過渡負荷用補助装置を備えた複合エンジンシステム

专利摘要:
動力出力を生成する動力源（１６）を有する駆動伝達系（１４）が提示される。駆動伝達系はまた、動力を蓄積し、これを配給する動力貯蔵装置（２２）を有する。駆動伝達系はさらに、動力源に流入した燃料の比率がしきい値燃料率よりも大きい場合に、動力源を補助するために動力貯蔵装置から動力を配給させるように構成されたコントローラ（２４）を有する。しきい値燃料率とは、動力源を補助することで駆動伝達系の効率が高くなる燃料率である。
公开号:JP2011509874A
申请号:JP2010543268
申请日:2009-01-16
公开日:2011-03-31
发明作者:ヘンリー；レーン ウィリアム；バオジュン；ピーター シー；メイ バリー；ジョン；バーングローバー マイケル
申请人:キャタピラー インコーポレイテッドＣａｔｅｒｐｉｌｌａｒ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ；
IPC主号:B60W10-26

专利说明:

[0001] 本開示は、複合エンジンシステムに関し、より詳細には、過渡負荷用補助装置を備えた複合エンジンシステムに関する。]
背景技術

[0002] 既存の内燃機関では、過渡負荷時に（定常運転と比較して）高いレベルの排気ガスが発生する。これは、エンジンが応答できるよりも速く過渡負荷が変化し得るからであり、その結果、（負荷が増加しつつある状況で）空燃比が落ちることがある。そのように空燃比が落ちることで排気ガス温度が上昇し、このため、より高いレベルのＮＯｘが発生する。空燃比が低くなることで燃焼効率も低下し、それにより、より高いレベルの粒子状物質が発生する。複合システムの独立した動力源が過渡負荷時にエンジンの助けとなれば、エンジンは、変化する負荷に追従しやくすなり、それによって、空燃比が所望のレベルを下回るのを防止する。]
[0003] 過渡負荷時にエンジンを補助するために、独立した動力源を利用する複合システムが、２００６年１２月２６日に交付された、アルスタ（Ａｌｓｔｅｒ）らによる（特許文献１）に開示されている。（特許文献１）に開示されたシステムは、２つの内燃機関、２つの発電機、および動力貯蔵装置を含む。加速状態の間、動力貯蔵装置からのエネルギを使用してエンジンを補助するので、エンジンは、加速中にそれらの最高効率で動作できる。]
[0004] （特許文献１）に開示されたシステムは、加速イベント時にエンジンを補助するのに、独立した動力源（動力貯蔵装置）を利用できるが、システム効率が抑えられることがある。特に、（特許文献１）のシステムは、いつ、どのくらいの動力を動力貯蔵装置から配給すべきかを決めるのに、エンジンの燃料消費を最小限にすることに焦点を当てている。しかし、エンジンが飽和点（すなわち、その燃料限界）より低い点で動作する場合、エンジンが最高効率で動作しないときでさえ、動力貯蔵装置からの補助なしでエンジンを動かす方がより効率的であり得る。これは、様々な非効率性のために、動力貯蔵装置に送られた動力のうちのほんのわずかしか実際に蓄積されないからである。エンジンがその飽和点より低い点で動作する場合、エンジンを補助する動力を生成する方が、補助なしで同じ出力を生成するのにエンジンが必要とするよりも多くのエネルギを必要とする。したがって、（特許文献１）に開示されたシステムは、加速イベント時にエンジンがそれらの飽和点より低い点で動作する場合に、最大効率を達成することができない。]
先行技術

[0005] 米国特許第７，１５２，７０５号明細書]
発明が解決しようとする課題

[0006] 開示するシステムは、上記の問題の１つまたは複数を解決することを目的とする。]
課題を解決するための手段

[0007] 一態様では、本開示は駆動伝達系に関する。駆動伝達系は、動力出力を生成する動力源を含む。駆動伝達系はまた、動力を蓄積し、これを配給する動力貯蔵装置を含む。駆動伝達系はさらに、動力源に流入する燃料の比率がしきい値燃料率を超える場合に、動力源を補助するために動力貯蔵装置から動力を配給させるように構成されたコントローラを含む。しきい値燃料率とは、動力源を補助することで駆動伝達系の効率が上がる燃料率である。]
