１７４が配置され、通路１７０と戻り通路５８の接合部と対応するそれぞれの通路５８、６２間の接合部との間に、別の分離弁１７８が配置される。図３をさらに参照すると、機関２７を始動させるモータとして、または駆動ライン２２にトルクを送達するモータとして動作しているとき、可逆ポンプ兼モータ１８は流体通路５８と流体連通して、低圧の作動流体をリザーバ１０に戻し、補助液圧システム９０に動力を供給するポンプとして動作しているとき、可逆ポンプ兼モータ１８は流体通路５８、１７０と流体連通して、低圧の作動流体をリザーバ１０に戻す。後述する動作モードを提供するためのいくつかの流体通路および／またはいくつかの分離弁のうちの任意の流体通路および／または分離弁を含む、異なるいくつかの方式のうちの任意の方式で、可逆ポンプ兼モータ１８を、リザーバ１０、蓄圧器１４および補助液圧システム９０に流体接続することができることを理解すべきである。
【００１９】
[0022]図３を参照すると、車両２６が、制動操作、または（例えば機関２７または駆動ライン２２からの）回転エネルギーを吸収し、蓄積することができる他の操作を受けると、可逆ポンプ兼モータ１８は、機関２７または車両の車軸もしくは駆動ライン２２によって駆動されるポンプとして機能する。可逆ポンプ兼モータ１８は、流体通路５６を通してリザーバ１０から低圧の作動流体を汲み取り、この作動流体を加圧する。その結果生じた高圧の作動流体は、可逆ポンプ兼モータ１８を出、流体通路４６および分離弁５０、４２を（矢印Ａの方向に）通過し、蓄圧器１４の作動流体室３４に流入する。図１を参照すると、加圧された作動流体が車両２６の補助液圧システム９０に入ることを防ぐため、流体通路１６２内の分離弁１６６は閉じられる。加圧された作動流体が蓄圧器１４に流入すると、ピストン２８が押し上げられ、それによってガス室３０内のガスを圧縮する。ガスを圧縮するためにピストン３８によって実行された仕事は、後述するように駆動ライン２２に動力を供給し、または機関２７を始動させる目的に後に使用するため蓄えられる。この失われるエネルギーを回収するためには、小歯車１０２が、（後により詳細に説明される）スタータ歯車２９とかみ合っていなければならない。
【００２０】
[0023]車両２６が、加速操作、または推進力の支援が必要な他の操作を受けると、可逆ポンプ兼モータ１８はモータとして機能する。圧縮されたガスは、蓄圧器１４内のピストン３８に作用し、それによって作動流体を高圧に維持している。分離弁４２、５０を開くと、加圧された作動流体は、蓄圧器１４から流出し、流体通路４６を矢印Ｂの方向に通過し、可逆ポンプ兼モータ１８に流入して、可逆ポンプ兼モータ１８および駆動ライン２２を駆動し、それによって車両の加速操作または他のエネルギー消費操作を支援する。高圧の作動流体が車両２６の補助液圧システム９０へ放出されることを防ぐため、流体通路１６２内の分離弁１６６は閉じられた状態を維持する。ポンプ兼モータ１８によって使用された後、低圧の作動流体は可逆ポンプ兼モータ１８を出、作動流体通路５８、分離弁１７８、流体通路５８内に配置された熱交換器７８および濾過器８２を通過し、続いてリザーバ１０に戻される。蓄圧器１４内のこの蓄積されたエネルギー（以後、蓄積エネルギー）をこのように使用するためには、小歯車１０２が、（後により詳細に説明される）スタータ歯車２９とかみ合っていなければならない。
【００２１】
[0024]第１の動作モードにおいて、スタータ組立体８６は、蓄圧器１４内の作動流体の蓄積エネルギーを使用して内燃機関２７を始動させるように動作可能である。この動作モードを実現するため、最初に、ソレノイド１２６を活動化して、プランジャ１３０を、圧縮ばね１３８のバイアスに逆らって後退させ、それによってレバー１３４を、ピボット１３６を軸に時計回り方向に回転させ（図２参照）、それによって小歯車１０２を、機関２７のスタータ歯車２９とかみ合わせる。この動作モードでは、電動機９４とは別個に、ソレノイド１２６が活動化される。そのため、ソレノイド１２６が活動化された後も、電動機９４は、回転子９８を駆動するように動作しない。
【００２２】
[0025]次いで、分離弁６６、１６６が閉じられたままの状態で、流体通路４６内の分離弁４２、５０が開かれる。上の説明と同様の方式で、加圧された作動流体が、蓄圧器１４から流出し、流体通路４６を通過し、可逆ポンプ兼モータ１８に流入して、可逆ポンプ兼モータ１８を、回転子９８および小歯車１０２を駆動して機関２７を始動させるモータとして動作させる。次いで、低圧の作動流体が、可逆ポンプ兼モータ１８を出、作動流体通路５８、流体通路５８内に配置された熱交換器７８および濾過器８２を通過し、続いてリザーバ１０に戻される。機関２７が始動した後、ばね１３８に蓄えられたエネルギーが、レバー１３４を、ピボット１３６を軸に反時計回り方向に回転させて、小歯車１０２とスタータ歯車２９とを切り離すことを可能にするため、ソレノイド１２６が非活動化される。さらに、可逆ポンプ兼モータ１８を蓄圧器１４から分離するため、流体通路４６内の分離弁４２、５０が閉じられる。図２ａに示されたスタータ組立体の第２の構造を第１の動作モードで使用するためには、電動機９４ａの活動化とは別個に、クラッチ１０６をつなぐ。そのため、クラッチ１０６をつないだ後も、電動機９４ａは、回転子９８ａを駆動するように動作しない。
