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QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
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Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der
Japanischen Patentanmeldung Nr. 2012-127520 , eingereicht am 4. Juni 2012, deren gesamter Inhalt hiermit durch Verweis zu allen Zwecken einbezogen wird.
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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ölumwälzanlage für einen Elektromotor in einem Hybridelektrofahrzeug, insbesondere zum Sicherstellen einer ausreichenden Zufuhr von Öl, das für den Betrieb des Elektromotors notwendig ist.
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ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
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Es ist gängige Praxis, dass ein Elektromotor Schmieröl verwendet, um einen gleichmäßigen Drehantrieb bereitzustellen. Dadurch, dass das Schmieröl als Kühlöl fungiert, indem dasselbe durch eine Öldurchflussbahn umgewälzt wird, die sich um den Elektromotor erstreckt, kann der Elektromotor durch das Kühlen der während des Drehantriebs erzeugten Wärme effizient arbeiten. Es kann ein Wärmeaustauscher entlang der Öldurchflussbahn angeordnet sein, oder es kann unterschiedliches Kühlöl umgewälzt werden. Zum Beispiel offenbart
JP-A 2006-254616 eine Kühlanlage durch das Umwälzen von Kühlöl. Diese Ölumwälzanlage für Elektromotoren hat einen Pumpenanfahrvorgang implementiert, um eine elektrische Ölpumpe sicher zu starten, durch das Wiederholen des Anfahrvorgangs mehr als einmal in dem Fall, dass die elektrische Ölpumpe aus irgendeinem Grund nicht beginnt, Kühlöl umzuwälzen.
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Jedoch hat die durch
JP-A 2006-254616 offenbarte Ölumwälzanlage für Elektromotoren das Problem, dass ihre Kühlfunktion nicht arbeiten wird, wenn das Anfahren der elektrischen Ölpumpe nicht gelingt, da das Kühlöl nicht zum Umlaufen gebracht werden kann, bis das Anfahren der elektrischen Ölpumpe gelingt. Falls die durch
JP-A 2006-254616 offenbarte Ölumwälzanlage für Elektromotoren auf das Umwälzen von Schmieröl für die Elektromotoren angewendet würde, könnte die Schmierungseigenschaft aufgrund des Mangels an Schmierölzufuhr zu gleitenden Teilen der Elektromotoren unzureichend werden.
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KURZDARSTELLUNG
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Dementsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Ölumwälzanlage für einen Elektromotor in einem Hybridelektrofahrzeug bereitzustellen, die unter hoher Zuverlässigkeit eine Ölumwälzung zu gleitenden Teilen des Elektromotors gewährleisten kann, selbst wenn eine elektrische Pumpe nicht startet.
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Nach einem ersten Aspekt (1) der vorliegenden Erfindung wird eine Schmieröl-Umwälzanlage zum Umwälzen von Schmieröl eines Elektromotors in einem Hybridelektrofahrzeug bereitgestellt, das durch den Elektromotor, der mit von einer elektrischen Speichereinrichtung zugeführter elektrischen Energie betrieben werden kann, und einen Verbrennungsmotor angetrieben wird und dieselben als Antriebsquellen hat, wobei sie Folgendes umfasst: eine elektrische Pumpe, die mit in der elektrischen Speichereinrichtung gespeicherter elektrischen Energie betrieben werden kann, um das Schmieröl in einer Öldurchflussbahn umzuwälzen, welche die innere Struktur des Elektromotors einschließt, eine mechanische Pumpe, die mit der Antriebskraft des Verbrennungsmotors betrieben werden kann, um das Schmieröl in der Öldurchflussbahn umzuwälzen, und ein Steuergerät, das dafür konfiguriert ist, eine von der Viskosität des Schmieröls herrührende Unregelmäßigkeit beim Betrieb der elektrischen Pumpe zu detektieren und bei Detektieren der Unregelmäßigkeit beim Betrieb der elektrischen Pumpe den Betrieb der mechanischen Pumpe mit der Antriebskraft des Verbrennungsmotors zu verwenden.
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Nach einem zweiten Aspekt (2) der vorliegenden Erfindung ist die mechanische Pumpe derart ausgestaltet, dass sie eine solche Struktur hat, dass sie die Wärmemenge von dem Verbrennungsmotor aufnimmt.
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Nach einem dritten Aspekt (3) der vorliegenden Erfindung veranlasst das Steuergerät, dass die mechanische Pumpe für eine vorbestimmte Zeitdauer unmittelbar nach dem Detektieren, dass die Unregelmäßigkeit der elektrischen Pumpe beseitigt worden ist, weiter arbeitet, und die mechanische Pumpe nach dem Ablauf des vorbestimmten Zeitraumes abschaltet.