[0008] 本開示の別の態様によれば、駆動伝達系を動作させる方法が提供される。その方法は、動力源に流入する燃料の比率を示す第１のパラメータを検出することを含む。方法はまた、動力源が生成した動力量を示す第２のパラメータを検出することを含む。方法はさらに、動力源に流入する燃料の比率がしきい値燃料率を超える場合、動力源を補助するために、動力貯蔵装置から動力を配給することを含む。しきい値燃料率とは、動力源を補助することで駆動伝達系の効率が上がる燃料率である。]
[0009] 本開示のさらに別の態様によれば、所望の動力出力を要求するオペレータからの入力を受け取ることを含む、駆動伝達系を動作させる方法が提供される。その方法もまた、動力源に流入する燃料の比率を示す第１のパラメータを検出することを含む。さらに、方法は、動力源が生成した動力量を示す第２のパラメータを検出することを含む。方法はさらに、動力貯蔵装置に蓄積された動力量を示す第３のパラメータを検出することを含む。さらに、方法は、動力貯蔵装置に蓄積された動力量が、現在動力源が生成している動力量と所望する動力出力との差よりも大きく、かつ燃料率が実質的にしきい値燃料率以上である場合に、動力蓄積装置から動力を配給することを含む。しきい値燃料率とは、動力源を補助することで駆動伝達系の効率が上がる燃料率である。]
図面の簡単な説明

[0010] 開示される例示的な機械の概略図である。
図１の機械で使用する、開示される例示的な駆動伝達系の概略図である。
図２の駆動伝達系を動作させる例示的な方法を示す流れ図である。] 図１ 図２
実施例

[0011] 図１は、協働して作業を行う複数のシステムおよび部品を有する例示的な機械１０を示している。機械１０が行う作業は、鉱業、建設業、農業、運送業、発電業、または当技術分野で公知の他の任意の産業などの特定の産業とかかわりをもつことができる。例えば、機械１０は、可動または定置式機械、例えば、図１に示したオンハイウェイ商用車（ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ ｖｅｈｉｃｌｅ）、バス、オフハイウェイ運搬トラック、発電機、または当技術分野で公知の、他の任意のタイプの可動もしくは定置式機械などで具現化することができる。機械１０は、駆動伝達系１４に動作可能に連結され、駆動伝達系１４で駆動される１つまたは複数のトラクション装置１２を含むことができる。] 図１
[0012] トラクション装置１２は、機械１０の両側に配置された（片側のみを示す）ホイールで具現化することができる。あるいは、トラクション装置１２には、無限軌道、ベルト、または他の公知のトラクション装置を含めることができる。機械１０のホイールを任意の組み合わせで駆動し、かつ／または操縦することができると考えられる。]
[0013] 駆動伝達系１４は、動力を生成し、トラクション装置１２、掘削機（図示せず）用の油圧ポンプ（図示せず）、または動力源からの動力を必要とする他の任意の装置に動力を伝達するように構成された、統合した構成要素一式とすることができる。特に、駆動伝達系１４は動力源１６を含むことができ、動力源１６は、動力源１６からの機械エネルギを電気エネルギに変換できるように、発電機１８と動作可能に連結することができ、これを駆動することができる。駆動伝達系１４はまた、発電機１８から電力出力を受け取るように接続され、有用な態様で動力出力をトラクション装置１２に伝達するように連結された１つまたは複数のモータ２０を含むことができる。図２に示すように、駆動伝達系１４は、発電機１８によって生成された電気エネルギを蓄積するか、または蓄積された電気エネルギをモータ２０に供給することができる動力貯蔵装置２２をさらに含むことができる。さらに、駆動伝達系１４の構成要素は、コントローラ２４に接続して、これで制御することができる。] 図２
[0014] 代替の実施形態では、出力シャフト（図示せず）を介して発電機１８をトラクション装置１２に連結することができ、電気モータ２０を省略することができる。そのような実施形態では、発電機１８は、トランスミッションおよびトランスミッション出力シャフトを備えた従来からの駆動伝達系と同様の態様で、トラクション装置１２を駆動することができる。すなわち、発電機１８は、出力シャフトを介して、トラクション装置１２を直接駆動することができる。]