【００２３】
[0026]第２の動作モードにおいて、スタータ組立体８６は、車両２６によって（例えば電池に）蓄積された電気エネルギー、または車両２６によって生成された電気エネルギーを使用して電動機９４を動作させ、それによって内燃機関２７を始動させるように動作可能である。この動作モードでは、可逆ポンプ兼モータ１８を蓄圧器１４から分離するため、分離弁４２、５０は閉じられた状態を維持する。次いで、ソレノイド１２６を活動化して、プランジャ１３０を、圧縮ばね１３８のバイアスに逆らって後退させ、それによってレバー１３４を、ピボット１３６を軸に時計回り方向に回転させ（図２参照）、それによって小歯車１０２を、機関２７のスタータ歯車２９とかみ合わせる。続いて、電動機９４を活動化して、回転子９８および小歯車１０２を駆動し、それによって機関２７を始動させる。機関２７が始動した後、ばね１３８に蓄えられたエネルギーが、レバー１３４を、ピボット１７６を軸に反時計回り方向に回転させて、小歯車１０２とスタータ歯車２９とを切り離すことを可能にするため、ソレノイド１２６が非活動化される。図２ａに示されたスタータ組立体の第２の構造を第２の動作モードで使用するためには、電動機９４ａからのトルクを小歯車１０２ａに伝達するために、電動機９４ａの活動化と一緒に、クラッチ１０６をつなぐ。
【００２４】
[0027]第３の動作モードにおいて、スタータ組立体８６は、加圧された作動流体を蓄圧器１８の作動流体室３４に送達して、蓄圧器１８をプリチャージ（ｐｒｅ−ｃｈａｒｇｅ）するように動作可能である。このモードでは、小歯車１０２が、図１に示された離れた位置にあり続けるような態様で、電動機９４を、ソレノイド１２６とは別個に活動化して、可逆ポンプ兼モータ１８をポンプとして動作させる。可逆ポンプ兼モータ１８は、流体通路５６を介してリザーバ１０から作動流体を汲み取り、その作動流体を加圧し、加圧された作動流体を、流体通路４６、開かれた分離弁４２、５０を通して、蓄圧器１４の作動流体室３４内へ放出する。加圧された作動流体が蓄圧器１４に流入すると、ピストン２８が押し上げられ、それによってガス室３０内のガスを圧縮する。ガスを圧縮するためにピストン３８によって実行された仕事は、後述するように車軸もしくは駆動ライン２２に動力を供給し、または機関２７を始動させる目的に後に使用するため蓄えられる。図２ａに示されたスタータ組立体の第２の構造を第３の動作モードで使用するためには、電動機９４ａが活動化されている間、クラッチ１０６を、切られた状態に維持する。そのため、クラッチ１０６は、回転子９８ａと小歯車１０２ａの間のトルク伝達を許さない。
【００２５】
[0028]あるいは、第３の動作モードにおいて、スタータ組立体８６は、加圧された作動流体を車両２６の補助液圧システム９０に送達して、補助液圧システム９０を動作させるように動作可能である。上の説明と同様の方式で、小歯車１０２が、図１に示された離れた位置にあり続けるような態様で、電動機９４を、ソレノイド１２６とは別個に活動化して、可逆ポンプ兼モータ１８をポンプとして動作させる（図２ａに示されたスタータ組立体の第２の構造においては、クラッチ１０６が切られた状態に維持される）。可逆ポンプ兼モータ１８が、リザーバ１０から作動流体を汲み取り、その作動流体を加圧し、加圧された作動流体を、使用するために流体通路１６２を通して補助液圧システム９０に向かって放出することを可能にするため、流体通路１６２内の分離弁１６６が開かれる。低圧の作動流体が補助液圧システム９０を出、作動流体通路１７０、分離弁１７４、熱流体通路５８内に配置された熱交換器７８および濾過器８２を通過し、続いてリザーバ１０に戻される。
【００２６】
[0029]あるいは、第３の動作モードにおいて、補助液圧システム９０内に作動流体をポンプ送入するのではなしに、熱交換器７８および濾過器８２を通して作動流体を循環させて、それぞれ作動流体を冷却し、作動流体から破片を除去するように、スタータ組立体８６を動作させることもできる。この動作モードをこの方式で実現するためには、可逆ポンプ兼モータ１８が、リザーバ１０から作動流体を汲み取り、その作動流体を加圧し、加圧された作動流体を、流体通路５８、流体通路５８内に配置された熱交換器７８および濾過器８２を通して放出することを可能にするため、流体通路４６内の分離弁４２、５０および流体通路１７０内の分離弁１７４を閉じられた状態に維持し、流体通路５８内の分離弁１７８を開く。次いで、冷却され、清浄化された作動流体がリザーバ１０に戻される。
【００２７】
[0030]本発明のさまざまな特徴は以下の特許請求の範囲に記載されている。
【図１】
2012526016.tif 000003
【図２】
2012526016.tif 000004
【図２ａ】
2012526016.tif 000005
【図３】
2012526016.tif 000006
【国際調査報告】
2012526016.tif 000007
2012526016.tif 000008