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Nach einem vierten Aspekt (4) der vorliegenden Erfindung stellt das Steuergerät die Drehgeschwindigkeit der mechanischen Pumpe als Reaktion auf die Drehgeschwindigkeit der elektrischen Pumpe ein, nachdem die elektrische Pumpe gestartet ist, so dass die Durchflussgeschwindigkeit des Schmieröls niedriger bleibt als eine vorbestimmte Durchflussgeschwindigkeit.
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Nach einem fünften Aspekt (5) der vorliegenden Erfindung umfasst die Anlage ferner Folgendes: einen Ölkühler in der Öldurchflussbahn, eine Umleitung um den Ölkühler und ein Durchflussbahn-Schaltventil zum Umschalten zwischen dem Ölkühler und der Umleitung, und das Steuergerät führt eine Umschaltsteuerung des Durchflussbahn-Schaltventils aus, so dass das Schmieröl bei Detektieren der Unregelmäßigkeit beim Betrieb der elektrischen Pumpe um den Ölkühler herum durch die Umleitung hindurchgeht.
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Nach einem sechsten Aspekt (6) der vorliegenden Erfindung kann das Hybridelektrofahrzeug betrieben werden in einem Antriebsmodus, in dem nur der Elektromotor das Fahrzeug antreibt, oder in einem anderen Antriebsmodus, in dem wenigstens der Verbrennungsmotor das Fahrzeug antreibt, und das Steuergerät verhindert bei Detektieren der Unregelmäßigkeit beim Betrieb der elektrischen Pumpe den Fahrzeugbetrieb in dem Antriebsmodus, in dem nur der Elektromotor das Fahrzeug antreibt, aber es ermöglicht den Fahrzeugbetrieb in einem anderen Antriebsmodus, in dem wenigstens der Verbrennungsmotor das Fahrzeug antreibt.
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Nach dem oben erwähnten ersten Aspekt (1) der vorliegenden Erfindung wird die mechanische Pumpe, die mit Antriebskraft von dem Verbrennungsmotor betrieben werden kann, bei Detektieren der von der Viskosität des Schmieröls herrührenden Unregelmäßigkeit beim Betrieb der elektrischen Pumpe verwendet für das Umwälzen von Schmieröl durch den/die Elektromotor(en) in dem Hybridelektrofahrzeug. Daher ist es möglich, einen effizienten Drehbetrieb des Elektromotors aufrechtzuerhalten, durch das Vermeiden einer unzureichenden Schmierung der gleitenden Teile des Elektromotors, verursacht aufgrund eines Mangels bei der Ölzufuhr.
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Nach dem oben erwähnten zweiten Aspekt (2) ist es möglich, das durch die mechanische Pumpe umgewälzte Schmieröl zu erwärmen, durch die Benutzung der Wärmemenge des Verbrennungsmotors. Folglich kann in dem Fall, dass es zum Beispiel eine von der Viskosität des Schmieröls herrührende Unregelmäßigkeit der elektrischen Pumpe gibt, die durch niedrige Temperaturen des Schmieröls verursacht wird, die Viskosität durch das Steigern der Temperatur des Schmieröls geeignet angepasst werden.
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Nach dem oben erwähnten dritten Aspekt (3) der vorliegenden Erfindung kann, selbst wenn die elektrische Pumpe nach Beseitigung der Unregelmäßigkeit nicht zu ihrem stabilen Betrieb wiederhergestellt ist, die elektrische Pumpe unmittelbar nach dem Aufrechterhalten des Betriebs der mechanischen Pumpe für eine vorbestimmte Zeitdauer zu ihrem stabilen Betrieb wiederhergestellt werden. Hieraus folgt, dass das Szenario des ungünstigsten Falles vermieden werden kann, wonach die Umwälzung des Schmieröls noch unzureichend ist, weil die elektrische Pumpe ihren stabilen Betrieb nicht erreicht, wenn die mechanische Pumpe bei Beseitigung der Unregelmäßigkeit der elektrischen Pumpe hin abgeschaltet wird, und Schmieröl kann mit hoher Zuverlässigkeit umgewälzt werden.