[0015] 動力源１６には、協働して機械的または電気的動力出力を生成する複数のサブシステムを有する内燃機関を含めることができる。この開示において、動力源１６は、４ストロークのディーゼルエンジンとして図示され、説明される。しかし、当業者ならば、動力源１６が、例えば、ガソリンまたはガス燃料で駆動されるエンジンなどの他の任意のタイプの内燃機関とすることができると分かるであろう。動力源１６に含まれるサブシステムの１つは、燃料供給システム２６とすることができる。燃料供給装置２６には、例えば、電子制御式燃料噴射システムまたはキャブレタなどの、当技術分野で公知の一般的な任意のタイプの部品を含めることができると考えられる。動力源１６に含まれる他のサブシステムには、例えば、排気システム、空気導入システム、潤滑システム、冷却システム、または適切な他の任意のシステム（図示せず）を挙げることができる。]
[0016] 発電機１８は、永久磁石式、誘導式、スイッチドリラクタンス式、またはそれらの複合的組み合わせなどの公知の交流または直流発電機とすることができ、また、例えばより耐久性のある構造にするために、密封式、ブラシレス式、および／または液体冷却式とすることができる。発電機１８は、クランクシャフト２８を介してまたは当技術分野で公知の他の任意の態様で動力源１６に動作可能に連結することができ、動力源１６の動力出力の少なくとも一部を電気エネルギに変換するように構成することができる。例示的な実施形態では、発電機１８は、動力源１６を駆動し、動力源１６によって駆動もされるように構成することができる。さらに、発電機１８は、電気エネルギを供給して１つまたは複数の電気モータ２０を駆動するために使用することができる。発電機１８は、直流（ＤＣ）出力または交流（ＡＣ）出力を生成するように構成できると考えることができる。電力変換器（図示せず）を用いてＡＣまたはＤＣ出力を変換して、機械１０の各種部品で使用する様々な電流および／または電圧出力を発生させることができるとも考えられる。]
[0017] 電気モータ２０は、発電機１８に動作可能に接続することができ、機械１０にかかわる作業を行うための機械的な力を供給するように構成することができる。電気モータ２０は、永久磁石式、誘導式、スイッチドリラクタンス式、またはそれらの複合的組み合わせなどの公知のＡＣまたはＤＣモータとすることができ、また、密封式、ブラシレス式、および／または液体冷却式とすることができる。単数形で言及したが、電気モータ２０は、２つ以上の電気モータとすることもできる。発電機１８および／または電力貯蔵装置２２から電気エネルギを受け取ることで、電気モータ２０は、トラクション装置１２を駆動するトルクを発生させることができる。電気モータ２０は、１つまたは複数のトラクション装置１２用の駆動体として図示されているが、動作するのに機械エネルギを必要とする、機械１０の任意の用途に使用することができる。]
[0018] 動力貯蔵装置２２は、例えば、バッテリおよび／もしくは大容量コンデンサ、またはフライホイールなどの公知で任意の種類の動力貯蔵装置とすることができる。例示的な実施形態では、動力貯蔵装置２２は、発電機１８が生成した過剰な電気エネルギを蓄積することができ、かつ／または、機械１０が始動するときに、および／もしくは機械１０の動作中に必要とされ得る電気エネルギを補給することができる。センサ３０は、エネルギ貯蔵装置２２に蓄積されたエネルギ量を検出するために、動力貯蔵装置２２に取り付けることができる。センサ３０は、例えば、電圧センサ、電流センサ、またはエネルギ貯蔵装置２２に蓄積されたエネルギ量を示す、エネルギ貯蔵装置２２のパラメータを検出できる他の任意のタイプのセンサなどの任意のタイプのセンサとすることができる。]
