DE112010004705T5

DE112010004705T5 - Hybridfahrzeug

Info

Publication number: DE112010004705T5
Application number: DE112010004705T
Authority: DE
Inventors: Iori Kanamori; Takefumi Ikegami
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2009-12-08
Filing date: 2010-10-12
Publication date: 2013-01-17
Also published as: RU2518144C2; CN102712246A; US8700242B2; WO2011070848A1; US20120245781A1; CN102712246B; RU2012128587A; BR112012013902A2

Abstract

Ein Getriebe hat eine erste Getriebegruppe, die fähig ist, Bewegungsleistung von einem Elektromotor und/oder einem Verbrennungsmotor auf angetriebene Räder zu übertragen, und die mehrere Getriebestufen mit verschiedenen Übersetzungsverhältnissen umfasst, und eine zweite Getriebegruppe, die fähig ist, die Bewegungsleistung von dem Verbrennungsmotor auf die angetriebenen Räder zu übertragen. Wenn die von einem Batterietemperatursensor erfasste Temperatur einer Batterie unter einer ersten vorbestimmten Temperatur oder auf einer zweiten vorbestimmten Temperatur oder höher ist, dann legt das ESG den Getriebezustand der ersten Getriebegruppe auf eine Zwischenstufe fest und für die Steuerung aus, um in einer Zwischenstufe der zweiten Getriebegruppe zu fahren, die benachbart zu der Zwischenstufe der ersten Getriebegruppe ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hybridfahrzeug, das mit einem Elektromotor und einem Verbrennungsmotor versehen ist.
Hintergrundtechnik
Es ist ein Hybridfahrzeug bekannt, das eine Brennkraftmaschine (einen Verbrennungsmotor) und einen Elektromotor hat, der mit einer Elektrizitätsspeichervorrichtung verbunden ist. Zum Beispiel bewirkt eine niedrige Umgebungstemperatur in einem Hybridfahrzeug, das mit einem Stufengetriebe ausgestattet ist, dass die Öltemperatur des Getriebes und die Temperatur der Elektrizitätsspeichervorrichtung abnehmen, was die Gangschaltreaktionsfähigkeit des Stufengetriebes und die Verwendung des Elektromotors in manchen Fällen beeinträchtigt. Wenn zur Zeit des Gangschaltens die Rotationen des Elektromotors und der rotierenden Elemente, wie etwa der Wellen und Zahnräder, welche das Getriebe bilden, mit den Drehzahlen synchronisiert werden, die dem Übersetzungsverhältnis einer Getriebestufe entsprechen, erfordert das Abschließen eines Gangschaltens aufgrund der Trägheitsmomente der rotierenden Elemente eine vorbestimmte Zeit.
Als ein Beispiel wurde daher in dem Patentdokument 1 eine Steuervorrichtung einer Fahrzeugantriebsvorrichtung, welche die Getriebestufen beschränkt, wenn eine extrem niedrige Temperatur erfasst wird, als ein Verfahren zur Verbesserung der Gangschaltreaktionsfähigkeit bei einer extrem niedrigen Temperatur, wie etwa 30 Grad unter null, offenbart. In dieser Vorrichtung werden die Übersetzungsverhältnisse an einem Hochdrehzahlende des Stufengetriebes unterbunden, während ein Übersetzungsverhältnis an einem Niederdrehzahlende ausgewählt werden, um die Anzahlen der Umdrehungen (Drehzahlen) der rotierenden Elemente, welche das Getriebe bilden, zu erhöhen, um einen Anstieg in der Öltemperatur des Getriebes zu beschleunigen, wodurch die Gangschaltreaktionsfähigkeit verbessert wird.
Ferner offenbart das Patentdokument 2 als eine Technik zur Erhöhung der Temperatur einer Elektrizitätsspeichervorrichtung eine Steuervorrichtung für eine Fahrzeugbatterie. Wenn die Möglichkeit eines extrem niedrigen Temperaturzustands vorhergesagt wird, führt die Steuervorrichtung die Steuerung aus, um die Lademenge der Elektrizitätsspeichervorrichtung (Batterie) zu erhöhen, und dann wird in dem Fall, in dem die Temperatur der Batterie eine vorbestimmte Temperatur oder niedriger ist, die Batterie entladen, um die interne Wärmebildung zu beschleunigen, wodurch die Temperatur der Batterie erhöht wird.
Dokumente des Stands der Technik
Patentdokumente

Patentdokument 1: japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. 2007-118721
Patentdokument 2: japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. 2008-16229

Zusammenfassung der Erfindung
Probleme, die von der Erfindung gelöst werden sollen
Wenn die Temperatur jedoch niedrig oder hoch ist, sinkt die Ausgangsleistung der Elektrizitätsspeichervorrichtung im Vergleich zu dem Fall, in dem die Temperatur normal ist. Wenn folglich heruntergeschaltet wird, wobei die Getriebestufe des Getriebes auf eine niedrigere Stufe geschalten wird, oder hochgeschaltet wird, wobei die Getriebestufe auf eine höhere Stufe geschaltet wird, sinkt die Ausgangsleistung eines Elektromotors, was zu einer längeren Zeit für das Abschließen des Gangschaltens führt. Mit anderen Worten gab es ein Problem, darin, dass die Gangschaltreaktionsfähigkeit sich verschlechtert (eine Verzögerung beim Schalten eines Gangs), was zu einem verschlechterten Fahrverhalten führt.
Die Vorrichtung in dem vorstehend beschriebenen Patentdokument 1 ist geeignet, die Gangschaltreaktionsfähigkeit zu verbessern, indem sie den Anstieg der Öltemperatur des Getriebes beschleunigt, wenn die Temperatur extrem niedrig ist. Es ist jedoch schwierig, die Verzögerung beim Schalten eines Gangs zu verbessern, die durch die Verringerung in der Ausgangsleistung der Elektrizitätsspeichervorrichtung verursacht wird, wenn die Temperatur niedrig oder hoch ist.
Ferner erfordert die in dem Patentdokument 2 beschriebene Vorrichtung einen komplizierten Betrieb, in dem, wenn eine extrem niedrige Temperatur vorhergesagt wird, die Steuerung ausgeführt wird, um die Ladungsmenge der Elektrizitätsspeichervorrichtung zu erhöhen, und dann, in dem Fall, in dem die Temperatur der Batterie eine vorbestimmte Temperatur oder niedriger ist, die Batterie entladen wird. Da außerdem die interne Wärmeerzeugung lediglich durch die Entladung der Batterie beschleunigt wird, gibt es Fälle, in denen der Temperaturanstieg in der Batterie relativ klein ist und die Reaktionsfähigkeit des Elektromotors nicht schnell verbessert werden kann, was zu einem verschlechterten Fahrverhalten führt.
Die vorliegende Erfindung wurde angesichts der vorstehend beschriebenen Hintergründe gemacht, und es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Hybridfahrzeug bereitzustellen, das einen Verbrennungsmotor und einen Elektromotor hat, mit dem eine Elektrizitätsspeichervorrichtung verbunden ist, und das fähig ist, die Verschlechterung des Fahrverhaltens zu verhindern, selbst wenn die Elektrizitätsspeichervorrichtung unter einer niedrigen oder hohen Temperatur ist.
Mittel zum Lösen des Problems
Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Hybridfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor und einem Elektromotor, der mit einer Elektrizitätsspeichervorrichtung verbunden ist, und das eine Steuerung aufweist, die das Eingreifen/Ausrücken der Übertragung von Bewegungsleistung von dem Elektromotor und/oder dem Verbrennungsmotor mittels eines Getriebes an einen angetriebenen Abschnitt und die Übertragung der Bewegungsleistung zwischen dem Elektromotor und dem Verbrennungsmotor ermöglicht, das ferner aufweist: einen Temperatursensor, der die Temperatur der Elektrizitätsspeichervorrichtung erfasst oder schätzt, wobei das Getriebe eine erste Getriebegruppe, die fähig ist, die Bewegungsleistung von dem Elektromotor und/oder dem Verbrennungsmotor an den angetriebenen Abschnitt zu übertragen, und die mehrere Getriebestufen umfasst, die verschiedene Übersetzungsverhältnisse haben, und eine zweite Getriebegruppe hat, die fähig ist, die Bewegungsleistung von dem Verbrennungsmotor auf den angetriebenen Abschnitt zu übertragen, und die Steuerung die Ausgangsleistungen des Elektromotors und des Verbrennungsmotors in einem Niedertemperaturzustand, in dem die Temperatur unter einer ersten vorbestimmten Temperatur ist, oder einem Hochtemperaturzustand, in dem die Temperatur größer oder gleich einer zweiten vorbestimmten Temperatur ist, die höher als die erste vorbestimmte Temperatur ist, derart steuert, dass eine Getriebestufe der ersten Getriebegruppe in eine Zwischenstufe geändert wird und eine Fahrt unter Verwendung einer Getriebestufe der zweiten Getriebegruppe implementiert wird, die benachbart zu einer Zwischenstufe der ersten Getriebegruppe ist.
Gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung implementiert die Steuerung eine Fahrt durch Festlegen einer Getriebestufe der ersten Getriebegruppe auf eine Zwischenstufe und implementiert eine Fahrt in dem Niedertemperaturzustand oder dem Hochtemperaturzustand unter Verwendung einer Getriebestufe der zweiten Getriebegruppe, die benachbart zu der Zwischenstufe der ersten Getriebegruppe ist. Diese Anordnung vermeidet zur Zeit des Gangschaltens die Notwendigkeit eines Betriebs zum Synchronisieren der Drehzahlen mit einer Zielgetriebestufe durch den Elektromotor und macht es möglich, selbst wenn die Ausgangsleistung der Elektrizitätsspeichervorrichtung fällt, eine Verzögerung beim Schalten des Gangs zu beschränken, indem die Zeit gesteuert wird, die erforderlich ist, um den Gang zu schalten, wenn ein Herunterschalten oder ein Hochschalten herbeigeführt wird.
Folglich stellt die vorliegende Erfindung das Hybridfahrzeug bereit, das, auch wenn die Temperatur niedrig oder hoch ist, nicht unter einer verschlechterten Gangschaltreaktionsfähigkeit, d. h. verschlechtertem Fahrverhalten, leidet.
In dem Hybridfahrzeug gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung hat die Steuerung ein Steuerkennfeld, das ein erstes, ein zweites und ein drittes Steuermuster zum Steuern der Ausgangsleistungen des Elektromotors und des Verbrennungsmotors in dem Niedertemperaturzustand, dem Hochtemperaturzustand und einem normalen Zustand, der weder der Niedertemperaturzustand noch der Hochtemperaturzustand ist, definiert, und in dem Niedertemperaturzustand oder dem Hochtemperaturzustand wird die Steuerung auf der Basis des Steuerkennfelds des ersten oder zweiten Steuermusters ausgeführt, das von dem dritten Steuermuster, das dem normalen Zustand entspricht, umgeschaltet wurde.
Diese Anordnung macht es möglich, eine Verzögerung beim Schalten eines Gangs in dem Niedertemperaturzustand oder dem Hochtemperaturzustand zu beschränken, indem in dem Niedertemperaturzustand oder dem Hochtemperaturzustand die Steuerung gemäß dem ersten oder dem zweiten Steuermuster des Steuerkennfelds ausgeführt wird. Somit kann ein Fahrzeug erhalten werden, das auch bei niedriger oder hoher Temperatur keine Verschlechterung in der Gangschaltreaktionsfähigkeit oder dem Fahrverhalten erleidet.
In dem Hybridfahrzeug gemäß dem ersten Aspekt mit dem vorgenannten Aufbau führt die Steuerung vorzugsweise die Steuerung aus, um den Elektromotor zu betreiben, indem die Übertragung der Bewegungsleistung von dem Verbrennungsmotor auf den angetriebenen Abschnitt mittels der zweiten Getriebegruppe ermöglicht wird und auch die Übertragung der Bewegungsleistung zwischen dem Elektromotor und dem angetriebenen Abschnitt mittels der ersten Getriebegruppe ermöglicht wird.
Mit dieser Anordnung kann die Elektrizitätsspeichervorrichtung durch Betreiben des Elektromotors geladen werden. Mit anderen Worten wird die Elektrizitätsspeichervorrichtung erwärmt, indem Strom einen Innenwiderstand der Elektrizitätsspeichervorrichtung durchläuft. Dies macht es möglich, die Temperatur der Elektrizitätsspeichervorrichtung von einer niedrigen Temperatur (unter der ersten vorbestimmten Temperatur) in relativ kurzer Zeit auf eine normale Temperatur (die erste vorbestimmte Temperatur oder höher, aber unter der zweiten vorbestimmten Temperatur) zu erhöhen. Daher kann die Fahrbetriebsart, in dem Zustand, in dem die Temperatur der Elektrizitätsspeichervorrichtung niedrig ist, in relativ kurzer Zeit auf die Fahrbetriebsart, in der die Temperatur der Elektrizitätsspeichervorrichtung die normale Temperatur ist, gewechselt werden.
Ferner führt die Steuerung in diesem Fall vorzugsweise die Steuerung aus, um die Übertragung der Bewegungsleistung zwischen dem Elektromotor und dem Verbrennungsmotor in dem Niedertemperaturzustand zu ermöglichen, und auch um die Bewegungsleistung von dem Verbrennungsmotor und dem Elektromotor mittels der ersten Getriebegruppe auf das angetriebene Rad zu übertragen.
Mit dieser Anordnung ermöglicht die Steuerung die Übertragung der Bewegungsleistung zwischen dem Elektromotor und dem Verbrennungsmotor und bewirkt auch, dass die Bewegungsleistung in dem Niedertemperaturzustand von dem Verbrennungsmotor und dem Elektromotor mittels der ersten Getriebegruppe auf das angetriebene Rad übertragen wird. Mit anderen Worten wird die Elektrizitätsspeichervorrichtung erwärmt, indem Strom den Innenwiderstand der Elektrizitätsspeichervorrichtung durchläuft.
Folglich kann die Temperatur der Elektrizitätsspeichervorrichtung von einer niedrigen Temperatur (unter der ersten vorbestimmten Temperatur) in relativ kurzer Zeit auf die normale Temperatur (die erste vorbestimmte Temperatur oder höher, aber unter der zweiten vorbestimmten Temperatur) erhöht werden. Daher kann die Fahrbetriebsart in dem Zustand, in dem die Temperatur der Elektrizitätsspeichervorrichtung niedrig ist, in relativ kurzer Zeit auf die Fahrbetriebsart, in der ihre Temperatur die normale Temperatur ist, gewechselt werden.
Ferner umfasst das Hybridfahrzeug gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Hilfsvorrichtung, die von der Ausgangsleistung des Elektromotors oder dem Verbrennungsmotor angetrieben wird, wobei die Hilfsvorrichtung in dem Hochtemperaturzustand in einer Zwischenstufe der ersten Getriebegruppe angetrieben wird. Diese Anordnung erlaubt, dass die Temperatur der Elektrizitätsspeichervorrichtung sinkt, indem die Hilfsvorrichtung angetrieben wird, wenn die Temperatur hoch ist, wodurch es möglich gemacht wird, das Abfallen der Ausgangsleistung der Elektrizitätsvorrichtung zu beschränken.
Die Hilfsvorrichtung ist zum Beispiel ein Kompressor einer fahrzeugmontierten Klimatisierungseinheit, und ein Batteriehauptkörper der Elektrizitätsspeichervorrichtung kann durch das Innere des Fahrzeugs gekühlt werden, indem der Kompressor angetrieben wird.
Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Hybridfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor und einem Elektromotor, der mit einer Elektrizitätsspeichervorrichtung verbunden ist, und das eine Steuerung aufweist, die das Eingreifen/Ausrücken der Übertragung von Bewegungsleistung von dem Elektromotor und/oder dem Verbrennungsmotor mittels eines Getriebes an einen angetriebenen Abschnitt und die Übertragung der Bewegungsleistung zwischen dem Elektromotor und dem Verbrennungsmotor ermöglicht, das ferner aufweist: einen Temperatursensor, der die Temperatur der Elektrizitätsspeichervorrichtung erfasst oder schätzt, wobei das Getriebe eine erste Getriebegruppe, die fähig ist, die Bewegungsleistung von dem Elektromotor und/oder dem Verbrennungsmotor an den angetriebenen Abschnitt zu übertragen, und die mehrere Getriebestufen umfasst, die verschiedene Übersetzungsverhältnisse haben, und eine zweite Getriebegruppe hat, die fähig ist, die Bewegungsleistung von dem Verbrennungsmotor auf den angetriebenen Abschnitt zu übertragen, und die Steuerung in einem Niedertemperaturzustand, in dem die von dem Temperatursensor erfasste oder geschätzte Temperatur niedriger als eine erste vorbestimmte Temperatur ist, die Übertragung der Bewegungsleistung von dem Verbrennungsmotor mittels der zweiten Getriebegruppe auf den angetriebenen Abschnitt ermöglicht und das Laden/Entladen der Elektrizitätsspeichervorrichtung steuert.
Gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ermöglicht die Steuerung die Übertragung der Bewegungsleistung von dem Verbrennungsmotor mittels der zweiten Getriebegruppe auf den angetriebenen Abschnitt und steuert auch das Laden/Entladen der Elektrizitätsspeichervorrichtung in dem Niedertemperaturzustand, wodurch zugelassen wird, dass die Elektrizitätsspeichervorrichtung erwärmt wird. Wenn die Elektrizitätsspeichervorrichtung mit anderen Worten in dem Niedertemperaturzustand ist, kann die Elektrizitätsspeichervorrichtung leicht erwärmt werden und ihre Temperatur kann in relativ kurzer Zeit auf die Normaltemperatur erhöht werden, indem ein Zustand festgelegt wird, in dem eher von dem Verbrennungsmotor als von dem Elektromotor mittels der zweiten Getriebegruppe eine Fahrt mit änderbarer Geschwindigkeit herbeigeführt wird, und indem auch das Laden/Entladen der Elektrizitätsspeichervorrichtung gesteuert wird. Folglich kann die Zeit, die erforderlich ist, um die Fahrbetriebsart in dem Niedertemperaturzustand auf die normale Fahrbetriebsart zu ändern, auf eine relativ kurze Zeit verringert werden, wodurch das verbesserte Fahrverhalten zugelassen wird.
Ein dritter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Hybridfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor und einem Elektromotor, der mit einer Elektrizitätsspeichervorrichtung verbunden ist, und das eine Steuerung aufweist, die das Eingreifen/Ausrücken der Übertragung von Bewegungsleistung von dem Elektromotor und/oder dem Verbrennungsmotor mittels eines Getriebes an einen angetriebenen Abschnitt und die Übertragung der Bewegungsleistung zwischen dem Elektromotor und dem Verbrennungsmotor ermöglicht, das ferner einen Temperatursensor aufweist, der die Temperatur der Elektrizitätsspeichervorrichtung erfasst oder schätzt, wobei die Steuerung das Getriebe in einem Niedertemperaturzustand, in dem die von dem Temperatursensor erfasste oder geschätzte Temperatur niedriger als eine erste vorbestimmte Temperatur ist, auf einen neutralen Zustand festlegt und das Laden/Entladen der Elektrizitätsspeichervorrichtung steuert.
Der dritte Aspekt der vorliegenden Erfindung ermöglicht, dass die Steuerung das Getriebe in dem Niedertemperaturzustand auf den neutralen Zustand festlegt und die Elektrizitätsspeichervorrichtung lädt oder entlädt, wodurch die Elektrizitätsspeichervorrichtung erwärmt wird. Mit anderen Worten kann die Temperatur erhöht werden, um die Ausgangsleistung der Elektrizitätsspeichervorrichtung durch Steuern des Ladens/Entladens der Elektrizitätsspeichervorrichtung zu erhöhen, so dass die Übertragung der Bewegungsleistung von dem Elektromotor auf den angetriebenen Abschnitt nicht beeinträchtigt wird. Dies macht es möglich, die Zeit zu verringern, die erforderlich ist, um die Fahrbetriebsart in dem Niedertemperaturzustand in relativ kurzer Zeit auf den normalen Fahrbetriebszustand zu wechseln, wodurch das verbesserte Fahrverhalten zugelassen wird.
In dem zweiten Aspekt oder dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung steuert die Steuerung vorzugsweise das Laden/Entladen der Elektrizitätsspeichervorrichtung mit einer sinusförmigen Wellenform oder einer Frequenz, die höher als eine vorbestimmte Frequenz ist. Dies erlaubt ein relativ leichtes Laden/Entladen der Elektrizitätsspeichervorrichtung. Ferner macht es das Leiten von Wechselstrom durch den Innenwiderstand der Elektrizitätsspeichervorrichtung möglich, eine Last an der Elektrizitätsspeichervorrichtung zur Zeit des Ladens oder Entladens zu verringern. Ferner kann die Elektrizitätsspeichervorrichtung mit einer niedrigen Last relativ leicht erwärmt werden. Dies macht es möglich, die Zeit, die zum Umschalten der Fahrbetriebsart in dem Niedertemperaturzustand auf die normale Fahrbetriebsart erforderlich ist, auf eine relativ kurze Zeit zu verringern, wodurch das verbesserte Fahrverhalten zugelassen wird.
Vorzugsweise wird in dem zweiten Aspekt oder dem dritten Aspekt eine Klimatisierungseinheit bereitgestellt, die mittels der ersten Getriebegruppe angetrieben wird, wobei die Steuerung die Klimatisierungseinheit in dem Niedertemperaturzustand durch den Elektromotor antreibt. Diese Anordnung macht es möglich, die Elektrizitätsspeichervorrichtung durch Antreiben der Klimatisierungseinheit zu erwärmen.
Ferner wird in diesem Fall vorzugsweise ein Einlass, durch den Heizluft von der Klimatisierungseinheit zu der Elektrizitätsspeichervorrichtung befördert wird, bereitgestellt. Dies lässt zu, dass die Elektrizitätsspeichervorrichtung effizient erwärmt wird, indem die Heizluft in den Einlass eingeleitet wird.
Ein vierter Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt ein Hybridfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor und einem Elektromotor bereit, der mit einer Elektrizitätsspeichervorrichtung verbunden ist, und das aufweist: eine Steuerung, die mittels eines Getriebes das Eingreifen/Ausrücken der Übertragung der Bewegungsleistung von dem Elektromotor und/oder dem Verbrennungsmotor an einen angetriebenen Abschnitt und die Übertragung der Bewegungsleistung zwischen dem Elektromotor und dem Verbrennungsmotor ermöglicht, und einen Temperatursensor, der die Temperatur der Elektrizitätsspeichervorrichtung erfasst oder schätzt, wobei die Steuerung einen SOC (Ladezustand) der Elektrizitätsspeichervorrichtung in einem Niedertemperaturzustand, in dem die von dem Temperatursensor erfasste oder geschätzte Temperatur unter einer ersten vorbestimmten Temperatur ist, oder in einem Hochtemperaturzustand, in dem die Temperatur größer oder gleich einer zweiten vorbestimmten Temperatur ist, die höher als die erste vorbestimmte Temperatur ist, auf einen Zwischenbereich steuert.
In dem Hybridfahrzeug gemäß dem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung steuert die Steuerung den SOC der Elektrizitätsspeichervorrichtung auf einen Zwischenzustand (z. B. 50%), wenn die von dem Temperatursensor erfasste oder geschätzte Temperatur unter der ersten vorbestimmten Temperatur (der Niedertemperaturzustand) ist oder gleich oder höher als die zweite vorbestimmte Temperatur (der Hochtemperaturzustand) ist.
Im Allgemeinen hat eine in einem Hybridfahrzeug montierte Elektrizitätsspeichervorrichtung eine Charakteristik, in der die Hilfsausgangsleistung (die Entladungsmenge) abnimmt und die Rückgewinnungsausgangsleistung (die Entladungsmenge) zunimmt, wenn der SOC (Ladezustand) abnimmt, während die Hilfsausgangsleistung zunimmt und die Rückgewinnungsausgangsleistung abnimmt, wenn der SOC zunimmt.
Folglich legt die Steuerung des SOC der Elektrizitätsspeichervorrichtung auf den Zwischenbereich durch die Steuerung gemäß der vorliegenden Erfindung, wie vorstehend beschrieben, die Ausgangsleistung der Elektrizitätsspeichervorrichtung ungeachtet dessen, ob die Elektrizitätsspeichervorrichtung in dem Niedertemperaturzustand oder dem Hochtemperaturzustand ist, auf eine Ausgangsleistung fest, die erhalten würde, wenn der SOC in dem Zwischenbereich liegt. Dies verringert die Zeit, die erforderlich ist, um zur Zeit des Gangschaltens ein Herunterschalten oder ein Hochschalten von einer vorbestimmten Getriebestufe herbeizuführen, auf eine relativ kurze Zeit, was es möglich macht, eine Verzögerung beim Schalten des Gangs zu beschränken.
Die vorliegende Erfindung stellt daher ein Hybridfahrzeug bereit, das die Verschlechterung in der Gangschaltreaktionsfähigkeit, d. h. die Verschlechterung im Fahrverhalten, ungeachtet dessen, ob die Temperatur hoch oder niedrig ist, beschränkt.
In dem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung hat das Getriebe vorzugsweise eine erste Getriebegruppe, die fähig ist, Bewegungsleistung von dem Elektromotor und/oder dem Verbrennungsmotor an den angetriebenen Abschnitt zu übertragen, und die mehrere Getriebestufen mit verschiedenen Übersetzungsverhältnissen umfasst, und eine zweite Getriebegruppe, die fähig ist, die Bewegungsleistung von dem Verbrennungsmotor auf den angetriebenen Abschnitt zu übertragen, und wobei die Steuerung das Schalten des Gangs in dem Fall, in dem der SOC der Elektrizitätsspeichervorrichtung in einem Bereich ist, der höher oder niedriger als der Zwischenbereich ist, durch die zweite Getriebegruppe herbeiführt.
Mit dieser Anordnung wird das Schalten des Gangs in dem Fall, in dem der SOC der Elektrizitätsspeichervorrichtung höher oder niedriger als der Zwischenbereich ist (wobei die Abweichung von einem Zwischenwert hoch ist), durch die zweite Getriebegruppe erreicht, welche die Übertragung der Bewegungsleistung von dem Verbrennungsmotor auf den angetriebenen Abschnitt ermöglicht, wodurch es möglich gemacht wird, die Verzögerung beim Gangschalten ungeachtet der Ausgangsleistung der Elektrizitätsspeichervorrichtung zu beschränken.
In diesem Fall spezifiziert die Steuerung gemäß dem SOC der Elektrizitätsspeichervorrichtung vorzugsweise eine Getriebestufe der ersten Getriebegruppe. Diese Anordnung macht es möglich, selbst während einer Fahrt mit einer Getriebestufe der zweiten Getriebegruppe basierend auf dem SOC der Elektrizitätsspeichervorrichtung eine Getriebestufe der ersten Getriebegruppe festzulegen.
In dem Hybridfahrzeug gemäß dem vierten Aspekt der vorstehend beschriebenen vorliegenden Erfindung ändert die Steuerung in dem Niedertemperaturzustand vorzugsweise den SOC der Elektrizitätsspeichervorrichtung umso schneller auf einen Zwischenzustand, je niedriger die Temperatur ist. Mit dieser Anordnung wird durch Meistern der Tatsache, dass die Ausgangsleistung der Elektrizitätsspeichervorrichtung sinkt, wenn die Temperatur sinkt, der SOC schneller auf den Zwischenbereich geändert, wenn die Temperatur extrem niedrig ist, wodurch zugelassen wird, dass eine Verzögerung beim Schalten des Gangs beschränkt wird.
Ferner steuert die Steuerung in dem Hybridfahrzeug gemäß dem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung vorzugsweise das Laden/Entladen der Elektrizitätsspeichervorrichtung derart, dass die Wärmeerzeugung in der Elektrizitätsspeichervorrichtung beschleunigt wird. Diese Anordnung lässt zu, dass der Abfall in der Ausgangsleistung beschränkt wird, indem die Temperatur der Elektrizitätsspeichervorrichtung erhöht wird, wodurch es möglich gemacht wird, die Verzögerung beim Ändern der Drehzahl zu beschränken.
Ferner lässt die Steuerung in dem Hybridfahrzeug gemäß dem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung vorzugsweise zu, dass der SOC der Elektrizitätsspeichervorrichtung in dem Fall, in dem die Getriebestufe des Getriebes eine Maximalstufe ist, auf einen Bereich geändert wird, der höher als der Zwischenbereich ist. Mit dieser Anordnung kann in dem Fall, in dem die Getriebestufe auf eine Maximalstufe festgelegt ist, das Schalten des Gangs durch eine normale Steuerregel herbeigeführt werden, indem der SOC der Elektrizitätsspeichervorrichtung auf einen hohen Bereich geändert wird.
In dem Hybridfahrzeug gemäß dem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung lässt die Steuerung vorzugsweise zu, dass der SOC der Elektrizitätsspeichervorrichtung in dem Fall, in dem die Getriebestufe des Getriebes eine Minimalstufe ist, auf einen Bereich geändert wird, der niedriger als der Zwischenbereich ist. Mit dieser Anordnung kann das Schalten des Gangs in dem Fall, in dem die Getriebestufe auf eine minimale Stufe festgelegt ist, durch eine normale Steuerregel herbeigeführt werden, indem der SOC der Elektrizitätsspeichervorrichtung auf einen niedrigen Bereich geschaltet wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
[1] Es handelt sich um ein Aufbaudiagramm eines Hybridfahrzeugs gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
[2] Es handelt sich um ein Funktionsblockdiagramm eines ESG des Hybridfahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung.
[3] Es handelt sich um ein allgemeines Aufbaudiagramm des Hybridfahrzeugs gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
[4] Es handelt sich um ein Diagramm, das die Anordnung einer Batterie in dem Hybridfahrzeug gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt; 4(a) ist eine durchsichtige Perspektivansicht des Hybridfahrzeugs; 4(b) ist eine Perspektivansicht der Batterie und eines Luftdurchgangs; und 4(c) ist eine Perspektivansicht der Batterie und einer PDU.
[5] Es handelt sich um ein Diagramm, das die Normaltemperatur, die niedrige Temperatur und die hohe Temperatur der Batterie des Hybridfahrzeugs gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
[6] Es werden Diagramme der Ausgangsleistung einer Batterie gezeigt, deren SOC 50% ist; 6(a) stellt eine Hilfsausgangsleistung (Entladungsmenge dar), und 6(b) stellt eine Rückgewinnungsausgangsleistung (Lademenge) dar.
[7] Es handelt sich um ein Diagramm, das die Hilfsausgangsleistung (Entladungsmenge) und die Rückgewinnungsausgangsleistung (Lademenge) der Batterie bei 25°C darstellt.
[8] Es handelt sich um ein Diagramm, das den Betrieb darstellt, wenn der Gang des Hybridfahrzeugs gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung geändert wird.
[9] Es handelt sich um ein Diagramm, das die Temperaturabhängigkeit der Zeit darstellt, die für die Rotationseinstellung durch einen Elektromotor erforderlich ist, wenn der Gang des Hybridfahrzeugs gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gewechselt wird.