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Nach dem oben erwähnten vierten Aspekt (4) der vorliegenden Erfindung kann die Durchflussgeschwindigkeit des Schmieröls durch das Einstellen der Drehgeschwindigkeiten der elektrischen Pumpe und der mechanischen Pumpe auf niedriger als eine vorbestimmte Durchflussgeschwindigkeit beschränkt werden. Hieraus folgt, dass das Szenario des ungünstigsten Falles vermieden werden kann, wonach die Haltbarkeit der Öldurchflussbahn verringert werden kann, wenn die Durchflussgeschwindigkeit ein Einstellungsniveau des Druckwiderstandes der Öldurchflussbahn überschreitet. Ferner kann das Szenario des ungünstigsten Falles vermieden werden, wonach der Wärmeaustausch unwirksam wird, falls das Schmieröl als Kühlöl dient.
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Nach dem oben erwähnten fünften Aspekt (5) der vorliegenden Erfindung kann die Durchflussbahn des Schmieröls bei Auftreten der von der Viskosität des Schmieröls herrührenden Unregelmäßigkeit beim Betrieb der elektrischen Pumpe von dem Ölkühler zu der Umleitung hin verändert werden. Diese Unregelmäßigkeit kann ohne jegliche Verzögerung durch die Wärmemenge des Verbrennungsmotors beseitigt werden, weil das Szenario des ungünstigsten Falles vermieden wird, wonach das Schmieröl durch den Ölkühler weiter heruntergekühlt wird, wenn es die Viskositätsabweichung aufgrund einer übermäßig niedrigen Temperatur gibt.
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Nach dem oben erwähnten sechsten Aspekt (6) der vorliegenden Erfindung wird das Hybridelektrofahrzeug nicht nur durch den/die Elektromotor(en), sondern wenigstens durch den Verbrennungsmotor angetrieben. Daher kann/können, durch das Umwälzen von Schmieröl durch die mechanische Pumpe des Verbrennungsmotors, der/die Elektromotor(en) arbeiten, um das Fahrzeug anzutreiben, und nur der Verbrennungsmotor treibt das Fahrzeug an, bis die elektrische Pumpe wiederhergestellt sein wird (die Beseitigung der Unregelmäßigkeit), so dass ein Umschalten zu dem Antriebsmodus, in dem nur der/die Elektromotor(en) das Fahrzeug antreibt/antreiben, ohne Verzögerung vorgenommen werden kann.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine schematische Darstellung, die eine Ausführungsform einer Ölumwälzanlage für Elektromotoren in einem Hybridelektrofahrzeug nach der vorliegenden Erfindung zeigt, insbesondere eine Anlagen-Konfigurationsdarstellung, die eine Übersicht der Gesamtstruktur der Anlage zeigt.
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2 ist ein Blockdiagramm, das die Steuerungskonfiguration zeigt, wobei es die Öl-Umwälzstrategie illustriert.
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3 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Öl-Umwälzstrategie zeigt.
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4 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Unterroutine einer Wiederherstellungs-Steuerungsstrategie während der Öl-Umwälzstrategie zeigt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. 1 bis 4 zeigen ein beispielhaftes Hybridelektrofahrzeug mit einer Ausführungsform einer Ölumwälzanlage für Elektromotoren nach der vorliegenden Erfindung.
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Unter Bezugnahme auf 1 umfasst das Hybridelektrofahrzeug, nun bei 100 angezeigt, als Antriebsquellen einen Verbrennungsmotor 111, einen ersten Elektromotor oder ersten Motorgenerator (ersten MG) 121 und einen zweiten Elektromotor oder zweiten Motorgenerator (zweiten MG) 131.
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Das Hybridelektrofahrzeug 100 wird angetrieben durch das Aktivieren des Verbrennungsmotors 111, des ersten MG 121 und des zweiten MG 131, wie jeweils anwendbar, um den Antriebswellen 101 Energie zuzuführen, die jede über ein Differential 103 mit einen Satz von Antriebsrädern 102 gekoppelt sind. Der Verbrennungsmotor 111, der dafür konfiguriert ist, Antriebsenergie, die sich aus der Verbrennung von Benzin ergibt, zu erzeugen, zu dem Zweck, ein Antriebsdrehmoment zu liefern, um zu bewirken, dass sich die Antriebswellen drehen, kann bei niedrigen Umgebungstemperaturen, während er sich aufwärmt, ein beliebiges gewünschtes Niveau an Antriebsenergie erbringen. Der erste und der zweite Elektromotor 121 und 131 arbeiten bei Empfang von elektrischer Energie, die in einer elektrischen Speichereinrichtung 105 (Batterie) gespeichert ist, wie bordeigene elektrische Bauteile, und einer oder beide von dem ersten und dem zweiten Elektromotor 121 und 131 können arbeiten, um die elektrische Speichereinrichtung 105 mit regenerativer Energie zu speisen, die während einer Verzögerung und einer Fahrt bergab erzeugt werden kann. Der erste und der zweite Elektromotor 121 und 131 sind mit der elektrischen Speichereinrichtung 105 gekoppelt, die eine negative Leitung und eine positive Leitung hat, um Gleichstromenergie über einen DC/AC-Wechselrichter 106 zu speichern, weil sie mit Drei-Phasen-Wechselstromenergie arbeiten.