[0019] コントローラ２４は、動力源１６および／または燃料供給システム２６の１つまたは複数のパラメータを観測し、それぞれの動作を制御することができる。具体的には、コントローラ２４は、動力源１６用の１つまたは複数の燃焼室（図示せず）に供給される燃料の量と、動力源１６の動力出力とを求めることができる。コントローラ２４は、受け取った信号に応答して、駆動伝達系１４の動作を制御する単一のマイクロプロセッサまたは複数のマイクロプロセッサで具現化することができる。市販マイクロプロセッサの多くは、コントローラ２４の機能を実行するように構成することができる。当然のことながら、コントローラ２４は、様々な機械機能を制御できる一般機械用マイクロプロセッサで容易に具現化できる。コントローラ２４は、メモリ、補助記憶装置、プロセッサ、およびアプリケーションを実行する他の任意の部品を含むことができる。電源回路、信号調整回路、ソレノイド用ドライバ回路、および他のタイプの回路などの他の様々な回路をコントローラ２４に接続することができる。]
[0020] コントローラ２４は、１つまたは複数のセンサ３２、３４から入力信号を受け取り、１つまたは複数のアルゴリズムを実行して適切な出力信号を導出し、その出力信号を動力源１６、発電機１８、動力貯蔵装置２２、および／または燃料供給システム２６に供給することができる。コントローラ２４は、当技術分野で公知のように、１つまたは複数の通信回線（参照なし）を介して信号を受け取り、供給することができると考えられる。]
[0021] センサ３２、３４には、例えば、温度、圧力、回転数、時間、または当技術分野で公知の他の任意のパラメータなどの物理パラメータを示す信号を確立するように構成された一般的なセンサを含めることができる。具体的には、センサ３２は、１つまたは複数のセンサを含むことができ、動力源１６のパラメータを示す信号を確立することができる。センサ３４は、１つまたは複数のセンサを含むことができ、燃料供給システム２６のパラメータを示す信号を確立することができる。例えば、センサ３２は、例えば、クランクシャフト２８の分当たりの回転数などの動力源の回転数、動力源温度、冷却液温度、吸気温度もしくは排気温度、空気流量、所与の時間周期で動力源１６に供給される吸気量、バルブタイミング、所与の時間での吸気および／もしくは排気バルブの動作、ならびに／または当技術分野で公知の、動力源１６に関連する他の任意のパラメータを示す信号を確立することができる。さらに、センサ３４は、例えば、燃料温度、動力源１６に向かって供給される燃料の温度、燃料流量、所要の時間周期で動力源１６に向かって供給される燃料の量、および／または当技術分野で公知の、燃料供給システム２６に関連する他の任意のパラメータを示す信号を確立することができる。センサ３２、３４で確立された信号は、例えば、パルス、電圧レベル、デジタル入力、磁界、音波もしくは光波、および／または当技術分野で公知の他の信号形式などの任意の信号で具現化できると考えられる。]
[0022] コントローラ２４は、センサ２８、３２、３４および各種オペレータインターフェイス装置（図示せず）から受けた信号に応答して、動力貯蔵装置２２がいつ、どのくらいの動力を供給できるかを求めることができる。例えば、コントローラ２４は、例えば、動力源１６に流入する燃料の燃料率などの空燃比を示す因子を観測することができる。燃料率が、例えば、燃料限界などのしきい値に近くなるかまたはほぼ同じになると、コントローラ２４は、動力源１６の動力出力が増大しないようにすることができ、動力貯蔵装置２２に動力を補給させることができる。]
[0023] 燃料限界とは、動力源１６に流入した燃料がすべて燃焼できる最大比率とすることができる。燃料が燃料限界よりも大きい比率で動力源１６に流入すると、動力源１６に流入した燃料のすべてを燃焼させることができず、その結果、動力源１６から発生する排気ガスが増える恐れがある。さらに、動力源１６に流入する燃料の比率が燃料限界に近づくと、注入燃料（すなわち、動力源１６に流入する燃料の量）と出力動力（すなわち、動力源１６で生成される動力の大きさ）との間の比率が大きくなることがあり、動力源１６の効率が下がることがある。燃料限界に達しない状態で動力源１６が動作している間では、動力源１６それ自体だけを利用する方が、動力源１６を補助する動力貯蔵装置２２からの動力を使用するよりも効率を高くすることができる。これは、動力貯蔵装置２２の動力出力に対する燃料入力の比が、動力源１６の動力出力に対する燃料入力の比よりも大きいためである。動力貯蔵装置２２に蓄積される場合に、一部の動力を失う原因となり得る様々な非効率性のために、上記の比は、動力貯蔵装置２２に対するものの方が大きくなる。一方、動力源１６がほぼ燃料限界で動作する場合、動力源１６の動力出力に対する燃料入力の比は、動力貯蔵装置２２の動力出力に対する燃料入力の比と実質的に同じかそれよりも大きくなる。したがって、動力源１６を補助する動力貯蔵装置２２からの動力を使用することで効率をより高くすることができる。さらに、動力源１６を補助するのに好条件である場合に、動力貯蔵装置２２から供給される動力量は、動力源１６の動力出力とオペレータインターフェイス装置を介してオペレータから要求された動力量との差とすることができる。]