[10] Es handelt sich um ein Diagramm, das die Zeit, die für das Schalten des Gangs erforderlich ist, bei einer niedrigen Temperatur (einer hohen Temperatur) und einer normalen Temperatur des Hybridfahrzeugs gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
[11] Es handelt sich um ein Flussdiagramm, das den Betrieb des Hybridfahrzeugs gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
[12] Es handelt sich um ein Aufbaudiagramm des Hybridfahrzeugs gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
[13] Es handelt sich um ein Diagramm, das den Betrieb zur Zeit des Ladens/Entladens der Batterie des Hybridfahrzeugs gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
[14] Es handelt sich um ein Diagramm, das die Beziehung zwischen Temperaturen und den Lade-/Entladungsmengen der Batterie des Hybridfahrzeugs gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
[15] Es handelt sich um ein Flussdiagramm, das den Betrieb des Hybridfahrzeugs gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
[16] Es handelt sich um ein Flussdiagramm, das den Betrieb des Hybridfahrzeugs gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
[17] Es handelt sich um ein Diagramm, das den Betrieb zur Steuerung des SOC des Hybridfahrzeugs gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
[18] Es handelt sich um ein Flussdiagramm, das den Betrieb des Hybridfahrzeugs gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
[19] Es werden Diagramme gezeigt, die den Betrieb zur Zeit des Ruckelns darstellen, während der Verbrennungsmotors des Hybridfahrzeugs gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung leerläuft; 19(a) stellt die Drehzahl eines Verbrennungsmotors dar; 19(b) stellt Lade-/Entladungsmengen einer Batterie dar; und 19(c) stellt die Lade-/Entladungsmengen einer Batterie eines Hybridfahrzeugs eines Vergleichsbeispiels dar.
[20] Es handelt sich um ein Flussdiagramm, das den Betrieb des Hybridfahrzeugs gemäß der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
[21] Es handelt sich um ein Diagramm, das die Batteriesteuerung basierend auf der Temperatur des Hybridfahrzeugs gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
Art, die Erfindung auszuführen
[Erste Ausführungsform]
Ein Hybridfahrzeug gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird beschrieben. Zuerst wird der Aufbau des Hybridfahrzeugs gemäß der ersten Ausführungsform beschrieben.
Wie in 1 dargestellt, ist das Hybridfahrzeug gemäß der ersten Ausführungsform mit einem Bewegungsleistungsübertragungssystem 1 versehen und hat auch einen Verbrennungsmotor 2 als eine Bewegungsleistungserzeugungsquelle und einen Elektromotor (Motorgenerator) 3, der fähig ist, den Verbrennungsmotor 2 zu starten. Der Verbrennungsmotor 2 entspricht der Brennkraftmaschine in der vorliegenden Erfindung.
Das Bewegungsleistungsübertragungssystem 1 überträgt die Bewegungsleistung (Antriebsleistung) des Verbrennungsmotors 2 und/oder des Elektromotors 3 auf die Antriebsräder 4, die angetriebene Teile sind, und ist derart aufgebaut, dass es fähig ist, die Antriebsräder 4 anzutreiben. Ferner überträgt das Bewegungsleistungsübertragungssystem 1 die Bewegungsleistung von dem Verbrennungsmotor 2 und/oder die Bewegungsleistung von dem Antriebsrädern 4 auf den Elektromotor 3 und ist derart aufgebaut, dass es fähig ist, von dem Elektromotor 3 durch Rückgewinnung betrieben zu werden. Das Bewegungsleistungsübertragungssystem 1 ist auch derart aufgebaut, dass es fähig ist, eine Hilfsvorrichtung 5, die in dem Fahrzeug montiert ist, durch die Bewegungsleistung des Verbrennungsmotors 2 und/oder des Elektromotors 3 zu unterstützen. Die Hilfsvorrichtung 5 ist zum Beispiel der Kompressor einer Klimatisierungseinheit (Klimaanlage), eine Wasserpumpe oder eine Ölpumpe.
Der Verbrennungsmotor 2 ist zum Beispiel eine Brennkraftmaschine, die eine Bewegungsleistung (Drehmoment) erzeugt, indem sie einen Brennstoff, wie etwa Benzin, Leichtöl oder Alkohol, verbrennt. Der Verbrennungsmotor 2 hat eine Antriebskrafteingangswelle 2a zum Einspeisen einer erzeugten Bewegungsleistung in das Bewegungsleitungsübertragungssystem 1. Wie bei einem Standardautomobilverbrennungsmotor wird der Verbrennungsmotor 2 durch Steuern des Öffnungsgrads eines Drosselventils gesteuert, das in einem nicht gezeigten Einlassdurchgang (der das Lufteinlassvolumen des Verbrennungsmotors 2 steuert) bereitgestellt ist, um die von dem Verbrennungsmotor erzeugte Bewegungsleistung einzustellen.
Der Elektromotor 3 ist in der ersten Ausführungsform ein bürstenloser Dreiphasen-Gleichstrommotor. Der Elektromotor 3 hat einen hohlen Rotor (rotierender Körper) 3a, der drehbar in einem Gehäuse gehalten wird, und einen Stator (Stator) 3b. Der Rotor 3a ist in der ersten Ausführungsform mit mehreren Permanentmagneten versehen. Der Stator 3b ist mit Spulen für die drei Phasen (Ankerwindungen) 3ba umwickelt. Der Stator 3b ist an einem Gehäuse befestigt, das auf einem unbeweglichen Abschnitt befestigt ist, der in Bezug auf eine Fahrzeugkarosserie, wie etwa ein Außengehäuse des Bewegungsleistungsübertragungssystems 1 ortsfest ist.
Die Spule 3ba ist mittels einer Leistungsantriebseinheit (auf die hier nachstehend als „PDU” Bezug genommen wird) 5, die eine Antriebsschaltung einschließlich einer Inverterschaltung ist, mit einer Batterie (einer Elektrizitätsspeichervorrichtung oder einer Sekundärzelle 7), die als eine Gleichstromquelle dient, elektrisch verbunden. Ferner ist die PDU 6 mit einem elektronischen Steuergerät (auf das hier nachstehend als das „ESG” Bezug genommen wird) 8 elektrisch verbunden.
Das ESG 8 ist neben der PDU 6 mit Bestandteilen des Fahrzeugs, wie etwa dem Bewegungsleistungsübertragungssystem 1, dem Verbrennungsmotor 2 und dem Elektromotor 3 elektrisch verbunden. Das ESG 8 entspricht in der vorliegenden Erfindung der Steuerung. Das ESG 8 in der ersten Ausführungsform ist eine elektronische Schaltungseinheit, die eine CPU (zentrale Verarbeitungseinheit), einen RAM (Direktzugriffsspeicher), einen ROM (Nur-Lesespeicher), eine Schnittstellenschaltung und ähnliches umfasst und die von einem Programm spezifizierte Steuerverarbeitung ausführt, um dadurch das Bewegungsleistungsübertragungssystem 1, den Verbrennungsmotor 2, den Elektromotor 3 und ähnliches zu steuern.
Das ESG 8 hat als die Einrichtung zum Implementieren der Funktionen in der vorliegenden Erfindung, wie in 2 dargestellt, einen Batterietemperatursensor 8a, einen SOC-Sensor 8b, eine Normaltemperaturverarbeitungseinrichtung 8c, und eine Hoch-/Niedertemperaturverarbeitungseinrichtung 8d. Die Funktionen des ESG 8 werden später beschrieben.
Das ESG 8 führt die Steuerverarbeitung aus, um mittels eines Aktuators zur Steuerung des Verbrennungsmotors, wie etwa eines Aktuators für das nicht gezeigte Drosselventil, hauptsächlich die Funktion zum Steuern des Betriebs des Verbrennungsmotors 2, mittels nicht gezeigten Aktuatoren oder Antriebsschaltungen die Funktion der Steuerung des Betriebs verschiedener Kupplungen und der Muffen verschiedener Synchronisationseinrichtungen, die später diskutiert werden, und die Funktion, die Signale von einem Antriebsbskrafteinrichter 9 empfängt, der eine Antriebskraft, die von den Antriebsrädern 4 benötigt wird, basierend auf einer Fahrzeuggeschwindigkeit, der Drehzahl des Verbrennungsmotors 2 oder ähnlichem festlegt und die Bestandteile auf der Basis der erforderlichen Antriebskraft oder einem Fahrzustand steuert, zu steuern.
Ferner hat das ESG 8 ein Steuerkennfeld, das ein erstes, ein zweites und ein drittes Steuermuster zum Steuern der Ausgangsleistungen des Elektromotors 3 und des Verbrennungsmotors 2 entsprechend einem Niedertemperaturzustand, in dem die von dem Temperatursensor 8a erfasste (oder geschätzte) Temperatur unter einer ersten vorbestimmten Temperatur ist, einem Hochtemperaturzustand, in dem die erfasste Temperatur größer oder gleich einer zweiten vorbestimmten Temperatur ist, die höher als die erste vorbestimmte Temperatur ist, und einem Normalzustand, in dem die erfasste Temperatur keine der vorstehenden Temperaturen ist, einrichtet. Ein Betriebsprogramm zum Ausführen der Steuerung basierend auf einem Steuerkennfeld, in dem das dritte Steuermuster, das dem Normalzustand entspricht, in dem vorgenannten Niedertemperaturzustand oder dem Hochtemperaturzustand auf das erste oder zweite Steuermuster umgeschaltet wurde, ist einer Ablage (Speicher) gespeichert.
Ferner steuert das ESG 8 über die PDU 6 den Strom, der die Spule 3ba durchläuft, um dadurch die Bewegungsleistung (das Drehmoment), das von dem Elektromotor 3 von dem Rotor 3a ausgebeben wird, einzustellen. In diesem Fall wird die PDU 6 gesteuert, um zu bewirken, dass der Elektromotor 3 einen angetriebenen Betrieb durchführt, in dem durch die elektrische Leistung, die von der Batterie 7 geliefert wird, ein Betriebsdrehmoment in dem Rotor 3a erzeugt wird, wodurch er als ein Motor wirkt. Mit anderen Worten wird die an den Stator 3b zugeführte elektrische Leistung durch den Rotor 3a in die Bewegungsleistung umgewandelt und ausgegeben. Ferner wird die PDU 6 gesteuert, um zu bewirken, dass der Elektromotor 3 durch die Rotationsenergie, die an den Rotor 3a geliefert wird, Elektrizität erzeugt und einen Rückgewinnungsbetrieb ausführt, um ein Rückgewinnungsdrehmoment in dem Rotor 3a zu erzeugen, während die Batterie 7 geladen wird. Dies bedeutet, dass der Elektromotor 3 auch als ein Generator arbeitet. Mit anderen Worten wird die in den Rotor 3a eingespeiste Bewegungsleistung von dem Stator 3b in elektrische Leistung umgewandelt.
Der Antriebsbskrafteinrichter 9 ist fähig, eine Antriebskraft, die von den Antriebsrädern 4 benötigt wird, zum Beispiel gemäß der Bedienung durch einen Fahrer oder einem Fahrzustand festzulegen. Der Antriebsbskrafteinrichter 9 kann zum Beispiel einen Beschleunigungssensor, der in einem Gaspedal bereitgestellt ist und der den Absenkungsbetrag des Gaspedals erfasst, oder einen Drosselöffnungssensor, der den Öffnungsgrad einer Drossel erfasst, verwenden.
Verschiedene Sensoren 10 umfassen zum Beispiel eine Verbrennungsmotordrehzahlerfassungseinrichtung 10a, die die Drehzahl des Verbrennungsmotors 2 erfasst, eine Elektromotordrehzahlerfassungseinrichtung 10b, welche die Drehzahl des Elektromotors 3 erfasst, eine Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungseinrichtung 10c, welche die Geschwindigkeit eines Fahrzeugs erfasst, eine Getriebestufenerfassungseinrichtung 10d, die die Getriebestufe des Getriebes des Bewegungsleistungsübertragungssystems 1 erfasst, und eine Wellendrehzahlerfassungseinrichtung 10e, welche die Drehzahl einer Bewegungsübertragungswelle erfasst, und senden Signale, welche die Erfassungsergebnisse der Erfassungseinrichtungen (Sensoren) angeben, an das ESG 8.
Ein Batteriesensor 11 erfasst die Temperatur der Batterie 7 (Batterietemperatur) und sendet das Signal, das das Erfassungsergebnis anzeigt, an das ESG 8.
Ein SOC-Sensor 12 erfasst den SOC der Batterie 7 und sendet das Signal, welches das Erfassungsergebnis angibt, an das ESG 8. Der SOC nimmt einen Wert innerhalb des Bereichs von 0% bis 100% an.
Die Bestandteile des Bewegungsleistungsübertragungssystems 1 in der ersten Ausführungsform werden nun beschrieben. Das Bewegungsleistungsübertragungssystem 1 hat einen Bewegungsleistungskombinationsmechanismus 13, der die Bewegungsleistung des Verbrennungsmotors 2 und die Bewegungsleistung des Elektromotors 3 kombiniert. Als der Bewegungsleistungskombinationsmechanismus 13 wird in der ersten Ausführungsform eine Planetengetriebevorrichtung verwendet. Der Bewegungsleistungskombinationsmechanismus 13 wird hier nachstehend diskutiert.
Eine erste Haupteingangswelle 14 ist mit der Antriebskrafteingangswelle 2a des Verbrennungsmotors 2 verbunden. Die erste Haupteingangswelle 14 ist parallel zu der Antriebskrafteingangswelle 2a angeordnet und empfängt die Bewegungsleistung mittels einer ersten Kupplung C1 von dem Verbrennungsmotor 2. Die erste Eingangswelle 14 erstreckt sich von dem Verbrennungsmotor 2 zu dem Elektromotor 3. Die erste Haupteingangswelle 14 ist derart aufgebaut, dass sie durch die erste Kupplung C1 mit der Antriebskrafteingangswelle 2a verbunden oder von ihr getrennt werden kann. Ferner ist die erste Haupteingangswelle 14 in der ersten Ausführungsform mit dem Rotor 3a des Elektromotors 3 verbunden.
Die erste Kupplung C1 wird von dem ESG 8 gesteuert, um die Antriebskrafteingangswelle 2a und die erste Haupteingangswelle 14 zu verbinden oder zu trennen. Wenn die Antriebskrafteingangswelle 2a und die erste Haupteingangswelle 14 von der ersten Kupplung C1 verbunden werden, kann die Bewegungsleistung zwischen der Antriebskrafteingangswelle 2a und der ersten Haupteingangswell 14 übertragen werden. Wenn die Antriebskrafteingangswelle 2a und die erste Haupteingangswelle 14 von der ersten Kupplung C1 getrennt werden, wird die Bewegungsleistungsübertragung zwischen der Antriebskrafteingangswelle 2a und der ersten Haupteingangswelle 14 abgeschaltet.
Eine erste Hilfseingangswelle 15 ist in Bezug auf die erste Haupteingangswelle 14 konzentrisch angeordnet. Die erste Hilfseingangswelle 15 empfängt die Bewegungsleistung mittels einer zweiten Kupplung C2 von dem Verbrennungsmotor 2. Die zweite Kupplung C2 wird von dem ESG 8 gesteuert, um die Antriebskrafteingangswelle 2a und die erste Hilfseingangswelle 15 zu verbinden oder zu trennen. Wenn die Antriebskrafteingangswelle 2a und die erste Hilfseingangswelle 15 von der zweiten Kupplung C2 verbunden werden, kann die Bewegungsleistung zwischen der Antriebskrafteingangswelle 2a und der ersten Hilfseingangswelle 15 übertragen werden. Wenn die Antriebskrafteingangswelle 2a und die erste Hilfseingangswelle 15 von der zweiten Kupplung C2 getrennt werden, wird die Übertragung der Bewegungsleistung zwischen der Antriebskrafteingangswelle 2a und der ersten Hilfseingangswelle 15 abgeschaltet. Die erste Kupplung C1 und die zweite Kupplung C2 sind in der Richtung der axialen Mitte der ersten Haupteingangswelle 14 benachbart angeordnet. Die erste Kupplung C1 und die zweite Kupplung C2 bestehen in der zweiten Ausführungsform aus mehreren Nasskupplungen.
Wie vorstehend beschrieben, ist das Leistungsübertragungssystem 1 derart aufgebaut, dass die erste Kupplung C1 die Drehung der Antriebskrafteingangswelle 2a ausrückbar auf die erste Haupteingangswelle 14 (eine erste Antriebsgetriebewelle) überträgt, während die zweite Kupplung C2 die Drehung der Antriebskrafteingangswelle 2a ausrückbar auf eine zweite Haupteingangswelle 22 (eine zweite Antriebsgetriebewelle) überträgt.