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Der erste und der zweite Elektromotor 121 und 131 sind in eine Ölumwälzanlage 10 integriert, die nicht nur den Nutzen des Schmierens von Rotorwellen und anderen gleitenden Teilen durch das Umwälzen von Schmieröl um jedes derselben entlang einer Öldurchflussbahn 11 bereitstellen kann, sondern auch den Nutzen des Erreichens einer Kühlwirkung durch das Abführen von Wärme in Folge der Drehbewegung der Rotorwellen nach außen und des Herunterkühlens derselben durch Wärmeübertragung.
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Die Ölumwälzanlage 10 ist dafür konfiguriert, Schmieröl umzuwälzen, durch das Bereitstellen einer elektrischen Pumpe 15 in der Öldurchflussbahn 11 an einer Position auf dem Weg zu den Elektromotoren in Bezug auf die Durchflussrichtung des Schmieröls, und sie hat einen Ölkühler 21 mit einem Wärmeaustauscher wie einer Wärmesenke, die stromabwärts von der elektrischen Pumpe 15 angeordnet ist. Dies ermöglicht es, dass die Ölumwälzanlage 10 einen effizienten Betrieb des ersten und des zweiten Elektromotors 121 und 131 sicherstellt, durch das Absenken des Niveaus der Wärme in Folge der Drehbewegung der Rotorwellen aufgrund des Umwälzens von Schmieröl als Kühlöl und des wirksamen Herunterkühlens des Schmieröls an dem Ölkühler 21.
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Ferner kann der Verbrennungsmotor 111 arbeiten, ohne jegliche Antriebsenergie an die Antriebswellen 101 zu liefern, so dass der erste und der zweite Elektromotor 121 und 131 als Generatoren arbeiten, um die elektrische Speichereinrichtung 105 zu laden. Zusätzlich zu einer mechanischen Pumpe, um Kühlmittel durch einen Kühler umzuwälzen, um den Verbrennungsmotor 111 herunterzukühlen, ist eine mechanische Pumpe 16 vorgesehen als eine Pumpe zum Aufrechterhalten der Umwälzung von Schmieröl durch den ersten und den zweiten Elektromotor 121 und 131.
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Die Öldurchflussbahn 11 gabelt sich an einem Abschnitt stromabwärts von dem ersten und dem zweiten Elektromotor 121 und 131, so dass zwei gegabelte Bahnen 11a und 11b jeweils mit der elektrischen Pumpe 15 bzw. der mechanischen Pumpe 16 in Verbindung stehen. Diese gegabelten Bahnen 11a und 11b können jede mit einem Steuerventil bzw. einer Umleitung versehen sein, die als Reaktion auf Betriebsmuster der elektrischen Pumpe 15 und der mechanischen Pumpe 16 öffnen oder schließen, um zu verhindern, dass Schmieröl durch die deaktivierte Pumpe hindurchgeht. Aber in dem Fall, dass der Durchgang von Schmieröl durch die deaktivierte Pumpe kein Problem darstellt, besteht keine Notwendigkeit, ein solches Steuerventil oder eine solche Umleitung bereitzustellen. Diese Öldurchflussbahn 11 hat eine Umleitung 22, die parallel zu einem Ölkühler 21 angeordnet ist, und ein Steuerventil 23, das dafür konfiguriert ist, zwischen dem Durchgang von Schmieröl durch die Umleitung 22 und dem Durchgang von Schmieröl durch den Ölkühler 21 umzuschalten. Das Steuerventil 23 wird durch ein in 2 gezeigtes Steuergerät 31 aktiviert, um den Durchgang durch den Ölkühler 21 oder den Durchgang durch die Umleitung 22 zu wählen, was bewirkt, dass Schmieröl durch den ausgewählten Durchgang zirkuliert.
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Unter Bezugnahme auf 2 umfasst das Steuergerät 31 eine CPU, einen Speicher und andere Bauelemente und führt (ein) im Voraus gespeicherte(s) Steuerprogramm(e) aus, so dass es als ein elektronisches Steuerungssystem beschaffen ist, um eine integrierte Steuerung von mehreren Einheiten des Hybridelektrofahrzeugs 100 als ein Ganzes durchzuführen. Das Steuergerät 31 bewirkt das Fahren des Hybridelektrofahrzeugs 100 durch das Durchführen einer integrierten Steuerung von mehreren Einheiten, wie des Wechselrichters 106, des Verbrennungsmotors 111, des ersten und des zweiten Elektromotors 121 und 131, auf der Grundlage von verschiedenen Arten von Sensorinformationen von einem Fahrzeug-Geschwindigkeitssensor 32, einem Gaspedalsensor 33 und einem Bremssensor 34 und vorbestimmten Parameterinformationen.
