Abrégé

A power split continuously variable transmission (CVT) technology in which efficiency improvements are obtained by elimination of gear meshing at the 1:1 ratio point. A family of power split transmissions are defined using variable displacement hydraulic devices as the variator and employing rotary couplings as speed summers. Input coupled, output coupled and compound coupled systems are described along with impact of and avoidance of power circulation (aka recirculation). Multiple and bidirectional mechanical channel inputs to the speed summer and clutching mechanisms are described enabling transmissions to reach forward gear ratio ranges with a speed of up to 23× with workable efficiencies throughout which can result in improvement in overall efficiency such as in ICE powertrains as well as permitting CVT function in heavy-duty EV powertrains during acceleration or high-grade conditions where otherwise extremely high torque and sustained low speed operations may induce highly inefficient or drive motor overheat conditions.

Classes IPC  ?

• F16H 47/04 - Combinaisons d'une transmission mécanique avec des embrayages à fluide ou une transmission à fluide la transmission à fluide étant du type volumétrique la transmission mécanique étant du type à organes à mouvement orbital

Abrégé

A power split continuously variable transmission (CVT) technology in which efficiency improvements are obtained by elimination of gear meshing at the 1:1 ratio point. A family of power split transmissions are defined using variable displacement hydraulic devices as the variator and employing rotary couplings as speed summers. Input coupled, output coupled and compound coupled systems are described along with impact of and avoidance of power circulation (aka recirculation). Multiple and bidirectional mechanical channel inputs to the speed summer and clutching mechanisms are described enabling transmissions to reach forward gear ratio ranges with a speed of up to 23X with workable efficiencies throughout which can result in improvement in overall efficiency such as in ICE powertrains as well as permitting CVT function in heavy-duty EV powertrains during acceleration or high-grade conditions where otherwise extremely high torque and sustained low speed operations may induce highly inefficient or drive motor overheat conditions.

Classes IPC  ?

• F16H 39/42 - Transmissions rotatives à fluide utilisant des pompes et des moteurs du type volumétrique, c.-à-d. débitant un volume prédéterminé de fluide à chaque révolution le moteur et la pompe à liquide formant un ensemble unique la pompe et le moteur étant de types différents
• F16H 47/02 - Combinaisons d'une transmission mécanique avec des embrayages à fluide ou une transmission à fluide la transmission à fluide étant du type volumétrique
• F03D 15/10 - Transmission de l’énergie mécanique utilisant un engrenage non limité à un mouvement rotatif, p. ex. comportant des organes oscillants ou à mouvement alternatif

Abrégé

A power conversion device in the form of a compressor drive constitutes a three channel power sharing transmission which allows power input and/or output from shafts on two of the channels along with hydraulic, electric or potentially pneumatic power input and/or output from the third channel. Varying the input and/or output of hydraulic, electric or pneumatic flow provides a continuously variable transmission function. Several embodiments of the power conversion device are described to drive a supercharger for an internal combustion engine providing a variable ratio coupling allowing effective use of a centrifugal type compressor across a broad range of operational engine speeds.

Classes IPC  ?

• F16H 47/04 - Combinaisons d'une transmission mécanique avec des embrayages à fluide ou une transmission à fluide la transmission à fluide étant du type volumétrique la transmission mécanique étant du type à organes à mouvement orbital
• F16H 61/40 - Commande des transmissions exclusivement à fluide hydrostatique
• F02B 39/04 - Entraînements mécaniquesTransmissions d'entraînement à rapport de réduction variable
• F02B 39/08 - Transmissions d'entraînement non mécaniques, p. ex. transmissions hydrauliques ayant un rapport de réduction variable
• F16H 61/42 - Commande des transmissions exclusivement à fluide hydrostatique impliquant le réglage d'une pompe ou d'un moteur à débit ou cylindrée variable
• F16H 61/4035 - Commande du débit dans le circuit

Abrégé

A power conversion device in the form of a compressor drive constitutes a three channel power sharing transmission which allows power input and/or output from shafts on two of the channels along with hydraulic, electric or potentially pneumatic power input and/or output from the third channel. Varying the input and/or output of hydraulic, electric or pneumatic flow provides a continuously variable transmission function. Several embodiments of the power conversion device are described to drive a supercharger for an internal combustion engine providing a variable ratio coupling allowing effective use of a centrifugal type compressor across a broad range of operational engine speeds.

Classes IPC  ?