Eine Umkehrwelle 16 ist parallel zu der ersten Haupteingangswelle 14 angeordnet. Eine Umkehrgetriebewelle 17 wird auf der Umkehrwelle 16 drehbar gehalten. Die erste Haupteingangswelle 14 und die Umkehrgetriebewelle 17 sind jederzeit mittels eines Getriebezugs 18 verbunden. Der Getriebezug 18 ist durch ein Zahnrad 14a, das auf der ersten Haupteingangswelle 14 befestigt ist, und ein Zahnrad 17a, das auf der Umkehrgetriebewelle 17 bereitgestellt ist, aufgebaut, wobei diese Zahnräder miteinander verzahnt sind.
Die Umkehrwelle 16 ist mit einer Rückwärtssynchronisiereinrichtung SR versehen, die fähig ist, zwischen der Verbindung und Trennung zwischen einem Rückwärtszahnrad 17c, das auf der Umkehrgetriebewelle 17 befestigt ist, und der Umkehrwelle 16 umzuschalten.
Eine Zwischenwelle 19 ist parallel zu der Umkehrwelle 16 und der ersten Haupteingangswelle 14 angeordnet. Die Zwischenwelle 19 und die Umkehrwelle 16 sind jederzeit mittels eines Getriebezugs 20 verbunden. Der Getriebezug 20 wird durch ein Zahnrad 19a, das auf der Zwischenwelle 19 befestigt ist, und ein Zahnrad 16a, das auf der Umkehrwelle 16 befestigt ist, gebildet, wobei diese Zahnräder miteinander verzahnt sind. Die Zwischenwelle 19 und die erste Hilfseingangswelle 15 sind jederzeit mittels eines Getriebezugs 21 verbunden. Der Getriebezug 21 wird durch ein Zahnrad 19a, das auf der Zwischenwelle 19 befestigt ist, und ein Zahnrad 15a, das auf der ersten Hilfseingangswelle 15 befestigt ist, gebildet, wobei diese Zahnräder miteinander verzahnt sind.
Eine zweite Haupteingangswelle 22 ist parallel zu der Zwischenwelle 19 und der ersten Haupteingangswelle 14 angeordnet. Die zweite Haupteingangswelle 22 und die Zwischenwelle 19 sind jederzeit mittels eines Getriebezugs 23 verbunden. Der Getriebezug 23 besteht aus einem Zahnrad 19a, das auf der Zwischenwelle 19 befestigt ist, und einem Zahnrad 22a, das auf der zweiten Haupteingangswelle 22 befestigt ist, wobei diese Zahnräder miteinander verzahnt sind.
Die erste Haupteingangswelle 14 hält das Antriebszahnrad jedes Getriebezugs mit einer ungeradzahligen oder einer geradzahligen Getriebestufe im Sinne der Reihenfolge des Übersetzungsverhältnisses unter einer Vielzahl von Getriebestufen mit verschiedenen Übersetzungsverhältnissen (ungeradzahlige Getriebestufen, nämlich in der ersten Ausführungsform eine 3. Gangstufe und eine 5. Gangstufe) drehbar und ist mit dem Elektromotor 3 verbunden. Die erste Haupteingangswelle 14 entspricht in der vorliegenden Erfindung der ersten Antriebsgetriebewelle.
Insbesondere ist eine zweite Hilfseingangswelle 24 konzentrisch mit der ersten Haupteingangswelle 14 angeordnet. Die zweite Hilfseingangswelle 24 ist näher an dem Elektromotor 3 angeordnet als die erste Hilfseingangswelle 15. Die erste Haupteingangswelle 14 und die zweite Hilfseingangselle 24 sind mittels eines ersten synchronen Eingreifmechanismus S1 (in der ersten Ausführungsform ein Synchrongetriebemechanismus) verbunden. Der erste synchrone Eingreifmechanismus S1 ist auf der ersten Haupteingangswelle 14 bereitgestellt und verbindet selektiv ein Zahnrad 24a für den 3. Gang und ein Zahnrad 24b für den 5. Gang mit der ersten Haupteingangswelle 14. Insbesondere ist der erste synchrone Eingreifmechanismus S1 eine Synchronkupplung oder ähnliches, die weithin bekannt ist, und eine Muffe S1a wird durch einen nichtgezeigten Aktuator und eine Schaltgabel in die Axialrichtung der zweiten Hilfseingangswelle 24 bewegt, wodurch das Zahnrad 24a für den 3. Gang und das Zahnrad 24b für den 5. Gang selektiv mit der ersten Haupteingangswelle 14 verbunden werden. Insbesondere wenn die Muffe S1a von der neutralen Position in der Zeichnung in Richtung des Zahnrads 24a für den 3. Gang bewegt wird, dann werden das Zahnrad 24a für den 3. Gang und die erste Haupteingangswelle 14 verbunden. Wenn indessen die Muffe S1a von der neutralen Position in der Zeichnung in Richtung des Zahnrads 24b für den 5. Gang bewegt wird, dann werden das Zahnrad 24b für den 5. Gang und die erste Haupteingangswelle 14 verbunden.
Die zweite Haupteingangswelle 22 hält das Antriebszahnrad jedes Getriebezugs mit einer geradzahligen oder einer ungeradzahligen Getriebestufe im Sinne der Reihenfolge des Übersetzungsverhältnisses unter einer Vielzahl von Getriebestufen mit verschiedenen Übersetzungsverhältnissen (geradzahlige Getriebestufen, nämlich in der ersten Ausführungsform eine 2. Gangstufe und eine 4. Gangstufe) drehbar. Die zweite Haupteingangswelle 22 entspricht in der vorliegenden Erfindung der zweiten Antriebsgetriebewelle. Insbesondere ist eine dritte Hilfseingangswelle 25 konzentrisch mit der zweiten Haupteingangswelle 22 angeordnet. Die zweite Haupteingangswelle 22 und die dritte Hilfseingangswelle 25 sind mittels eines zweiten synchronen Eingreifmechanismus S2 (in der ersten Ausführungsform ein Synchrongetriebemechanismus) verbunden. Der zweite synchrone Eingreifmechanismus S2 ist auf der zweiten Haupteingangswelle 22 bereitgestellt und verbindet selektiv ein Zahnrad 25a für den 2. Gang und ein Zahnrad 25b für den 4. Gang mit der zweiten Haupteingangswelle 22. Der zweite synchrone Eingreifmechanismus S2 ist eine Synchronkupplung oder ähnliches, die weithin bekannt ist, und eine Muffe S2a wird durch einen nichtgezeigten Aktuator und eine Schaltgabel in die Axialrichtung der dritten Hilfseingangswelle 25 bewegt, wodurch das Zahnrad 25a für den 2. Gang und das Zahnrad 25b für den 4. Gang selektiv mit der zweiten Haupteingangswelle 22 verbunden werden. Insbesondere wenn die Muffe S2a von der neutralen Position in der Zeichnung in Richtung des Zahnrads 25a für den 2. Gang bewegt, dann werden das Zahnrad 25a für den 2. Gang und die zweite Haupteingangswelle 22 verbunden. Wenn indessen die Muffe S2a von der neutralen Position in der Zeichnung in Richtung des Zahnrads 25b für den 4. Gang bewegt wird, dann werden das Zahnrad 25b für den 4. Gang und die zweite Haupteingangswelle 22 verbunden.
Die dritte Hilfseingangswelle 25 und die Ausgangswelle 26 sind mittels eines Getriebezugs 27 für den 2. Gang verbunden. Der Getriebezug 27 für den 2. Gang besteht aus einem Zahnrad 25a, das auf der dritten Hilfseingangswelle 25 befestigt ist, und einem Zahnrad 26a, das auf der Ausgangswelle 26 befestigt ist, wobei diese Zahnräder miteinander verzahnt sind. Ferner sind die dritte Hilfseingangswelle 25 und die Ausgangswelle 26 mittels eines Getriebezugs 28 für den 4. Gang verbunden. Der Getriebezug 28 für den 4. Gang besteht aus einem Zahnrad 25b, das auf der dritten Hilfseingangswelle 25 befestigt ist, und einem Zahnrad 26b, das auf der Ausgangswelle 26 befestigt ist.
Die Ausgangswelle 26 und die Hilfseingangswelle 24 sind mittels eines Getriebezugs 29 für den 3. Gang verbunden. Der Getriebezug 29 für den 3. Gang besteht aus einem Zahnrad 26a, das auf der Ausgangswelle 26 befestigt ist, und einem Zahnrad 24a, das auf der zweiten Hilfseingangswelle 24 befestigt ist. Ferner sind die Ausgangswelle 26 und die zweite Hilfseingangswelle 24 mittels eines Getriebezugs 30 für den 5. Gang verbunden. Der Getriebezug 30 für den 5. Gang besteht aus einem Zahnrad 26b, das auf der Ausgangswelle 26 befestigt ist, und einem Zahnrad 24b, das auf der zweiten Hilfseingangswelle 24 befestigt ist. Auf die Zahnräder 26a und 26b der Getriebezüge, die auf der Ausgangswelle 26 befestigt sind, wird als angetriebene Zahnräder Bezug genommen.
Ferner ist ein Abschlusszahnrad 26c auf der Ausgangswelle 26 befestigt. Die Drehung der Ausgangswelle 26 wird mittels des abschließenden Zahnrads 26c, einer Differentialgetriebeeinheit 31 und einer Achse 32 auf die Antriebsräder 4 übertragen.
Das vorstehend erwähnte Zahnrad 24a und das Zahnrad 24b entsprechen einer ersten Gangschaltgruppe. Ferner entsprechen das Zahnrad 25a und das Zahnrad 25b einer zweiten Gangschaltgruppe. Die erste Gangschaltgruppe und die zweite Gangschaltgruppe entsprechen dem Getriebe.
Der Bewegungsleistungskombinationsmechanismus 13 ist in der ersten Ausführungsform im Inneren des Elektromotors 3 bereitgestellt. Einige oder alle aus dem Rotor 3a, dem Stator 3b und der Spule 3ba, die den Elektromotor 3 bilden, sind derart angeordnet, dass sie in die Richtung, die orthogonal zu der Axialrichtung der ersten Haupteingangswelle 14 ist, mit dem Bewegungsleistungskombinationsmechanismus 13 überlappen.
Der Bewegungsleistungskombinationsmechanismus 13 ist aus einer Differentialvorrichtung ausgebildet, die fähig ist, ein erstes rotierendes Element, ein zweites rotierendes Element und ein drittes rotierendes Element zu rotieren. Die Differentialvorrichtung, welche den Bewegungsleistungskombinationsmechanismus 13 in der ersten Ausführungsform bildet, ist eine Ein-Ritzel-Planetengetriebevorrichtung, die konzentrisch mit drei rotierenden Elementen, nämlich einem Sonnenrad 13s (ein erstes rotierendes Element), einem Zahnkranz 13r (ein zweites rotierendes Element) und einem Träger (ein drittes rotierendes Element) 13c versehen ist, der mehrere Planetenzahnräder 13p, die zwischen dem Sonnenrad 13s und dem Zahnkranz 13r eingeschoben sind und die mit dem Sonnenrad 13s und dem Zahnkranz 13 verzahnt sind, drehbar hält. Diese drei rotierenden Elemente 13s, 13r und 13c sind fähig, wechselseitig Bewegungsleistung zu übertragen und zu rotieren, während sie eine gewisse kollineare Beziehung zwischen ihrer Anzahl von Drehungen (Drehzahlen) aufrecht erhalten.
Das Sonnenrad 13s ist an der ersten Haupteingangswelle 14 befestigt, so dass es sich in Verbindung mit der ersten Haupteingangswelle 14 dreht. Das Sonnenrad 13s ist auch derart an dem Rotor 3a befestigt, dass es in Verbindung mit dem Rotor 3a des Elektromotors 3 rotiert. Folglich rotieren das Sonnenrad 13s, die erste Haupteingangswelle 14 und der Rotor 3a in Verbindung miteinander.
Der Zahnkranz 13r ist derart aufgebaut, dass er durch einen dritten synchronen Eingreifmechanismus SL zwischen einem Zustand, in dem er an einem Gehäuse 33 befestigt ist, das unbeweglich ist, und einem Zustand, in dem er nicht fest ist, umgeschaltet werden kann. Insbesondere ist der Zahnkranz 13r derart aufgebaut, dass er durch Bewegen einer Muffe SLa des dritten synchronen Eingreifmechanismus SL in die Richtung der Drehachse des Zahnkranzes 13r zwischen einem Zustand, in dem er an dem Gehäuse 33 befestigt ist, und einem Zustand, in dem er nicht befestigt ist, umgeschaltet werden kann.
Der Träger 13c ist mit einem Ende der zweiten Hilfseingangswelle 24, die benachbart zu dem Elektromotor 3 ist, verbunden, so dass der Träger 13c in Verbindung mit der zweiten Hilfseingangswelle 24 rotiert.
Eine Eingangswelle 5a der Hilfsvorrichtung 5 ist parallel zu der Umkehrwelle 16 angeordnet. Die Umkehrwelle 16 und die Eingangswelle 5a der Hilfsvorrichtung 5 sind zum Beispiel mittels eines Riemenmechanismus 34 verbunden. Der Riemenmechanismus 34 ist durch ein Zahnrad 17b, das auf der Umkehrgetriebewelle 17 befestigt ist, und ein Zahnrad 5b, das auf der Eingangswelle 5a befestigt ist, ausgebildet, wobei diese Zahnräder durch einen Riemen verbunden sind. Die Eingangswelle 5a der Hilfsvorrichtung 5 ist mit einer Hilfsvorrichtungskupplung 35 versehen. Das Zahnrad 5b und die Eingangswelle 5a der Hilfsvorrichtung 5 sind mittels der Hilfsvorrichtungskupplung 35 konzentrisch verbunden.
Die Hilfsvorrichtungskupplung 35 ist eine Kupplung, die wirkt, um das Zahnrad 5b und die Eingangswelle 5a der Hilfsvorrichtung 5 unter der Steuerung des ESG 8 zu verbinden oder zu trennen. Wenn in diesem Fall die Hilfsvorrichtungskupplung 35 in eine Verbindungsbetriebsart festgelegt wird, dann sind das Zahnrad 5b und die Eingangswelle 5a der Hilfsvorrichtung 5 mittels der Hilfsvorrichtungskupplung 35 verbunden, so dass das Zahnrad 5b und die Eingangswelle 5a als ein Stück zusammen rotieren. Wenn die Hilfsvorrichtungskupplung 35 in einer Trennungsbetriebsart angeordnet ist, dann wird die Verbindung zwischen dem Zahnrad 5b und der Eingangswelle 5a der Hilfsvorrichtung 5, die durch die Hilfsvorrichtungskupplung 35 in Eingriff ist, gelöst. In diesem Zustand wird die Bewegungsleistung auf die erste Haupteingangswelle 14 übertragen, und die Eingangswelle 5a der Hilfsvorrichtung 5 wird abgetrennt.
Jede der Getriebestufen wird nun erklärt. Wie vorstehend beschrieben, ist das Bewegungsleistungsübertragungssystem 1 in der ersten Ausführungsform aufgebaut, um die Drehzahl der Eingangswelle in einer Vielzahl von Stufen mittels der Getriebezüge der mehreren Getriebestufen mit verschiedenen Übersetzungsverhältnissen zu ändern und die geänderte Drehzahl in den mehreren Stufen an die Ausgangswelle 26 auszugeben. Mit anderen Worten hat das Bewegungsleistungsübertragungssystem 1 in der ersten Ausführungsform ein Getriebe mit Schaltstufen. In dem Bewegungsleistungsübertragungssystem 1 nehmen die Übersetzungsverhältnisse ab, wenn die Gangwellenstufe zunimmt.