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Im Einzelnen kann das Steuergerät 31 so beschaffen sein, dass es eine Steuerung für ein sogenanntes Parallel-Hybridelektrofahrzeug bewirkt, und zwar durch das Durchführen einer Umschaltsteuerung zwischen einem EV-(Elektrofahrzeug-)Modus, in dem das Fahrzeug nur durch den ersten Elektromotor 121 und/oder den zweiten Elektromotor 131 angetrieben wird, und einem HEV-(Hybridelektrofahrzeug-)Modus, in dem das Fahrzeug durch die Verwendung des Verbrennungsmotors 111 und des ersten und des zweiten Elektromotors 121 und 131 in Kombination angetrieben wird. Dies bedeutet, dass das Steuergerät 31 ein Fahrtsteuergerät darstellt. Ferner kann ein Antriebsmodus, in dem das Fahrzeug nur durch den Verbrennungsmotor 111 angetrieben wird, bereitgestellt werden. Das Steuergerät 31 kann so beschaffen sein, dass es eine Steuerung für ein sogenanntes serielles Hybridelektrofahrzeug bewirkt, bei dem die Verwendung des Verbrennungsmotors 111 auf das Speichern von Elektrizität beschränkt ist. Ferner hat das Steuergerät 31 nach der vorliegenden Ausführungsform, zusätzlich zum Durchführen der integrierten Steuerung des Hybridelektrofahrzeugs 100, einen Umgebungstemperatursensor 35, einen ersten Elektromotor-Temperatursensor 36 und einen zweiten Elektromotor-Temperatursensor 37, um als eine Pumpensteuerung und als eine Detektion eines anormalen Zustandes zu dienen. Es hat ebenfalls einen Geschwindigkeits-Detektionssensor, der verwendet wird zur Detektion einer Drehgeschwindigkeit sowohl der mechanischen Pumpe 16 als auch der elektrischen Pumpe 15 (eine Detektion der Drehgeschwindigkeit) zum Zweck der Verwendung des Verbrennungsmotors 111 und des ersten und des zweiten Elektromotors 121 und 131, wenn das Fahren im EV-Modus verhindert wird, was später beschrieben wird. Dieses Steuergerät 31 dient als ein Steuerungsmodul 31A für die elektrische Pumpe, ein Steuerungsmodul 31B für die mechanische Pumpe und ein Wiederherstellungsmodul 31C der elektrischen Pumpe, die eine Steuerung der Aktivierung oder Wiederherstellung der elektrischen Pumpe 15 zusammen mit einer Steuerung des Wechselrichters 106, des Verbrennungsmotors 111 (einschließlich der mechanischen Pumpe 16), des ersten Elektromotors 121 und des zweiten Elektromotors 131 auf der Grundlage der verschiedenen Arten von Sensorinformationen durchführen.
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Im Detail führt das Steuergerät 31 eine durch die in 3 und 4 gezeigten Ablaufdiagramme wiedergegebene Steuerungsroutine (ein Verfahren) auf der Grundlage des oben erwähnten Steuerungsprogramms aus, um die elektrische Pumpe 15 ohne Ausfall selbst bei niedrigen Temperaturen, zum Beispiel in einem kalten Gebiet, für eine frühe Inbetriebnahme des Fahrens in dem Elektrofahrzeug-(EV-)Antriebsmodus, durch das Betreiben des ersten und des zweiten Elektromotors 121 und 131, zu betreiben.