• F02B 33/44 - Passages pour la charge de la pompe vers l'orifice d'admission du moteur, p. ex. réservoirs
• F16H 13/06 - Transmissions pour transmettre un mouvement rotatif à rapport de vitesse constant par friction entre des organes rotatifs avec organes à mouvement orbital
• F16H 13/14 - Moyens pour faire varier la pression entre les organes par variation mécanique automatique de la pression
• F02B 33/40 - Moteurs avec pompes autres que celles du type à piston alternatif avec pompes rotatives du type à déplacement non positif
• F16H 47/06 - Combinaisons d'une transmission mécanique avec des embrayages à fluide ou une transmission à fluide la transmission à fluide étant du type hydrocinétique
• F15B 11/16 - Systèmes de servomoteurs dépourvus d'asservissement avec plusieurs servomoteurs
• F02B 39/04 - Entraînements mécaniquesTransmissions d'entraînement à rapport de réduction variable
• F02B 39/08 - Transmissions d'entraînement non mécaniques, p. ex. transmissions hydrauliques ayant un rapport de réduction variable

Abrégé

Use of the hydraulically driven device in a series configuration with a minimally restrictive turbocharger is defined which will allow a very responsive and powerful boosting system to reach boost levels of 4-5 pressure ratio (PR) to support and enable OEM engine downsizing trends. An electric supercharger is also considered. A hydraulic drive assists to increase the acceleration rate of a turbocharger impeller/turbine shaft assembly and provide a secondary means of driving the compressor impeller at lower engine speeds where exhaust gases alone does not generate adequate shaft speeds to create significant induction boost. The hydraulic circuit includes a dual displacement motor, which provides high torque for acceleration yet converts to a single motor for high-speed operation. When the exhaust driven turbine function allows compressor speeds, beyond which the hydraulic system can contribute, a slip clutch allows disengagement of the hydraulic drive. In an alternative embodiment, the hydraulic drive provides means of forced induction air alone.

Classes IPC  ?

• F02B 37/10 - Moteurs avec entraînement des pompes par les gaz d'échappement et par d'autres moyens, p. ex. avec une pompe entraînée par les gaz d'échappement et une seconde pompe entraînée mécaniquement une pompe au moins étant entraînée d'une façon alternée soit par les gaz d'échappement soit par un autre moyen
• F02B 33/40 - Moteurs avec pompes autres que celles du type à piston alternatif avec pompes rotatives du type à déplacement non positif
• F02D 41/00 - Commande électrique de l'alimentation en mélange combustible ou en ses constituants
• F02B 39/08 - Transmissions d'entraînement non mécaniques, p. ex. transmissions hydrauliques ayant un rapport de réduction variable
• F02B 39/12 - Transmissions d'entraînement caractérisées par l'utilisation d'accouplements ou d'embrayages incorporés

Abrégé

A hydraulic drive assists to increase the acceleration rate of a turbocharger impeller/turbine shaft assembly and provide a secondary means of driving the compressor impeller at lower engine speeds where exhaust gases alone does not generate adequate shaft speeds to create significant induction boost. The hydraulic circuit includes a dual displacement motor, which provides high torque for acceleration yet converts to a single motor for high-speed operation. When the exhaust driven turbine function allows compressor speeds, beyond which the hydraulic system can contribute, a slip clutch allows disengagement of the hydraulic drive. The hydraulic circuit is integrated with the power steering circuit to conserve energy and supportive components such as lines and reservoir. In an alternative embodiment, there is no turbocharger and the hydraulic drive provides means of forced induction air alone.

Classes IPC  ?

• F02B 37/10 - Moteurs avec entraînement des pompes par les gaz d'échappement et par d'autres moyens, p. ex. avec une pompe entraînée par les gaz d'échappement et une seconde pompe entraînée mécaniquement une pompe au moins étant entraînée d'une façon alternée soit par les gaz d'échappement soit par un autre moyen
• F02B 39/08 - Transmissions d'entraînement non mécaniques, p. ex. transmissions hydrauliques ayant un rapport de réduction variable

Abrégé

A hydraulic drive assists to increase the acceleration rate of a turbocharger impeller/turbine shaft assembly and provide a secondary means of driving the compressor impeller at lower engine speeds where exhaust gases alone does not generate adequate shaft speeds to create significant induction boost. The hydraulic circuit includes a dual displacement motor, which provides high torque for acceleration yet converts to a single motor for high-speed operation. When the exhaust driven turbine function allows compressor speeds, beyond which the hydraulic system can contribute, a slip clutch allows disengagement of the hydraulic drive. The hydraulic circuit is integrated with the power steering circuit to conserve energy and supportive components such as lines and reservoir. In an alternative embodiment, there is no turbocharger and the hydraulic drive provides means of forced induction air alone.

Classes IPC  ?

• F02B 37/10 - Moteurs avec entraînement des pompes par les gaz d'échappement et par d'autres moyens, p. ex. avec une pompe entraînée par les gaz d'échappement et une seconde pompe entraînée mécaniquement une pompe au moins étant entraînée d'une façon alternée soit par les gaz d'échappement soit par un autre moyen