[0024] 図３は、駆動伝達系１４を制御する例示的な方法を示している。特に、図３は、空燃比がしきい値未満になった場合に、動力貯蔵装置２２に動力源１６を補助させる例示的な方法を示す流れ図である。図３については、開示したシステムおよびその動作をより良く説明するために、次の項でさらに論じる。] 図３
[0025] 産業上の利用可能性
開示した動力システムは、過渡負荷時に排気ガスを効果的に低減することができる。特に、動力貯蔵装置２２は、動力源１６の空燃比がしきい値未満に落ちたときに、動力源１６を補助することができる。これは、動力源１６にかかる負荷を低減することができ、それによって、排気ガスの温度を臨界温度よりも低く維持して、排気ガスの量を低減することができる。駆動伝達系１４の動作を以下に説明する。]
[0026] 図３に示すように、この方法は、所望の出力を示す、オペレータからの入力をコントローラ２４が受け取ったときに開始することができる（ステップ１００）。例えば、オペレータは、例えば、ペダル、ジョイスティック、レバー、ボタン、ノブ、またはオペレータが要求した出力を示す信号を生成できる他の任意の装置などのオペレータインターフェイス装置（図示せず）を動かして、駆動伝達系１４からの動力出力を増やすように要求することができる。オペレータ入力を受け取った後、コントローラ２４は、センサ３０、３２、３４から現在の機械状態データを受け取ることができる（ステップ１０２）。そのようなデータには、例えば、現在の燃料率、現在の動力源回転数、および動力貯蔵装置２２内の利用できる動力の現在のレベルを含めることができる。] 図３
[0027] 機械状態データを受け取った後、コントローラ２４は、燃料率がしきい値燃料率未満かどうかを判断することができる（ステップ１０４）。しきい値燃料率とは、それを超えた場合に、動力貯蔵装置２２から動力を補給して動力源１６を補助する方が、動力貯蔵装置２２から動力を補給しないで動力源１６を動作させるよりも効率を高くすることができる値とすることができる。言い換えると、しきい値燃料率とは、それを超えた場合に、動力源１６および動力貯蔵装置２２からの合計動力出力を生成する方が、動力源１６それ自体だけから同じ動力出力を生成するのに必要とされる燃料量よりも少ない燃料で済ますことができる値とすることができる。動力源１６が必要とする燃料量と動力出力の大きさとの間の比率は、動力源１６に流入する燃料の燃料率が変わるのに伴って変わり得る。様々な非効率性のために、動力貯蔵装置２２の特定の動力出力を生成するのに、必要とされる燃料量よりも多い燃料が必要とされ、動力貯蔵装置に送られた動力のうちのほんの少ししか実際に蓄積されない。エンジンがその飽和点より下の点で動作する場合、エンジンを補助する動力を生成する方が、補助なしで同じ出力を生成するのにエンジンが必要とするよりも多いエネルギを必要とする。]
[0028] 例示的な一実施形態では、しきい値は動力源１６の燃料限界とすることができる。あるいは、しきい値は燃料限界より低い燃料率とすることもできる。これは、最大許容燃料率と燃料限界との間に「緩衝域」を維持し、それによって、システムの何らかの誤動作により、燃料率が燃料限界を超えるのを容認する可能性を低める。当然のことながら、燃料率は空燃比の指標となることもできる。燃料率を調整することにより、結果的に、空燃比を調整することができる。開示した例示的な方法は、空燃比を操作するのに燃料率を使用することができるが、駆動伝達系１４の他のパラメータを使用して、空燃比を操作することもできる。そのようなパラメータには、例えば、動力源のトルク、空気導入システムのコンプレッサを出た空気の給気圧、または空燃比に影響を及ぼすことができる他の任意のパラメータなどを挙げることができる。]