Zur Zeit des Motorstarts ist die erste Kupplung C1 verbunden, und der Elektromotor 3 wird angetrieben, um den Verbrennungsmotor 2 zu starten. Mit anderen Worten arbeitet der Elektromotor 3 auch als ein Anlasser.
Eine 1. Gangstufe wird eingerichtet, indem der Zahnkranz 13r und das Gehäuse 33 von dem dritten synchronen Eingreifmechanismus SL in einen verbundenen Zustand (festen Zustand) festgelegt werden. Wenn mit dem Verbrennungsmotor 2 gefahren wird, ist die zweite Kupplung C2 auf einen ausgeschalteten Zustand festgelegt (auf den hier nachstehend als AUS-Zustand Bezug genommen wird) und die erste Kupplung C1 ist auf einen verbundenen Zustand festgelegt (auf den hier nachstehend als EIN-Bezug genommen wird). Die von dem Verbrennungsmotor 2 ausgegebene Antriebskraft wird mittels des Sonnenrads 13s, des Trägers 13c, des Getriebezugs 29, der Ausgangswelle 26 und ähnlichem auf die Antriebsräder 4 übertragen.
Der Antrieb des Verbrennungsmotors 2 und des Elektromotors 3 lässt eine Hilfsfahrt für den Elektromotor 3 in der 1. Gangstufe zu (eine Fahrbetriebsart, in welcher die Antriebskraft des Verbrennungsmotors 2 von dem Elektromotor 3 unterstützt wird). Ferner macht es das Festlegen der ersten Kupplung C1 auf den AUS-Zustand möglich, eine EV-Fahrbetriebsart einzuschalten, in der das Fahrzeug nur mit dem Elektromotor 3 fährt.
Ferner kann während eines Bremsrückgewinnungsantriebs von dem Elektromotor 3 Elektrizität erzeugt werden, indem das Fahrzeug in eine Verlangsamungsbetriebsart versetzt wird, indem der Elektromotor 3 gebremst wird, wodurch mittels der PDU 6 die Batterie 7 geladen wird.
Eine 2. Gangstufe wird eingerichtet, indem der Zahnkranz 13r und das Gehäuse 33 von dem dritten synchronen Eingreifmechanismus SL in den nicht befestigten Zustand festgelegt werden, während der zweite synchrone Eingreifmechanismus S2 in den Zustand festgelegt wird, in dem die zweite Haupteingangswelle 22 und das Zahnrad 25a für den 2. Gang verbunden sind. Zum Fahren mit dem Verbrennungsmotor 2 wird die zweite Kupplung C2 auf den EIN-Zustand festgelegt. In der 2. Gangstufe wird die Antriebskraft, die von dem Verbrennungsmotor 2 ausgegeben wird, hauptsächlich mittels der ersten Hilfseingangswelle 15, des Getriebezugs 21, der Zwischenwelle 19, des Getriebezugs 23, der zweiten Haupteingangswelle 22, des Getriebezugs 27 für den 2. Gang und der Ausgangswelle 26 auf die Antriebsräder 4 übertragen.
Wenn die erste Kupplung C1 auf den EIN-Zustand festgelegt ist, kann die Hilfsfahrt mit dem Elektromotor 3 in der 2. Gangstufe eingeschaltet werden, indem der Verbrennungsmotor 2 angetrieben wird und auch der Elektromotor 3 angetrieben wird. Ferner erlaubt das Stoppen des Antriebs mit dem Verbrennungsmotor 2 in diesem Zustand, dass die EV-Fahrt eingeschaltet wird. In dem Fall, in dem der Antrieb mit dem Verbrennungsmotor 2 gestoppt wird, kann der Verbrennungsmotor 2 zum Beispiel auf einen Zustand mit gesenktem Brennstoffverbrauch oder einen Zylinderabschaltzustand festgelegt werden. Ferner kann der Bremsrückgewinnungsantrieb in der 2. Gangstufe erreicht werden.
Wenn das ESG 8 bestimmt, dass gemäß dem Fahrzustand des Fahrzeugs ein Hochschalten in die 3. Gangstufe erwartet wird, während das Fahrzeug durch Antreiben des Verbrennungsmotors 2 in der 2. Gangstufe fährt, wobei die erste Kupplung C1 auf den AUS-Zustand festgelegt ist und die zweite Kupplung C2 auf den EIN-Zustand festgelegt ist, dann wird ein Zustand, in dem die erste Haupteingangswelle 14 und das Zahnrad 24a für den 3. Gang von dem ersten synchronen Eingreifmechanismus S1 verbunden sind, oder ein Vorschaltzustand, der diesem nahe ist, festgelegt. Dies erlaubt ein reibungsloses Hochschalten von der 2. Gangstufe auf die 3. Gangstufe.
Eine 3. Gangstufe wird eingerichtet, indem der erste synchrone Eingreifmechanismus S1 auf den Zustand, in dem die erste Haupteingangswelle 14 und das Zahnrad 24a für den 3. Gang verbunden sind, festgelegt wird. Wenn das Fahrzeug mit dem Verbrennungsmotor 2 fährt, wird die erste Kupplung C1 auf den EIN-Zustand festgelegt. In der 3. Gangstufe wird die von dem Verbrennungsmotor 2 ausgegebene Antriebskraft hauptsächlich mittels der ersten Haupteingangswelle 14, des Getriebezugs 29 für den 3. Gang und die Ausgangswelle 26 auf die Antriebsräder 4 übertragen.
Wenn die erste Kupplung C1 auf den EIN-Zustand festgelegt ist, kann das Hilfsfahren mit dem Elektromotor 3 in der 3. Gangstufe eingeschaltet werden, indem der Verbrennungsmotor 2 angetrieben wird und auch der Elektromotor 3 angetrieben wird. Ferner kann das EV-Fahren eingeschaltet werden, wobei die erste Kupplung C1 auf den AUS-Zustand festgelegt wird. Während das Fahrzeug in der EV-Betriebsart ist, lässt das Festlegen der ersten Kupplung C1 auf den EIN-Zustand und das Stoppen des Antriebs mit dem Verbrennungsmotor 2 das EV-Fahren zu. Ferner kann der Bremsrückgewinnungsantrieb in der 3. Gangstufe erreicht werden.
Während das Fahrzeug in der 3. Gangstufe fährt, sagt das ESG 8 gemäß dem Fahrzustand des Fahrzeugs voraus, ob die nächste Getriebestufe, die für das Gangschalten eingelegt werden soll, die 2. Gangstufe oder die 4. Gangstufe ist. Wenn das ESG 8 ein Herunterschalten auf die 2. Gangstufe vorhersagt, dann wird der zweite synchrone Eingreifmechanismus S2 auf einen Zustand festgelegt, in dem das Zahnrad 25a für den 2. Gang und die Haupteingangswelle 22 verbunden sind, oder ein Vorschaltzustand, der diesem nahe ist, wird festgelegt. Wenn das ESG 8 ein Hochschalten auf die 4. Gangstufe vorhersagt, dann wird der zweite synchrone Eingreifmechanismus S2 auf einen Zustand, in dem das Zahnrad 25b für den 4. Gang und die zweite Haupteingangswelle 22 verbunden sind oder auf einen Vorschaltzustand, der diesem nahe ist, festgelegt. Dies erlaubt ein reibungsloses Hochschalten und Herunterschalten von der 3. Gangstufe.
Eine 4. Gangstufe wird eingerichtet, indem der zweite synchrone Engreifmechanismus S2 auf den Zustand festgelegt wird, in dem die zweite Haupteingangswelle 22 und das Zahnrad 25b für den 4. Gang verbunden sind. Wenn das Fahrzeug mit dem Verbrennungsmotor 2 fährt, ist die zweite Kupplung auf den EIN-Zustand festgelegt. In der 4. Gangstufe wird die von dem Verbrennungsmotor 2 ausgegebene Antriebskraft hauptsächlich mittels der ersten Hilfseingangswelle 15, des Getriebezugs 21, der Zwischenwelle 19, des Getriebezugs 23, der zweiten Haupteingangswelle 22, des Getriebezugs 28 für den 4. Gang und der Ausgangswelle 26 auf die Antriebsräder 4 übertragen.
Wenn die zweite Kupplung C2 auf den EIN-Zustand festgelegt ist und die erste Kupplung C1 auf den EIN-Zustand festgelegt ist, lässt das Antreiben des Verbrennungsmotors 2 und des Elektromotors 3 in der 4. Gangstufe ein Hilfsfahren mit dem Elektromotor 3 zu. Ferner kann der Antrieb mit dem Verbrennungsmotor 2 in diesem Zustand unterbrochen werden, um das EV-Fahren einzuschalten.
Während das Fahrzeug ferner durch Antreiben des Verbrennungsmotors 2 in der 4. Gangstufe fährt, wobei die erste Kupplung C1 auf den AUS-Zustand festgelegt ist und die zweite Kupplung C2 auf den EIN-Zustand festgelegt ist, sagt das ESG 8 voraus, ob die nächste Getriebestufe, die für das Gangschalten eingelegt werden soll, die 3. Gangstufe oder eine 5. Gangstufe sein wird. Wenn das ESG 8 ein Herunterschalten auf die 3. Gangstufe vorhersagt, dann wird von dem ersten synchronen Eingreifmechanismus S1 der Zustand, in dem die erste Haupteingangswelle 14 und das Zahnrad 24a für den 3. Gang verbunden sind, oder ein Vorschaltzustand, der diesem nahe ist, festgelegt. Wenn das ESG 8 ein Hochschalten auf die 5. Gangstufe vorhersagt, dann wird von dem ersten synchronen Eingreifmechanismus S1 der Zustand, in dem die erste Haupteingangswelle 14 und das Zahnrad 24b für den 5. Gang verbunden sind, oder ein Vorschaltzustand, der diesem nahe ist, festgelegt. Dies erlaubt ein reibungsloses Hochschalten und Herunterschalten von der 4. Gangstufe.
Die 5. Gangstufe wird eingerichtet, indem der erste synchrone Eingreifmechanismus S1 auf den Zustand festgelegt wird, in dem die erste Haupteingangswelle 14 und das Zahnrad 24b für den 5. Gang verbunden sind. Zum Fahren mit dem Verbrennungsmotor 2 ist die erste Kupplung C1 auf den EIN-Zustand festgelegt. In der 5. Gangstufe wird die von dem Verbrennungsmotor 2 ausgegebene Antriebskraft hauptsächlich mittels der ersten Haupteingangswelle 14, des Getriebezugs 30 für den 5. Gang und der Ausgangswelle 26 auf die Antriebsräder 4 übertragen.
Wenn die erste Kupplung C1 auf den EIN-Zustand festgelegt ist, kann das Hilfsfahren mit dem Elektromotor 3 in der 5. Gangstufe eingeschaltet werden, indem der Verbrennungsmotor 2 angetrieben wird und auch der Elektromotor 3 angetrieben wird. Ferner kann das EV-Fahren eingeschaltet werden, wobei die erste Kupplung auf den AUS-Zustand festgelegt ist. Ferner kann mit der ersten Kupplung C1, die auf den EIN-Zustand festgelegt ist, das EV-Fahren eingeschaltet werden, wobei der Antrieb mit dem Verbrennungsmotor 2 gestoppt wird. Außerdem kann der Bremsrückgewinnungsantrieb in der 5. Gangstufe erreicht werden.
Wenn das ESG 8 gemäß dem Fahrzustand des Fahrzeugs bestimmt, dass die nächste Getriebestufe, die für das Gangschalten eingelegt werden soll, die vierte Gangstufe sein wird, während das Fahrzeug in der 5 Gangstufe fährt, dann legt das ESG 8 den zweiten synchronen Eingreifmechanismus S2 auf einen Zustand, in dem das Zahnrad 25b für den 4. Gang und die zweite Haupteingangswelle 22 verbunden sind, oder einen Vorschaltzustand, der diesem nahe ist, fest. Dies erlaubt ein reibungsloses Herunterschalten von der 5. Gangstufe auf die 4. Gangstufe.
Die Rückwärtsstufe wird eingerichtet, indem ein synchroner Rückwärtseingreifmechanismus SR auf einen Zustand festgelegt wird, in dem die Umkehrwelle 16 und das Rückwärtszahnrad 17c verbunden sind, und indem der zweite synchrone Eingreifmechanismus S2 auf einen Zustand festgelegt wird, in dem zum Beispiel die zweite Haupteingangswelle 22 und das Zahnrad 25a für den 2. Gang verbunden sind. Wenn mit dem Verbrennungsmotor 2 gefahren wird, ist die erste Kupplung C1 auf den EIN-Zustand festgelegt. In der Rückwärtsstufe wird die von dem Verbrennungsmotor 2 ausgegebene Antriebskraft hauptsächlich mittels der ersten Haupteingangswelle 14, des Getriebezugs 18, des Rückwärtszahnrads 17c, der Umkehrwelle 16, des Getriebezugs 20, der Zwischenwelle 19, des Getriebezugs 23, der zweiten Haupteingangswelle 22, der dritten Hilfseingangswelle 25, des Getriebezugs 27 und der Ausgangswelle 26 auf die Antriebsräder 4 übertragen. Das Antreiben des Verbrennungsmotors 2 und auch das Antreiben des Elektromotors 3 lässt das Hilfsfahren durch den Elektromotor 3 in der Rückwärtsstufe zu. Ferner kann die EV-Fahrt eingeschaltet werden, indem die erste Kupplung C1 auf den AUS-Zustand festgelegt wird. Außerdem kann in der 5. Gangstufe der Bremsrückgewinnungsantrieb ausgeführt werden.
Nun wird Bezug nehmend auf 3 und 4 die Temperatursteuerung des Hybridfahrzeugs gemäß der ersten Ausführungsform beschrieben. Ein Hybridfahrzeug 100 gemäß der ersten Ausführungsform hat eine Klimaanlage 40. Als die Klimaanlage 40 kann zum Beispiel ein Wärmepumpentyp verwendet werden. Die Klimaanlage 40 hat einen Kompressor 41, einen Außenwärmetauscher 42, einen Innenwärmetauscher 43 und ein Gebläse (Ventilator) 44. Der Kompressor 41, der Außenwärmetauscher 42 und der Innenwärmetauscher 43 sind durch einen Kältemitteldurchgang verbunden. Die Klimaanlage 40 ist derart aufgebaut, dass, wenn der Kompressor 41 unter der Steuerung des ESG 8 angetrieben wird, ein Kältemittel über den Kältemitteldurchgang durch den Außenwärmetauscher 43 zirkuliert, um zuzulassen, dass die Lufttemperatur in dem Fahrzeugraum eingestellt wird, das heißt, um das Umschalten zwischen Heizen und Kühlen zuzulassen. Für das Heizen kann ein Heizungskern 45, der die Wärme von dem Kühlwasser des Verbrennungsmotors 2 nutzt, verwendet werden, um die Luft in einem Fahrzeugraum 100a zu erwärmen.
In dem Kompressor 41 ist als die Hilfsvorrichtung 5 der Riemenmechanismus 34 durch das Zahnrad 17b, das auf der Umkehrgetriebewelle 17 befestigt ist, und das Zahnrad 5b, das auf der Eingangswelle 5a befestigt ist, ausgebildet, wobei diese Zahnräder, wie vorstehend beschrieben, durch den Riemen verbunden sind. Der Kompressor 41 ist derart aufgebaut, dass er von dem Elektromotor 3 oder dem Verbrennungsmotor 2 mittels der ersten Haupteingangswelle 14 drehbar angetrieben wird.
Die Batterie 7 ist mit einem Gebläse 7a zum Blasen der Luft in dem Fahrzeugraum 100a zu einem Batteriehauptkörper versehen. Insbesondere sind die Batterie 7 und die PDU 6 gemäß der ersten Ausführungsform in einem Kofferraum 100b installiert, der im Heck des Fahrzeugs bereitgestellt ist. Die Batterie 7 und die PDU 6 werden in einem Haltebehälter 7b, der als eine Wärmesenke dient, gehalten. Der Haltebehälter 7b ist mit einem ersten Lüftungsdurchgang 7c in Verbindung mit dem Fahrzeugraum 100a und einem zweiten Lüftungsdurchgang 7d in Verbindung mit dem Kofferraum 100b verbunden. Der zweite Lüftungsdurchgang ist mit dem Gebläse 7a versehen.