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Unter Bezugnahme auf 3 stellt bei Schritt S11 das Steuergerät 31 fest, ob es aufgrund einer Auswahleingabe des Fahrers oder eines Auswahlkommandos einer automatischen Umschaltsteuerung einen Bedarf an einem EV-Antrieb gibt oder nicht, und falls es den Bedarf an dem EV-Antriebsmodus gibt (JA), schreitet die Routine fort zu Schritt S12, während, falls der Bedarf nicht festgestellt wird (NEIN), die Routine zu Schritt S13 fortschreitet. In Schritt S12 wird festgestellt, ob sich die elektrische Pumpe 15 im Normalbetrieb befindet oder nicht, und falls sie sich im Normalbetrieb befindet (JA), wird die Routine abgeschlossen, während, falls sie sich nicht im Normalbetrieb befindet (NEIN), die Routine zu Schritt S16, in dem ein Anfahrvorgang der elektrischen Pumpe 15 eingeleitet wird, und danach zu Schritt S21 fortschreitet. Demgegenüber wird bei Schritt S13 festgestellt, ob sich die elektrische Pumpe 15 in Betrieb befindet oder nicht, und falls sie sich nicht in Betrieb befindet (NEIN), wird die Routine abgeschlossen, während, falls sie sich in Betrieb befindet, obwohl es keinen Bedarf an einem EV-Antrieb gibt, die Routine zu Schritt S14 fortschreitet, in dem ein Abschaltvorgang der elektrischen Pumpe 15 eingeleitet wird, und danach wird die Routine abgeschlossen.
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In Schritt S21 wird festgestellt, ob es irgendwelche Unregelmäßigkeiten gibt, wie beispielsweise das Ereignis, dass die elektrische Pumpe 15 nicht startet, obwohl der Anfahrvorgang der elektrischen Pumpe 15 bei Schritt S16 abgeschlossen ist, und falls es keine Unregelmäßigkeiten gibt, sie sich also im Normalbetrieb befindet (NEIN), wird die Routine abgeschlossen, während, falls es beim Betrieb Unregelmäßigkeiten gibt (JA), die Routine zu Schritt S22 fortschreitet. In Schritt S22, falls die Vorrichtungstemperaturen (Schmieröltemperaturen) Tm1 und Tm2, die durch den ersten und den zweiten Elektromotor-Temperatursensor 36 und 37 detektiert werden, nicht niedriger sind als eine Betriebsgrenztemperatur TM (z. B. 0°C) und somit die Unregelmäßigkeiten nicht von einer Niedertemperaturanomalie herrühren (NEIN), schreitet die Routine zu Schritt S23 fort, während, falls die Unregelmäßigkeiten von einer Niedertemperaturanomalie herrühren (JA), die Routine zu Schritt S24 fortschreitet.
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Bei Schritt S23 wird der Betrieb des Fahrzeugs in dem EV-Antriebsmodus verhindert, und die Routine wird abgeschlossen. In diesem Fall werden der Verbrennungsmotor 111 und der erste und der zweite Elektromotor 121 und 131 als Antriebsquellen verwendet, und ihre Ausgangsdrehmomente werden durch eine, nicht illustrierte, Antriebseinheit zusammengesetzt, um die Antriebswellen 101 zu drehen. Dies kann eine Beschädigung an der elektrischen Pumpe 15 vermeiden, die verursacht wird, wenn das Fahrzeug gezwungen wird, in dem EV-Antriebsmodus zu arbeiten. Dann kann, über die Detektion der Drehgeschwindigkeiten der mechanischen Pumpe 16 und der elektrischen Pumpe 15, das Steuergerät 31 die elektrische Pumpe 15 veranlassen, zusammen mit der mechanischen Pumpe 16 bei einer Geschwindigkeit zu arbeiten, die in Reaktion auf die Viskosität des Schmieröls veränderlich ist. In diesem Fall werden die Drehgeschwindigkeit der mechanischen Pumpe 16 und der elektrischen Pumpe 15 so ausgeglichen und eingestellt, dass die Durchflussgeschwindigkeit des Schmieröls einen Einstellungsbereich nicht überschreitet, innerhalb dessen die Elektromotoren 121 und 131 wirksam geschmiert und heruntergekühlt werden. Es versteht sich von selbst, dass nur der Verbrennungsmotor 111 als eine Antriebsquelle arbeiten kann, wenn bei Schritt S23 der Betrieb des Fahrzeugs in dem EV-Modus verhindert wird.
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Nach dem Ausführen eines Wiederherstellungs-Steuerungsvorgangs der elektrischen Pumpe 15, in Schritt S24, der später beschrieben wird, kehrt die Routine zu Schritt S16 zurück, in dem der Anfahrvorgang der elektrischen Pumpe 15 wiederholt wird. Auch in diesem Fall verwendet das Steuergerät 31 den ersten und den zweiten Elektromotor 121 und 131 als Antriebsquellen zusammen mit dem Verbrennungsmotor 111, der während des Wiederherstellungs-Steuerungsvorgangs der elektrischen Pumpe 15, der später beschrieben wird, aktiviert wird.