[0029] 燃料率がしきい値燃料率未満であるとコントローラ２４が判断した場合（ステップ１０４で「Ｙｅｓ」）、コントローラ２４は、動力貯蔵装置２２が動力源１６を補助するために動力を供給しているかどうかを判断することができる（ステップ１０６）。この判断は、例えば、動力貯蔵装置２２からの動力の配給を調整できる、動力貯蔵装置２２に接続されたスイッチ（図示せず）の位置を確認するなど、当技術分野で公知の任意の方法で行うことができる。動力貯蔵装置２２が、動力源１６を補助するために動力を供給しているとコントローラ２４が判断した場合（ステップ１０６で「Ｙｅｓ」）、コントローラ２４は、動力貯蔵装置２２に動力の配給を終了させる（ステップ１０８）。これは、例えば、動力の配給を調整する、動力貯蔵装置２２に接続された各種スイッチを動かすなど、当技術分野で公知の任意の方法で行うことができる。動力の配給を終了した後、または動力貯蔵装置２２が、動力源１６を補助するために動力を供給していないとコントローラ２４が判断した場合（ステップ１０６で「Ｎｏ」）、コントローラ２４は、オペレータから要求された出力と実質的に同じ出力を生成するように、動力源１６の動作を調整することができる（ステップ１１０）。ステップ１１０を実行した後、ステップ１００を繰り返すことができる（すなわち、コントローラ２４は、所望の出力を示す、オペレータからの入力を受け取ることができる）。]
[0030] ステップ１０４を再度参照して、燃料率がしきい値燃料率未満でないとコントローラ２４が判断した場合（ステップ１０４で「Ｎｏ」）、コントローラ２４は、オペレータから要求された動力量と、動力源１６が生成している動力量との差を求めることができる（ステップ１１２）。動力源１６が生成している動力量については、センサ３２または動力源１６が生成している動力量を示すパラメータを表す信号を送ることができる他の任意のセンサから受け取った信号から確認することができる。要求動力と生成動力との差を求めた後、コントローラ２４は、動力貯蔵装置２２に蓄積された動力量が、要求動力と生成動力との差よりも多いかどうかを判断することができる（ステップ１１４）。]
[0031] 動力貯蔵装置２２に蓄積された動力量が、要求動力と生成動力との差より大きくないとコントローラ２４が判断した場合（ステップ１１４で「Ｎｏ」）、コントローラ２４は、オペレータから要求された出力と実質的に同じ出力を生成するように、動力源１６の動作を調整することができる（ステップ１１６）。ステップ１１６を実行した後、ステップ１００を繰り返すことができる（すなわち、コントローラ２４は、所望の出力を示す、オペレータからの入力を受け取ることができる）。]
[0032] 動力貯蔵装置２２に蓄積された動力量が、要求動力と生成動力との差よりも多いとコントローラ２４が判断した場合（ステップ１１４で「Ｙｅｓ」）、コントローラ２４は、動力源１６および動力貯蔵装置２２からの合計した動力出力が、オペレータから要求された動力出力と実質的に同じになるように、動力貯蔵装置２２に動力を駆動伝達系に配給させることができる（ステップ１１８）。例えば、インバータ（図示せず）を利用するなど、当技術分野で公知の任意の装置または方法を利用して、動力貯蔵装置２２から解放される動力を調整することができる。さらに、燃料率が燃料率しきい値と実質的に同じ場合に生成されるレベルを超えてその動力出力が増大できないように、動力源１６の動作を制限することができる。]
[0033] あるいは、燃料限界未満の燃料率しきい値を利用する実施形態の場合、燃料率が燃料率しきい値を超えたときでも動力源出力が増大するのを容認できると考えられる。動力源１６の動力出力と動力貯蔵装置２２の動力出力との組み合わせは、コントローラ２４のメモリに保存されたマップまたはアルゴリズムに従って調整することができる。このマップまたはアルゴリズムは、所望の動力出力を生成するときに、駆動伝達系１４の効率が高くなるように設計することができる。一方、燃料率が燃料限界と実質的に同じレベルまで上昇した場合、コントローラ２４は、動力源１６の動力出力がこれ以上増大しないようにすることができる。ステップ１１８を実行した後、ステップ１００を繰り返すことができる（すなわち、コントローラ２４は、所望の出力を示す、オペレータからの入力を受け取ることができる）。]