Wenn zum Beispiel eine Batterietemperatursteuerbedingung erfüllt ist, dann treibt das ESG 8 den Kompressor 41, der als die Hilfsvorrichtung 5 dient, an, um den Fahrzeugraum 100a durch die Klimaanlage 40 zu erwärmen oder zu kühlen, und treibt auch das Gebläse 7a an. Der Druck in dem ersten Lüftungsdurchgang 7c und dem Haltebehälter 7b wird ein negativer Druck relativ zu dem Fahrzeugraum 100a, was bewirkt, dass die Luft in dem Fahrzeugraum 100a von einem Lufteinlass 7e durch den ersten Lüftungsdurchgang 7c zu dem Hauptkörper der Batterie 7 geblasen wird. Folglich wird die Batterie 7 geheizt oder gekühlt. Die Luft in dem Haltebehälter 7 wird von dem Gebläse 7a von einer Abluftöffnung 7f durch den zweiten Lüftungsdurchgang 7d in den Kofferraum 100b befördert.
Die in 2 dargestellten Funktionen des ESG 8 werden nun beschrieben.
Der Batterietemperatursensor 8a erfasst die Temperatur der Batterie 7 auf der Basis eines Signals, das die Temperatur der Batterie 7 anzeigt, das von dem Temperatursensor 11 empfangen wird. Der Batterietemperatursensor 8a kann die Temperatur der Batterie 7 durch Schätzen der Temperatur der Batterie 7 zum Beispiel durch Berechnung auf der Basis der Lade-/Entladungsmengen, des Anfangswerts oder der vollen Ladungsmenge (volle Ladekapazität) der Batterie 7 erfassen.
Der SOC-Sensor 8b erfasst den SOC der Batterie 7 auf der Basis eines Signals, das den Ladungszustand (SOC) der Batterie 7 angibt, das von dem SOC-Sensor 12 empfangen wird. Der SOC-Sensor 8b kann den SOC durch Schätzen des SOC der Batterie 7 durch die Berechnung zum Beispiel basierend auf den Lade-/Entladungsmengen oder dem Anfangswert der Batterie 7 erfassen.
Die Normaltemperaturverarbeitungseinrichtung 8c steuert jeden der Bestandteile des Fahrzeugs in einer Normaltemperatur-Fahrbetriebsart in dem Fall, in dem die Temperatur der Batterie 7 in einem normalen Temperaturbereich ist. Wie in 5 dargestellt, ist der normale Temperaturbereich gemäß der ersten Ausführungsform ein Bereich von einer ersten vorbestimmten Temperatur TL oder höher bis zu einer Temperatur unter einer zweiten vorbestimmten Temperatur TH. Der Hochtemperaturbereich der Batterie 7 ist die zweite vorbestimmte Temperatur TH oder höher. Der Niedertemperaturbereich der Batterie 7 ist unter der ersten vorbestimmten Temperatur TL. Das ESG 8 führt gemäß der ersten Ausführungsform die Steuerung aus, um die Ausgangsleistung (Laden/Entladen) der Batterie 7 zu beschränken oder zu unterbinden, wenn die Temperatur der Batterie 7 extrem niedrig ist, nämlich unter einer dritten vorbestimmten Temperatur TLa ist, die niedriger als die erste vorbestimmte Temperatur TL ist, oder wenn ihre Temperatur hoch ist.
Wenn die von dem Temperatursensor 8a erfasste Temperatur 7 unter der ersten vorbestimmten Temperatur TL oder die zweite vorbestimmte Temperatur TH, die höher als die erste vorbestimmte Temperatur TL ist, oder mehr ist, dann führt die Nieder-/Hochtemperaturverarbeitungseinrichtung 8d die Verarbeitung gemäß der Temperatur der Batterie 7, nämlich der Niedertemperatur oder Hochtemperatur, durch. Die Funktion der Nieder-/Hochtemperaturverarbeitungseinrichtung 8d wird hier nachstehend beschrieben.
Nun werden Bezug nehmend auf 6 die temperaturabhängigen Änderungen der Ausgangsleistungen, nämlich einer Hilfsausgangsleistung (W) und einer Bremsrückgewinnungsausgangsleistung (W) der Batterie 7 des Hybridfahrzeugs gemäß der ersten Ausführungsform beschrieben. Der SOC der Batterie 7 wird auf 50% festgelegt. Von den Lade-/Entladungsmengen der Batterie 7 entspricht eine Entladungsstrommenge der Hilfsausgangsleistung, während eine Ladestrommenge der Rückgewinnungsausgangsleistung entspricht.
Gemäß der ersten Ausführungsform zeigt die Hilfsausgangsleistung der Batterie 7 einen Maximalwert an, wenn die Temperatur der Batterie 7 in einem Temperaturbereich in der Nähe des Hochtemperaturbereichs ist, während die Hilfsausgangsleistung sinkt, wenn die Temperatur in einem Temperaturbereich sinkt, der niedriger als dieser ist. Die Rückgewinnungsausgangsleistung der Batterie zeigt einen Minimalwert an, wenn die Temperatur der Batterie 7 in dem Temperaturbereich in der Nähe des Hochtemperaturbereichs ist, während die Rückgewinnungsausgangsleistung steigt, wenn die Temperatur in einem Temperaturbereich sinkt, der niedriger als dieser ist.
Das ESG 8 führt die Steuerung aus, um das Laden/Entladen der Batterie 7 zu beschränken oder zu unterbinden, wenn die Batterie 7 die zweite vorbestimmte Temperatur TH oder höher hat. Ferner führt das ESG 8 die Steuerung aus, um das Laden/Entladen des Stroms der Batterie 7 zu beschränken oder zu unterbinden, wenn die Temperatur der Batterie 7 eine extrem niedrige Temperatur mit der dritten vorbestimmten Temperatur TLa oder niedriger ist. Das Laden/Entladen der Batterie 7 wird beschränkt oder unterbunden, wenn die Temperatur hoch oder niedrig ist, wodurch die Last an der Batterie 7 verringert wird.
Nun wird Bezug nehmend auf 7 die Beschreibung der Hilfsausgangsleistung und der Rückgewinnungsausgangsleistung der Batterie 7 gegeben, wenn sich der SOC der Batterie 7 in der ersten Ausführungsform ändert. Die Temperatur der Batterie 7 wird auf den Normaltemperaturbereich festgelegt. Wenn in der Batterie 7 gemäß der ersten Ausführungsform der SOC zunimmt, steigt die Hilfsausgangsleistung der Batterie 7, während die Rückgewinnungsausgangsleistung der Batterie abnimmt (der Absolutwert der Rückgewinnungsausgangsleistung sinkt). Wenn ferner in der Batterie 7 der SOC abnimmt, nimmt die Hilfsausgangsleistung der Batterie 7 ab, während die Rückgewinnungsausgangsleistung der Batterie 7 steigt (der Absolutwert der Rückgewinnungsausgangsleistung nimmt zu). In dem Fall, in dem der SOC 50% ist, nehmen die Hilfsausgangsleistung und die Rückgewinnungsausgangsleistung der Batterie 7 im Wesentlichen Mittelwerte zwischen dem SOC von 25% und dem SOC von 75% an. Die Charakteristik der Hilfsausgangsleistung und der Rückgewinnungsausgangsleistung der Batterie bleiben im Wesentlichen gleich, ob die Temperatur der Batterie 7 niedrig oder hoch ist.
Nun wird Bezug nehmend auf 8 die Zeit, die benötigt wird, um den Gang des Hybridfahrzeugs zu wechseln, gemäß der ersten Ausführungsform beschrieben. Insbesondere wird die Beschreibung der Zeit gegeben, die erforderlich ist, damit das Getriebe das Schalten des Gangs (Vorschalten) von einer geradzahligen Stufe auf eine ungeradzahlige Stufe ausführt. Der folgende Betrieb wird unter der Steuerung des ESG 8 durchgeführt.
Die für die vorgenannte Gangschaltung erforderliche Zeit ist die Zeit, die erhalten wird, indem (1) die Zeit, die erforderlich ist, um die Muffe eines synchronen Eingreifmechanismus von einer aktuell ausgewählten geradzahligen Gangstufe zu entfernen, (2) der Zeit, die erforderlich ist, damit die Drehzahlen des Elektromotors 3, der Getriebe- und rotierenden Elemente, wie etwa der Bewegungsleistungsübertragungswelle, die Drehzahl erreichen, die der Zielgetriebestufe entspricht (auf die hier nachstehend als Rotationseinstellzeit Bezug genommen wird) und (3) die Zeit, die benötigt wird, um die Muffe des synchronen Eingreifmechanismus mit der ungeradzahligen Zielgetriebestufe in Eingriff zu bringen, addiert werden.
Wie in 8 dargestellt, ist die zweite Kupplung C2 zur Zeit t0 in dem verbundenen Zustand, und das Fahrzeug fährt durch Antreiben des Verbrennungsmotors in der 4. Gangstufe (einer geradzahligen Stufe). Zu dieser Zeit wird in der zweiten Kupplung C2 ein Drehmoment mit einer vorbestimmten Größe Kupplungsdrehmoment (C2) erzeugt. Die erste Kupplung C1 ist in dem getrennten Zustand, und daher wird das mit Kupplungsdrehmoment bezeichnete Drehmoment der ersten Kupplung C1 0 (Nm). Die 3. Gangstufe wurde auf der ungeradzahligen Stufenseite ausgewählt, und der Elektromotor 3 dreht sich entsprechend der 3. Gangstufe mit einer Drehzahl NMot (U/Min).
Wenn gemäß der ersten Ausführungsform basierend auf dem Fahrzustand bestimmt wird, dass ein Hochschalten auf die 5. Gangstufe stattfinden wird, wird eine Antriebskraft oder ähnliches angefordert, während das Fahrzeug mit dem Antrieb des Verbrennungsmotors in der 4. Gangstufe fährt, dann werden das Zahnrad 24b für den 5. Gang und die erste Haupteingangswelle 14 von dem ersten synchronen Eingreifmechanismus S1 verbunden.
Zur Zeit t1 wird die ungeradzahlige Stufe (die 3. Gangstufe) auf den Leerlauf geschaltet. Insbesondere wird die Gangschaltung von dem ersten synchronen Eingreifmechanismus S1 auf den Leerlauf festgelegt. Die Steuerung wird ausgeführt, um das Antriebsdrehmoment des Elektromotors 3 auf 0 (Nm) festzulegen.
Von der Zeit t2 bis zur Zeit t4 führt das ESG 8 die Ausgangsleistungssteuerung des Antriebsdrehmoments derart aus, dass die Drehzahl des Elektromotors 3 in der 3. Gangstufe eine Zieldrehzahl des Elektromotors in der 5. Gangstufe erreicht, wobei die erste Kupplung C1 getrennt ist und eine ungeradzahlige Stufe in der neutralen Position ist. Die Zieldrehzahl des Elektromotors 3 in der 5. Gangstufe ist kleiner als die Drehzahl des Elektromotors 3 in der 3. Gangstufe. Folglich führt das ESG 8 die Rückgewinnungssteuerung durch, um die Drehzahl des Elektromotors 3 zu drosseln.
Wenn das Drehmoment gemäß der ersten Ausführungsform von dem vorgenannten Elektromotor 3 (zur Zeit t3) ausgegeben wird, wird die Festlegung an der ersten Haupteingangswelle 14 von der Leerlauf- auf die 5. Gangstufe geändert (Vor-Hochschalten). Insbesondere führt das ESG 8 die Steuerung derart aus, dass die erste Haupteingangswelle 14 und das Zahnrad für den 5. Gang von dem ersten synchronen Eingreifmechanismus S1 befestigt werden.
Zur Zeit t5 wird der Elektromotor 3 gesteuert, um die Drehzahl, die der 5. Gangstufe entspricht, zu erreichen. Die Zeit, die erforderlich ist, um die Drehzahl des Elektromotors 3 für das Vorschalten für das Schalten von der 3. Gangstufe auf die 5. Gangstufe (die Rotationseinstellzeit) einzustellen, wenn das Fahrzeug in einer ungeradzahligen Stufe (der 4. Gangstufe) fährt, entspricht der Zeit von der Zeit t2 zur Zeit t5.
Von der Zeit t6 bis zur Zeit t7 wird die Steuerung derart ausgeführt, dass die erste Kupplung C1 in Eingriff ist, während die zweite Kupplung C2 ausgerückt ist. Zu dieser Zeit wird die erste Kupplung C1 derart gesteuert, dass das Kupplungsdrehmoment ungefähr 70% (halb eingekuppelt) des Kupplungsdrehmoments ist, das erhalten wird, wenn die erste Kupplung C1 vollständig eingreift.
Von der Zeit t7 bis zu der Zeit t8 steuert das ESG 8 eine Verbrennungsmotordrehzahl Ne auf die Drehzahl, die der 5. Gangstufe entspricht. Zu dieser Zeit wird von der Zeit t7a zu der Zeit t7b die Menge an zugeführtem Brennstoff eine kurze Zeit lang auf eine kleine Menge reduziert, um das Verbrennungsmotordrehmoment eine kurze Zeit lang zu verringern.
Zur Zeit t8 ist die erste Kupplung C1 vollständig in Eingriff, um die erste Haupteingangswelle 14 und den Verbrennungsmotor 2 zu verbinden.
Von der Zeit t9 bis zu der Zeit t10 wird von dem Elektromotor 3 ein vorbestimmtes Antriebsdrehmoment ausgegeben, um den Antrieb durch den Verbrennungsmotor 2 zu unterstützen.
Wie vorstehend beschrieben, haben der Elektromotor 3, das Getriebe und die rotierenden Elemente, wie etwa die Bewegungsleistungsübertragungswelle Trägheitsmomente. Aus diesem Grund wird die vorgenannte Rotationseinstellzeit relativ lang sein, wenn die Batterieausgangsleistung relativ klein ist, wenn die Temperatur der Batterie 7 niedrig oder hoch ist.
Nun wird Bezug nehmend auf 9 die Beschreibung der Zeit gegeben, die für die Rotationseinstellungen bei Batterietemperaturen notwendig ist, wenn der Gang des Hybridfahrzeugs gewechselt wird. Insbesondere wurde die Zeit, die für die Rotationseinstellung erforderlich ist, wenn der Gang von einer geradzahligen Stufe auf eine ungeradzahlige Stufe gewechselt wird, bei jeder Batterietemperatur hauptsächlich auf der Basis der Batteriecharakteristik, der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Drehzahl des Elektromotors 3 und der Antriebsleistung und der Rückgewinnungsleistung des Elektromotors 3 von einem Computer berechnet.
Als die Berechnungsbedingung wurde die Festlegung vorgenommen, dass die Drehzahl des Elektromotors 3, die der 3. Gangstufe entspricht, die Drehzahl wird, die der 5. Gangstufe entspricht, wenn der SOC der Batterie 7 hoch ist, die Fahrzeuggeschwindigkeit in einem Hochgeschwindigkeitsbereich ist und eine Schaltung von der 4. Gangstufe (in einer Vor-3-Gangstufe) auf die 5. Gangstufe vorgenommen wird. Zu dieser Zeit haben die rotierenden Elemente, wie etwa der Rotor 3a des Elektromotors 3 und die erste Haupteingangswelle 14 Trägheitsmomente mit vorbestimmten Größen. Ferner wurde die vorgenannte Einstellzeit für jede Batterie A bis zur Batterie C, die verschiedene Typen der Batterie 7 mit verschiedenen Lade-/Entladecharakteristiken darstellen, berechnet.