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Kurz gesagt, führt das Steuergerät 31 den Wiederherstellungs-Steuerungsvorgang der elektrischen Pumpe 15 (Schritt S24) in dem Fall aus, dass es eine Unregelmäßigkeit gibt, bei der die elektrische Pumpe 15 nicht arbeitet, weil das Schmieröl nicht mit einer bei einem gewünschten Niveau gehaltenen Viskosität fließen kann, wenn wenigstens eine der Vorrichtungstemperaturen Tm und Tm2 des ersten und des zweiten Elektromotors 121 und 131 niedriger ist als die Betriebsgrenztemperatur TM (Schritte S11, S12, S16 und S21). Währens des Wiederherstellungs-Steuerungsvorgangs der elektrischen Pumpe 15 kann die durch den Betrieb des Verbrennungsmotors 111 und des ersten und des zweiten Elektromotors 121 und 131 erzeugte Wärmemenge an sich das Schmieröl zu einem gewünschten Temperaturniveau anheben. Falls die gegenwärtige Unregelmäßigkeit von einer niedrigen Temperatur des Schmieröls herrührt, verhindert dies das Auftreten und die Bestätigung der Unregelmäßigkeit (Schritte S21 und S22), wenn bei Schritt S16 der Anfahrvorgang der elektrischen Pumpe 15 wieder ausgeführt wird. Daher wird unmittelbar nach dem Abschluss dieses Wiederherstellungs-Steuerungsvorgangs die elektrische Pumpe 15 in die Lage versetzt, Schmieröl mit einer geeigneten Ruhe umzuwälzen, was bewirkt, dass der erste und der zweite Elektromotor 121 und 131 normal arbeiten.
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Unter Bezugnahme nunmehr auf 4 wiederholt das Steuergerät während des Wiederherstellungs-Steuerungsvorgangs der elektrischen Pumpe 15 in Schritt S24 das Prüfen des Aufwärmens des Schmieröls (Schritt S33) nach dem Ausführen eines Anfahrvorgangs der mechanischen Pumpe 16 oder des Verbrennungsmotors 111 (Schritt S31) und nach dem Zurückstellen eines Zeitgeberzählers n (n = 0). In dieser Situation führt das Steuergerät 31 eine Umschaltsteuerung des Steuerventils 23 durch, so dass das Schmieröl durch die Umleitung 22 um den Ölkühler 21 herum strömt. Das bedeutet, dass das Steuergerät 31 auch als ein Durchflussbahn-Umschaltmodul dient, was das Herunterkühlen des umlaufenden Schmieröls verhindert, was es möglich macht, die Viskosität durch das wirksame Erhöhen der Temperatur des Schmieröls geeignet einzustellen. Während des Prüfens des Aufwärmens des Schmieröls bei Schritt S33 wird das Prüfen wiederholt, dass die durch den Umgebungstemperatursensor 35 detektierte Umgebungstemperatur Tf niedriger ist als eine Betriebsgrenztemperatur TF (z. B. 0°C) und somit in einer Niedertemperaturumgebung liegt und wenigstens eine der durch den ersten und den zweiten Elektromotor-Temperatursensor 36 und 37 erfassten Vorrichtungstemperaturen Tm1 und Tm2 niedriger ist als die Betriebsgrenztemperatur TM (z. B. 0°C). In Schritt S33 wird festgestellt, dass die elektrische Pumpe 15 in ihrem Wiederherstellungszustand und bereit für den Betrieb ist, falls die Umgebungstemperatur Tf größer oder gleich der Betriebsgrenztemperatur TF ist und folglich die elektrische Pumpe 15 innerhalb des Betriebstemperaturbereichs liegt oder falls die Vorrichtungstemperaturen Tm1 und Tm2 beide größer oder gleich der Betriebsgrenztemperatur TM sind.
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Unmittelbar nach dem Feststellen in Schritt S33, dass sich die elektrische Pumpe 15 in dem Wiederherstellungszustand befindet, kehrt die Routine zu Schritt S33 zurück, um den gleichen Vorgang zu wiederholen, bis der Zeitgeberzähler n eine vorbestimmte Operationsdauer N (z. B. 60 Sekunden) erreicht, nachdem n in Schritt S34 erhöht wird (n = n + 1). Nach dem die mechanische Pumpe 16 ihren Betrieb für die vorbestimmte Operationsdauer N nach dem Abschluss des Aufwärmens fortgesetzt hat (Schritt S35), wird in Schritt S36 der Abschaltvorgang der mechanischen Pumpe 16 ausgeführt, bevor die Routine zu dem in 3 gezeigten Schritt S16 zurückkehrt.