[0034] 開示した駆動伝達系では、燃料率などの空燃比を示すパラメータを考慮するので、過渡負荷イベント時に効率を高めることができる。特に、動力源を補助する方が、補助なしに動力源を動作させるよりも効率的を高くできると分かった場合だけ、動力貯蔵装置からのエネルギを使用することができる。例えば、動力源が補助なしで動作していて、燃料率が燃料限界未満である場合に、燃料の消費をより少なくして動力出力を生成することができる。さらに、動力源が動力貯蔵装置からの補助と合わせて動作していて、燃料率が燃料限界と実質的に同じかまたはそれを超える場合に、燃料の消費をより少なくして動力出力を生成することができる。したがって、燃料率、つまりは空燃比を考慮して、過渡負荷時に駆動伝達系の効率を高めることができる。]
[0035] 開示したシステムにおいて、本開示の範囲から逸脱することなく、様々な修正および変形を行えることが当業者には分かるであろう。ここに開示した明細書を検討することで、他の実施形態が当業者にも分かるであろう。明細書および例は、単なる例示とみなされるものとし、真の範囲は、添付の特許請求の範囲およびそれの均等物によって示される。]

权利要求:

請求項1
動力出力を生成する動力源（１６）と、動力を蓄積し、これを配給する動力貯蔵装置（２２）と、動力貯蔵装置に蓄積された動力量が、現在動力源が生成している動力量と所望する動力出力との差よりも多く、かつ動力源に流入する燃料の比率がしきい値燃料率を超える場合に、動力源を補助するために、動力貯蔵装置から動力を配給させるように構成されたコントローラ（２４）と、を含む駆動伝達系（１４）であって、しきい値燃料率とは、動力源を補助することにより駆動伝達系の効率が高くなる燃料率である、駆動伝達系。
請求項2
コントローラは、動力貯蔵装置から利用可能な動力が、現在動力源が生成している動力量と所望の動力出力との差よりも小さい場合に、動力貯蔵装置から動力を配給させないように構成される、請求項１に記載の駆動伝達系。
請求項3
しきい値燃料率とは動力源の燃料限界であり、燃料限界とは、それを超えては、動力源に流入した燃料すべてが完全には燃焼しない燃料率であり、コントローラは、燃料率がしきい値燃料率を超えた場合に燃料率を大きくさせないように構成される、請求項２に記載の駆動伝達系。
請求項4
しきい値燃料率は、動力源の燃料限界未満の比率であり、燃料限界とは、それを超えては、動力源に流入した燃料すべてが完全には燃焼しない燃料率であり、コントローラは、燃料率が燃料限界を超えた場合に燃料率を大きくさせないように構成される、請求項２に記載の駆動伝達系。
請求項5
駆動伝達系（１４）を動作させる方法であって、動力源（１６）に流入する燃料の比率を示す第１のパラメータを検出する工程と、動力源が生成した動力量を示す第２のパラメータを検出する工程と、動力源に流入する燃料の比率がしきい値燃料率を超える場合に、動力源を補助するために動力貯蔵装置（２２）から動力を配給する工程であって、しきい値燃料率とは、動力源を補助することにより駆動伝達系の効率が高くなる燃料率である工程と、を含む方法。
請求項6
しきい値燃料率とは動力源の燃料限界であり、燃料限界とは、それを超えては、動力源に流入した燃料のすべてが完全には燃焼しない燃料率である、請求項５に記載の方法。
請求項7
燃料率がしきい値燃料率を超えた場合に燃料率を大きくさせないようにすることをさらに含む、請求項６に記載の方法。
請求項8
しきい値燃料率とは、動力源の燃料限界未満の比率であり、燃料限界とは、それを超えては、動力源に流入した燃料のすべてが完全には燃焼しない燃料率である、請求項５に記載の方法。
請求項9
燃料率が燃料限界を超えた場合に燃料率を大きくさせないようにすることをさらに含む、請求項８に記載の方法。
請求項10
所望の動力出力を要求するオペレータからの入力を受け取る工程と、動力貯蔵装置に蓄積された動力量を示す第３のパラメータを検出する工程と、動力貯蔵装置に蓄積された動力量が、現在動力源が生成している動力量との間の差よりも多い場合に、動力蓄積装置から動力を配給する工程と、をさらに含む、請求項５〜９のいずれか一項に記載の方法。