Wenn die Temperatur der Batterie 7, wie vorstehend beschrieben, sinkt, nehmen die Ausgangsleistungen (die Lade-/Entladungsmengen) ab, und das Drehmoment (oder das Gegendrehmoment) des Elektromotors 3 nimmt ab, was dazu führt, dass mehr Zeit erforderlich ist, um die Drehzahl des Elektromotors 3 zu verlangsamen. Die Zeit, die für die vorgenannte Rotationseinstellung erforderlich ist, ist vorzugsweise die vorbestimmte Zeit (z. B. 0,5 s) oder weniger, um das Fahrverhalten sicherzustellen.
In dem Fall der Batterien B und C ist die Zeit, die für die vorgenannte Rotationseinstellung erforderlich ist, 0,5 s oder mehr, wenn ihre Temperatur in dem Niedertemperaturzustand ist. In dem Fall der Batterie A wird die erforderliche Zeit 0,5 s sein, wenn die Temperatur die erste vorbestimmte Temperatur TL oder weniger ist. Um gemäß der ersten Ausführungsform die Zeit, die für die vorgenannte Rotationseinstellung erforderlich ist, auf die vorbestimmte Zeit (0,5) s oder weniger festzulegen, wird die Batterietemperatursteuerung gemäß der vorliegenden Erfindung selbst dann, wenn die Ausgangsleistung der Batterie 7 klein ist, ausgeführt, um zu verhindern, dass sich das Fahrverhalten in dem Fall, in dem ihre Temperatur die erste vorbestimmte Temperatur TL oder weniger ist, verschlechtert. Wenn ferner die Temperatur der Batterie 7 hoch ist, wird die Steuerung gemäß der vorliegenden Erfindung, selbst wenn die Ausgangsleistung der Batterie 7 klein ist, ausgeführt, um zu verhindern, dass sich das Fahrverhalten verschlechtert.
Nun wird Bezug nehmend auf 10 die Zeit beschrieben, die zum Gangschalten in dem Hybridfahrzeug der ersten Ausführungsform erforderlich ist, wenn die Temperatur der Batterie 7 normal, niedrig oder hoch ist.
Bei der Normaltemperatur sind die Ausgangsleistungen (die Lade/Entladungsmengen) der Batterie 7 relativ hoch, und das Drehmoment oder das Gegendrehmoment des Elektromotors 3 ist relativ hoch. Die SOCs sind jeweils 25%, 50% und 75%, und die Zeit, die für das Vor-Herunterschalten erforderlich ist, ist 0,1 s, während die Zeit, die für das Vor-Hochschalten erforderlich ist, 0,1 s ist. Folglich ist die Zeit, die für das Vor-Hochschalten und das Vor-Herunterschalten erforderlich ist, relativ kurz, was ein gutes Fahrverhalten darstellt.
Wenn die Temperatur der Batterie 7 niedrig (oder hoch) ist, ist die Zeit, die für das Vor-Herunterschalten in dem Zustand, in dem der SOC 75% ist, erforderlich ist, 0,3 s, während die Zeit, die für das Vor-Hochschalten erforderlich ist, 1,0 s ist. In dem Zustand, in dem der SOC 50% ist, ist die Zeit, die für das Vor-Herunterschalten benötigt wird, 0,5 s und die Zeit, die für das Vor-Hochschalten erforderlich ist, ist 0,5 s. In dem Zustand, in dem der SOC 25% ist, ist die Zeit, die für das Vor-Herunterschalten benötigt wird, 1,0 s und die Zeit, die für das Vor-Hochschalten erforderlich ist, ist 0,3 s.
Wenn mit anderen Worten die Temperatur der Batterie 7 niedrig oder hoch ist, wenn der SOC niedriger als 50% (z. B. 25%) ist, dann ist die Hilfsausgangsleistung relativ klein, so dass die Zeit, die zur Zeit des Herunterschaltens für die Rotationseinstellung des Elektromotors 3 benötigt wird (die Drehzahl des Elektromotors 3 wird zur Zeit des Herunterschaltens erhöht), relativ lang.
Wenn ferner die Temperatur der Batterie 7 niedrig oder hoch ist, wenn der SOC höher als 50% (z. B. 75%) ist, dann ist die Rückgewinnungsausgangsleistung relativ klein, so dass die für die Rotationseinstellung des Elektromotors 3 zur Zeit des Hochschaltens (die Drehzahl des Elektromotors 3 wird zur Zeit des Hochschaltens erhöht) relativ lang ist.
Wenn mit anderen Worten der SOC 75% ist, ist die Zeit, die für das Hochschalten erforderlich ist, relativ lang. Wenn der SOC 25% ist, ist die Zeit für das Herunterschalten relativ lang. Wenn daher gemäß der ersten Ausführungsform die Temperatur der Batterie 7 niedrig oder hoch ist und die Ausgangsleistungen (die Lade-/Entladungsmengen) der Batterie 7 relativ klein sind, wird der SOC auf 50% oder in der Nähe von 50% festgelegt, um die Zeit, die für das Herunterschalten oder das Hochschalten benötigt wird, auf die vorbestimmte Zeit (ungefähr 0,5 s) oder weniger zu steuern, wodurch verhindert wird, dass das Fahrverhalten sich verschlechtert.
Die Funktion der Hoch-/Niedertemperaturverarbeitungseinrichtung 8d in der ersten Ausführungsform wird nun beschrieben.
Der Nieder-/Hochtemperaturverarbeitungseinrichtung 8d spezifiziert einen Zwischenzustand (die 3. Gangstufe in der ersten Ausführungsform) aus den Getriebestufen einer ersten Getriebegruppe (ungeradzahligen Stufen), wenn die von dem Temperatursensor 8a erfasste Temperatur unter der ersten vorbestimmten Temperatur TL oder höher oder gleich der zweiten vorbestimmten Temperatur TH ist, die höher als die erste vorbestimmte Temperatur ist. Mit anderen Worten ist gemäß der ersten Ausführungsform die Getriebestufe auf eine Getriebestufe (die 3. Gangstufe) aus den vorgenannten ungeradzahligen Stufen beschränkt. Dies macht es möglich, die Verschlechterung des Fahrverhaltens zu verhindern, ohne die Notwendigkeit zur Zeit des Gangschaltens zum Beispiel den Betrieb des Einstellen der Drehzahl auf die eine, die einer Zielübertragungsstufe entspricht, durch den Elektromotor durchzuführen.
Ferner macht es in dem Fall, in dem zum Beispiel ein Hochschalten oder Herunterschalten aus dem Zustand, in dem die Zwischenstufe (die 3. Gangstufe) der vorgenannten Getriebegruppe (ungeradzahlige Stufen) ausgewählt wurde, die Festlegung des Getriebezustands auf eine geradzahlige Stufe (die 4. Gangstufe oder die 4. Gangstufe), die benachbart zu der Bewegungsleistungsübertragungswelle (die zweite Haupteingangswelle 22) bereitgestellt ist, mit welcher der Elektromotor 3 nicht verbunden ist, möglich, die Notwendigkeit für die Rotationseinstellung durch den Elektromotor 3 zu vermeiden, die Verschlechterung der Gangschaltreaktionsfähigkeit, die durch einen Abfall in der Ausgangsleistung der Batterie verursacht wird, zu verhindern, und die Verschlechterung des Fahrverhaltens zu verhindern.
Ferner führt die Nieder-/Hochtemperaturverarbeitungseinrichtung die Steuerung aus, um den Elektromotor 3 zu rotieren, wobei die Übertragung der Bewegungsleistung von dem Verbrennungsmotor 2 mittels der zweiten Getriebegruppe (geradzahlige Stufen) auf die Antriebsräder 4 ermöglicht wird und auch die Übertragung der Bewegungsleistung zwischen dem Elektromotor 3 und den Antriebsrädern 4 mittels der ersten Getriebegruppe (ungeradzahlige Stufen) ermöglicht wird.
Wenn ferner die Temperatur der Batterie 7 niedriger als die erste vorbestimmte Temperatur TL ist, dann ermöglicht die Nieder-/Hochtemperaturverarbeitungseinrichtung 8d die Übertragung der Bewegungsleistung zwischen dem Elektromotor 3 und dem Verbrennungsmotor 2 und führt die Steuerung aus, um die Bewegungsleistung von dem Verbrennungsmotors 2 und dem Elektromotor 3 mittels der ersten Getriebegruppe (ungeradzahlige Stufen) auf die Antriebsräder 4 zu übertragen.
Nun wird Bezug nehmend auf 11 der Betrieb des Hybridfahrzeugs gemäß der ersten Ausführungsform beschrieben.
In Schritt ST11 wird bestimmt, ob die Temperatur der Batterie 7 unter der ersten vorbestimmten Temperatur TL oder bei der zweiten vorbestimmten Temperatur TH oder höher ist. Wenn das Ergebnis der Bestimmung anzeigt, dass die Temperatur der Batterie 7 unter der ersten vorbestimmten Temperatur TL oder bei der zweiten vorbestimmten Temperatur TH oder höher ist, dann geht das Verfahren weiter zu der Verarbeitung in Schritt ST13, oder ansonsten geht das Verfahren weiter zu der Verarbeitung in Schritt ST12.
In Schritt ST12 fährt das Fahrzeug in einer normalen Fahrbetriebsart, wenn die Temperatur der Batterie 7 in einem normalen Temperaturbereich (–10 bis 49°C) ist. Zu dieser Zeit ist die Ausgangsleistung der Batterie 7 höher als, wenn die Batterietemperatur niedrig oder hoch ist. Folglich erlaubt das Hybridfahrzeug gemäß der ersten Ausführungsform ungeachtet des SOC, dass das Gangschalten relativ schnell durchgeführt wird.
In Schritt ST13 spezifiziert das ESG 8 eine Getriebestufe einer Zwischenstufe (z. B. die 3. Gangstufe) der ersten Getriebegruppe (ungeradzahlige Stufen), die auf der Bewegungsleistungsübertragungswelle (der ersten Haupteingangswelle 14) auf der Seite bereitgestellt wird, wo der Elektromotor 3 angeschlossen ist. Bezüglich der mehreren Getriebestufen (ungeradzahlige Stufen), die auf der Bewegungsleistungsübertragungswelle (der ersten Haupteingangswelle 14) bereitgestellt sind, mit welcher der Elektromotor 3 verbunden ist, wird die Getriebestufe auf eine Zwischenstufe (z. B. die 3. Gangstufe) aus den mehreren Getriebestufen (den mehreren ungeradzahligen Stufen) beschränkt, wenn die Batterietemperatur extrem niedrig oder hoch ist.
Wenn in Schritt ST14 bestimmt wird, dass die von dem Batterietemperatursensor erfasste Temperatur der Batterie 7 hoch ist, dann geht das ESG 8 weiter zu der Verarbeitung in Schritt ST15, oder wenn bestimmt wird, dass die Temperatur der Batterie 7 niedrig ist (niedriger als die erste vorbestimmte Temperatur TL), dann geht das ESG 8 weiter zu der Verarbeitung in Schritt ST16.
In Schritt ST15 treibt das ESG 8 den Ventilator (Gebläse) 7a, das in der Nähe der Batterie 7 bereitgestellt ist an. Dies bewirkt, dass die Luft in dem Fahrzeug zu der Batterie 7 befördert wird, wodurch die Batterie 7 gekühlt wird.
In Schritt ST16 fährt das ESG 8 aktiv die Elektromotorunterstützung durch, wenn das Fahrzeug mit einer ungeradzahligen Stufe fährt. Wenn die Temperatur der Batterie 7 zum Beispiel niedrig ist, lädt/entlädt das Ausführen der Elektromotorunterstützung die Batterie 7, und die Batterie 7 selbst erzeugt aufgrund des Innenwiderstands der Batterie 7 Wärme, wodurch es möglich gemacht wird, die Temperatur der Batterie 7 zu erhöhen.
Zu dieser Zeit werden das Schmier-/Betriebsöl (ATF: Automatikgetriebefluid) des Elektromotors 3 und das Bewegungsleistungsübertragungssystem 1 gleichzeitig geheizt, indem der Antrieb und die Rückgewinnung des Elektromotors 3 gesteuert werden. Das Erhöhen der Temperatur eines Schmiermittels macht es im Vergleich zu dem Fall, in dem die Temperatur niedrig ist, möglich, die Last zu verringern, wenn der Elektromotor 3 rotiert.
In dem Schritt ST17 bestimmt das ESG 8 gemäß dem Fahrzustand, einer erforderlichen Antriebskraft und ähnlichem, ob auf eine ungeradzahlige Stufe gewechselt werden soll, während das Fahrzeug in einer ungeradzahligen Stufe fährt. Das ESG 8 geht weiter zu der Verarbeitung in Schritt ST18, wenn bestimmt wird, auf eine geradzahlige Stufe zu wechseln.
Wenn der Gang von der ungeradzahligen Stufe auf eine geradzahlige Stufe geändert wurde, führt das ESG 8 die Steuerung in Schritt ST18 aus, so dass die geradzahlige Stufe und die ungeradzahlige Stufe beide mit der Ausgangswelle 26 eingreifen. Mit anderen Worten, wenn das Fahrzeug mit dem Verbrennungsmotorantrieb in der geradzahligen Stufe fährt, sind die geradzahlige Stufe und die ungeradzahlige Stufe beide mit der Ausgangswelle 26 in Eingriff. Die erste Kupplung C1 ist in de getrennten Zustand.
Insbesondere ist der vorstehend erwähnte Zustand, in dem beide in Eingriff sind, ein Zustand, in dem das Zahnrad 24a für den 3. Gang und die erste Haupteingangswelle 14 von dem ersten synchronen Eingreifmechanismus S1 verbunden werden und das Zahnrad 25a für den 2. Gang oder das Zahnrad 25b für den 4. Gang von dem zweiten synchronen Eingreifmechanismus S2 mit t der zweiten Haupteingangswelle 22 verbunden werden. Mit anderen Worten kann der Elektromotor 3 betrieben werden, während das Fahrzeug durch Antreiben des Verbrennungsmotors 2 unter Verwendung einer geradzahligen Gangstufe fährt, wodurch erlaubt wird, dass die Batterie 7 erwärmt wird.
Nach den in den Schritten ST17 und ST17 durchgeführten Arbeitsgängen kehrt das Verfahren zurück zu der Verarbeitung in Schritt ST11.
Insbesondere bis die Temperatur der Batterie 7 die Normaltemperatur erreicht, werden die von Schritt ST13 bis Schritt ST18 angezeigten Arbeitsgänge durchgeführt, und wenn die Temperatur der Batterie 7 die Normaltemperatur erreicht, geht das Verfahren zu einer normalen Fahrbetriebsart (normale Lade-/Entladesteuerung) (Schritt ST12).
Wie vorstehend beschrieben, hat das Getriebe des Bewegungsleistungsübertragungssystem 1 gemäß der ersten Ausführungsform eine erste Getriebegruppe (ungeradzahlige Stufen), die mit den mehreren Getriebestufen mit verschiedenen Übersetzungsverhältnissen ausgestattet ist, die fähig sind, Bewegungsleistung von dem Elektromotor 3 und/oder dem Verbrennungsmotor 2 auf die Antriebsräder 4 zu übertragen, und eine zweite Getriebegruppe (geradzahlige Stufen), die mit den mehreren Getriebestufen mit verschiedenen Übersetzungsverhältnissen ausgestattet ist, die fähig sind, Bewegungsleistung von dem Verbrennungsmotor 2 auf die Antriebsräder 4 zu übertragen. Das ESG 8 legt durch die Hoch-/Niedertemperaturverarbeitungseinheit 8d die Getriebestufe des Getriebes auf eine Zwischenstufe (z. B. die 3. Gangstufe) aus den Getriebestufen der ersten Getriebegruppe (ungeradzahlige Stufen) auf der Seite fest, wo der Elektromotor 3 verbunden ist, wenn die von dem Temperatursensor 8a erfasste Temperatur unter der ersten vorbestimmten Temperatur TL oder bei der zweiten vorbestimmten Temperatur TH oder höher ist. Dies macht es möglich, die Verschlechterung der Gangschaltreaktionsfähigkeit und die Verschlechterung des Fahrverhaltens zu verhindern, indem das Fahrzeug mit der Getriebestufe auf die 3. Gangstufe, die ein ungeradzahlige Stufe auf der Seite ist, auf welcher der Elektromotor 3 verbunden ist, beschränkt fahren gelassen wird, ohne eine Notwendigkeit, dass der Elektromotor 3 zur Zeit des Gangschaltens in dem Fall, in dem die Temperatur der Batterie 7 niedrig oder hoch ist und die Ausgangsleistung der Batterie 7 klein ist, einen Arbeitsgang zum Einstellen der Drehzahl auf die, die einer Zielgetriebestufe entspricht, durchführt.