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Dies ermöglicht es, dass das Steuergerät 31 veranlasst, dass der erste und der zweite Elektromotor 121 und 131 arbeiten, wobei die Umwälzung des Schmieröls aufrechterhalten wird, ohne die elektrische Pumpe 15 zum Arbeiten zu zwingen, und zwar aufgrund des durch das Anfahren des Verbrennungsmotors 111 eingeleiteten Betriebs der mechanischen Pumpe 16. Folglich wird das Schmieröl nach Aufnahme der während des Betriebs des Verbrennungsmotors 111 und des ersten und des zweiten Elektromotors 121 und 131 erzeugten Wärmemenge einem Temperaturanstieg unterzogen, was es möglich macht, eine solche geeignete Viskosität einzustellen, um zu ermöglichen, dass das Schmieröl durch die elektrische Pumpe 15 hindurchfließt. Ferner können der erste und der zweite Elektromotor 121 und 131 gleichmäßig arbeiten, mit einer Umwälzung einer ausreichenden Menge von Schmieröl, verursacht aufgrund eines ausreichenden Aufwärmens, wegen des Eintritts in eine instabile Einzelzirkulation, eingeleitet durch das Abschalten der mechanischen Pumpe unmittelbar, nachdem die elektrische Pumpe 15 in die eigentliche Grenze des Betriebsgrenztemperaturbereichs eingetreten ist.
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Auf diese Weise ist es nach der vorliegenden Ausführungsform, in dem Fall, dass die elektrische Pumpe 15 aufgrund einer hohen Viskosität des Schmieröls abschaltet (unregelmäßige Abschaltung), möglich, das Schmieröl zu zwingen, durch den ersten und den zweiten Elektromotor 121 und 131 hindurch zu zirkulieren, durch die Verwendung der mechanischen Pumpe 16 des Verbrennungsmotors 111. Folglich ist es möglich, dass das Schmieröl die Wärme von dem Verbrennungsmotor 111 benutzt, um sich zu erwärmen, weil es umgewälzt wird, und es ist möglich, die Viskosität des Schmieröls auf das geeignete Viskositätsniveau wiederherzustellen durch das Vermeiden einer unzureichenden Schmierung, die anderenfalls aufgrund eines Mangels an Öl an den gleitenden Teilen wie den Rotorwellen des ersten und des zweiten Elektromotors 121 und 131 auftreten könnte. Daher wird, ohne jegliche Beschädigung an der elektrischen Pumpe 15, das Schmieröl schnell auf das geeignete Niveau der Viskosität wiederhergestellt, so dass die elektrische Pumpe 15 allein das Schmieröl umwälzen kann, was es möglich macht, dass das Fahrzeug ohne jegliche Verzögerung in dem EV-Antriebsmodus arbeiten kann.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die beschriebenen und illustrierten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern sie umfasst alle Ausführungsformen, die äquivalente Effekte zu dem gewährleisten, worauf die vorliegende Erfindung abzielt. Ferner ist die vorliegende Erfindung nicht auf Kombinationen von Merkmalen des durch jeden Anspruch definierten Gegenstandes beschränkt, sondern sie wird durch alle beliebigen gewünschten Kombinationen von spezifischen Merkmalen von allen offenbarten Merkmalen definiert.
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Die nachfolgenden Ansprüche heben bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen besonders hervor, die als neu und nicht offensichtlich betrachtet werden. Diese Ansprüche können sich auf „ein” Element oder „ein erstes” Element oder das Äquivalent desselben beziehen. Solche Ansprüche sollten so verstanden werden, dass sie die Einbeziehung eines oder mehrerer solcher Elemente einschließen, wobei zwei oder mehr solcher Elemente weder erforderlich noch ausgeschlossen sind. Andere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch die Abänderung der vorliegenden Ansprüche oder durch die Weiterverfolgung von neuen Ansprüchen in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Solche Ansprüche, ob weiter, enger, gleich oder unterschiedlich im Schutzbereich gegenüber den ursprünglichen Ansprüchen, werden ebenfalls als innerhalb des Gegenstandes der vorliegenden Offenbarung eingeschlossen betrachtet.
- 10 Ölumwälzanlage, 11 Schmieröl-Durchflusskreislauf, 11a, 11b verzweigte Durchflussbahnen, 15 elektrische Pumpe, 16 mechanische Pumpe, 21 Ölkühler, 22 Umleitung, 23 Steuerventil, 31 Steuergerät, 35 Umgebungstemperatursensor, 36, 37 Elektromotor-Temperatursensoren, 100 Hybridelektrofahrzeug, 105 elektrische Speichereinrichtung, 106 Wechselrichter, 111 Verbrennungsmotor und 121, 131 Elektromotoren.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2012-127520 [0001]
- JP 2006-254616 A [0003, 0004, 0004]