Selbst wenn ferner ein Hochschalten oder ein Herunterschalten (Gangschalten) von einer Zwischenstufe der ersten Getriebegruppe (ungeradzahlige Stufen) auf der Seite, auf welcher der Elektromotor 3 verbunden ist, auf die zweite Getriebegruppe (geradzahlige Stufen) implementiert ist, wird zur Zeit des Gangschaltens der Arbeitsgang zum Einstellen der Drehzahl auf eine Zielgetriebestufe durch den Elektromotor 3 nicht ausgeführt, was es möglich macht, die Verschlechterung des Fahrverhaltens zu verhindern.
Ferner steuert das ESG 8 gemäß der ersten Ausführungsform die Nieder-/Hochtemperaturverarbeitungseinrichtung 8d, um zuzulassen, dass die Bewegungsleistung von dem Verbrennungsmotor 2 mittels der zweiten Übertragungsgruppe (geradzahlige Stufen) auf die Antriebsräder 4 übertragen wird, und auch zuzulassen, dass die Bewegungsleistung zwischen dem Elektromotor 3 und den Antriebsrädern 4 mittels der ersten Getriebegruppe (ungeradzahlige Stufen) übertragen wird, wodurch ermöglicht wird, dass der Elektromotor 3 läuft. Zu dieser Zeit kann die Batterie 7 geladen werden. Mit anderen Worten erwärmt das Leiten von Strom durch den Innenwiderstand der Batterie 7 die Batterie 7. Folglich kann die Temperatur der Batterie 7 in einer relativ kurzen Zeit von einer niedrigen Temperatur (unter der ersten vorbestimmten Temperatur) auf die Normaltemperatur (die erste vorbestimmte Temperatur oder höher, aber unter der zweiten vorbestimmten Temperatur) erhöht werden. Mit anderen Worten kann die Fahrbetriebsart, in dem Zustand, in dem die Temperatur der Batterie 7 niedrig ist, in einer relativ kurzen Zeit auf die Fahrbetriebsart in dem Zustand geändert werden, in dem ihre Temperatur normal ist.
Wenn ferner gemäß der ersten Ausführungsform die Temperatur der Batterie 7 niedriger als die erste vorbestimmte Temperatur ist, steuert das ESG 8 die Nieder-/Hochtemperaturverarbeitungseinrichtung 8d, um die Übertragung der Bewegungsleistung zwischen dem Elektromotor und dem Verbrennungsmotor 2 zu ermöglichen, und auch die Bewegungsleistung von dem Verbrennungsmotor 2 und dem Elektromotor 3 mittels der ersten Getriebegruppe (ungeradzahlige Stufen) auf die Antriebsräder 4 zu übertragen. Das Leiten von Strom durch die erste Getriebegruppe, das heißt den Innenwiderstand der Batterie 7, erwärmt die Batterie 7. Folglich kann die Temperatur der Batterie 7 in einer relativ kurzen Zeit von einer niedrigen Temperatur (unter der ersten vorbestimmten Temperatur) auf die Normaltemperatur (die erste vorbestimmte Temperatur oder höher, aber unter der zweiten vorbestimmten Temperatur) erhöht werden. Mit anderen Worten kann die Fahrbetriebsart in dem Zustand, in dem die Temperatur der Batterie 7 niedrig ist, in einer relativ kurzen Zeit auf die Fahrbetriebsart in dem Zustand, in dem ihre Temperatur normal ist, geändert werden.
[Zweite Ausführungsform]
Nun Bezug nehmend auf 12 wird ein Hybridfahrzeug gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Ein Bewegungsleistungsübertragungssystem 1 der zweiten Ausführungsform wird aus Getriebestufen mit sieben Vorwärtsstufen und einer Rückwärtsstufe aufgebaut. Dies bedeutet, dass zwei Getriebestufen, nämlich eine 6. Gangstufe und eine 7. Gangstufe als die Vorwärtsstufen zu dem Bewegungsleistungsübertragungssystem 1 der ersten Ausführungsform hinzugefügt werden.
Ein Getriebezug 37 für den 7. Gang ist zu dem Bewegungsleistungsübertragungssystem 1 von 1 als ein ungeradzahliger Getriebezug, der eine ungeradzahlige Getriebestufe in der Übersetzungsverhältnisordnung einrichtet, hinzugefügt. Ein Zahnrad 24c für den siebten Gang, das ein Antriebszahnrad des Getriebezugs 37 für den 7. Gang ist, wird von einer ersten Haupteingangswelle 14 zwischen einem Zahnrad 24a für den 3. Gang und einem Zahnrad 24b für den 5. Gang drehbar gehalten.
Die erste Haupteingangswelle 14 und eine zweite Hilfseingangswelle 24 sind mittels eines ersten synchronen Eingreifmechanismus S1 und eines dritten synchronen Eingreifmechanismus S3, die aus Synchrongetriebemechanismen gebildet werden, verbunden. Der erste synchrone Eingreifmechanismus S1 und der dritte synchrone Eingreifmechanismus S3 sind auf der ersten Haupteingangswelle 14 bereitgestellt. Der erste synchrone Eingreifmechanismus S1 verbindet das Zahnrad 24a für den 3. Gang und das Zahnrad 24c für den 7. Gang selektiv mit der ersten Haupteingangswelle 14, während der dritte synchrone Eingreifmechanismus S3 das Zahnrad 24b für den 5. Gang selektiv mit der ersten Haupteingangswelle 14 verbindet.
Wie bei dem Bewegungsleistungsübertragungssystem 1 von 1 bewegt der erste synchrone Eingreifmechanismus S1 durch einen nicht gezeigten Aktuator und eine Schaltgabel eine Muffe S1a in der Axialrichtung der zweiten Hilfseingangswelle 24, wodurch das Zahnrad 24a für den 3. Gang und das Zahnrad 24c für den 7. Gang selektiv mit der ersten Haupteingangswelle 14 verbunden werden. Insbesondere wenn die Muffe S1a von der neutralen Position in der Zeichnung in Richtung des Zahnrads 24a für den 3. Gang bewegt wird, dann werden das Zahnrad 24a für den 3. Gang und die erste Haupteingangswelle 14 verbunden. Wenn die Muffe S1a indessen von der neutralen Position in der Zeichnung in Richtung des Zahnrads 24c für den 7. Gang bewegt wird, dann werden das Zahnrad 24c für den 7. Gang und die erste Haupteingangswelle 14 verbunden.
Wie bei dem ersten synchronen Eingreifmechanismus S1 bewegt der dritte synchrone Eingreifmechanismus S3 eine Muffe S3a durch einen nicht gezeigten Aktuator und eine Schaltgabel in die Axialrichtung der zweiten Hilfseingangswelle 24, wodurch das Zahnrad 24b für den fünften Gang selektiv mit der ersten Haupteingangswelle 14 verbunden wird. Insbesondere wenn die Muffe S3a von der neutralen Position in der Zeichnung in Richtung des Zahnrads 24b für den 5. Gang bewegt wird, dann werden das Zahnrad 24b für den 5. Gang und die ersten Haupteingangswelle 14 verbunden.
Ferner ist ein Getriebezug 36 für den 6. Gang zu dem Bewegungsleistungsübertragungssystem 1 von 1 als ein geradzahliger Getriebezug hinzugefügt, der eine geradzahlige Getriebestufe in der Übersetzungsverhältnisordnung einrichtet. Ein Zahnrad 25c für den 6. Gang, das ein Antriebszahnrad des Getriebezugs 36 für den 6. Gang ist, wird von der zweiten Haupteingangswelle 22 drehbar zwischen einem Zahnrad 25a für den 2. Gang und einem Zahnrad 25b für einen 4. Gang gehalten.
Die zweite Haupteingangswelle 22 und eine dritte Hilfseingangswelle 25 sind mittels eines zweien synchronen Eingreifmechanismus S2 und eines vierten synchronen Eingreifmechanismus S4, die aus Synchrongetriebemechanismus gebildet sind, verbunden. Der zweite synchrone Eingreifmechanismus S2 und der vierte synchrone Eingreifmechanismus S4 sind auf der zweiten Haupteingangswelle 22 bereitgestellt. Der zweite synchrone Eingreifmechanismus S2 verbindet das Zahnrad 25a für den 2. Gang und das Zahnrad 25c für den 6. Gang selektiv mit der zweiten Haupteingangswelle 22, während der vierte synchrone Eingreifmechanismus S4 das Zahnrad 25b für den 4. Gang selektiv mit der zweiten Haupteingangswelle 22 verbindet.
Wie bei dem Bewegungsleistungsübertragungssystem 1 von 1 bewegt der zweite synchrone Eingreifmechanismus S2 eine Muffe S2a durch einen nicht gezeigten Aktuator und eine Schaltgabel in die Axialrichtung einer dritten Hilfseingangswelle 25, um dadurch das Zahnrad 25a für den 2. Gang und das Zahnrad 25c für den 6. Gang selektiv mit der zweiten Haupteingangswelle 22 zu verbinden. Insbesondere, wenn die Muffe S2a von der neutralen Position in der Zeichnung in Richtung des Zahnrads 25a für den 2. Gang bewegt wird, dann werden das Zahnrad 25a für den 2. Gang und die zweite Haupteingangswelle 22 verbunden. Wenn die Muffe S2a indessen von der neutralen Position in der Zeichnung in Richtung des Zahnrads 25c für den 6. Gang bewegt wird, dann werden das Zahnrad 25c für den 6. Gang und die zweite Haupteingangswelle 22 verbunden.
Wie bei den ersten bis dritten synchronen Eingreifmechanismen S1 bis S3 bewegt der vierte synchrone Engreifmechanismus S4 eine Muffe S4a durch einen nicht gezeigten Aktuator und eine Schaltgabel in der Axialrichtung der dritten Hilfseingangswelle 25, wodurch das Zahnrad 25b für den 4. Gang selektiv mit der zweiten Haupteingangswelle 22 verbunden wird. Insbesondere, wenn die Muffe S4a von der neutralen Position in der Zeichnung in Richtung des Zahnrads 25b für den 4. Gang bewegt wird, dann werden das Zahnrad 25b für den 4. Gang und die zweite Haupteingangswelle 22 verbunden.
Die dritte Hilfseingangswelle 25 und die Ausgangswelle 26 sind mittels des Getriebezugs 27 für den 2. Gang, des Getriebezugs 28 für den 4. Gang und des Getriebezugs 36 für den 6. Gang verbunden. Der Getriebezug 27 für den 2. Gang ist durch das Zahnrad 25a, das auf der dritten Hilfseingangswelle 25 befestigt ist, und ein Zahnrad 26a, das auf der Ausgangswelle 26 befestigt ist, gebildet, wobei das Zahnrad 25a und das Zahnrad 26a miteinander verzahnt sind. Ein Getriebezug 28 für den 4. Gang ist durch ein Zahnrad 25b, das auf der dritten Hilfseingangswelle 25 ausgebildet ist, und ein Zahnrad 26b, das auf der Ausgangswelle 26 befestigt ist, ausgebildet. Der Getriebezug 36 für den 6. Gang ist durch das Zahnrad 25c, das auf der dritten Hilfseingangswelle 25 befestigt ist, und ein Zahnrad 26d, das auf der Ausgangselle 26 befestigt ist, ausgebildet, wobei das Zahnrad 25c und das Zahnrad 26d miteinander verzahnt sind.
Ferner sind die zweite Hilfseingangswelle 24 und die Ausgangswelle 26 mittels des Getriebezugs 29 für den 3. Gang, eines Getriebezugs 30 für den 5. Gang und eines Getriebezugs 37 für den 7. Gang verbunden. Der Getriebezug 29 für den 3. Gang ist durch ein Zahnrad 24a, das auf der zweite Hilfseingangswelle 24 befestigt ist, und das Zahnrad 26a, das auf der Ausgangswelle 26 befestigt ist, ausgebildet, wobei das Zahnrad 24a und das Zahnrad 26a miteinander verzahnt sind. Der Getriebezug 30 für den 5. Gang ist durch das Zahnrad 24b, das auf der zweiten Hilfswelle 24 befestigt ist, und das Zahnrad 26b, das auf der Ausgangswelle 26 befestigt ist, ausgebildet, wobei das Zahnrad 24b und das Zahnrad 26b miteinander verzahnt sind. Der Getriebezug 37 für den 7. Gang ist durch das Zahnrad 24c, das auf der zweiten Hilfseingangswelle 24 befestigt ist, und das Zahnrad 26d, das auf der Ausgangswelle 26 befestigt ist, ausgebildet, wobei das Zahnrad 24c und das Zahnrad 26d miteinander verzahnt sind.
Das Zahnrad 26d, das ein angetriebenes Zahnrad in Eingriff mit dem Zahnrad 25c für den 6. Gang und dem Zahnrad 24c für den 7. Gang ist, ist zusammen mit den Zahnrädern 26a und 26b, die angetriebene Zahnräder sind, und einem abschließenden Zahnrad 26c auf der Ausgangswelle 26 befestigt.
Der Rest des Aufbaus ist der gleiche wie der des Aufbaus des Bewegungsleistungsübertragungssystems 1 von 1, so dass seine Beschreibung weggelassen wird.
Das Zahnrad 24a und die Zahnräder 24b und 24c entsprechen der ersten Getriebegruppe. Das Zahnrad 25a und die Zahnräder 25b und 25c entsprechen der zweiten Getriebegruppe. Die erste Getriebegruppe und die zweite Getriebegruppe entsprechen dem Getriebe.
Nun wird eine Beschreibung des Betriebs des Bewegungsleistungsübertragungssystems 1 der zweiten Ausführungsform, die wie vorstehend beschrieben aufgebaut ist, gegeben. Die 1. Gangstufe bis zur 3. Gangstufe und die Rückwärtsstufe sind die gleichen wie die des Bewegungsleistungsübertragungssystems 1 der ersten Ausführungsform, so dass ihre Beschreibung weggelassen wird.
Die 4. Gangstufe wird eingerichtet, indem ein vierter synchroner Eingreifmechanismus S4 in einem Zustand, in dem die zweite Haupteingangswelle 22 und das Zahnrad 25b für den 4. Gang verbunden sind, in Eingriff gebracht wird. In dem Fall einer Fahrt mit dem Verbrennungsmotor 2 wird eine zweite Kupplung C2 in einen EIN-Zustand versetzt. In der 4. Gangstufe wird die von dem Verbrennungsmotor 2 ausgegebene Antriebskraft hauptsächlich mittels einer ersten Hilfseingangswelle 15, eines Getriebezugs 21, einer Zwischenwelle 19, eines Getriebezugs 23, der zweiten Eingangswelle 22, des Getriebezugs 28 für den 4. Gang und die Ausgangswelle 26 auf die Antriebsräder 4 übertragen.
Mit anderen Worten unterscheidet sich das Bewegungsleistungsübertragungssystem 1 der zweiten Ausführungsform von dem Bewegungsleistungsübertragungssystem 1 der ersten Ausführungsform darin, dass das Zahnrad 25b für den 4. Gang und die zweite Haupteingangswelle 22 anstatt von dem zweiten synchronen Eingreifmechanismus S2 von dem vierten synchronen Eingreifmechanismus S4 verbunden werden, um die 4. Gangstufe einzurichten.
Wie bei dem Bewegungsleistungsübertragungssystem 1 der ersten Ausführungsform können das Hilfsfahren, das EV-Fahren und der Bremsrückgewinnungsantrieb auch in der 4. Gangstufe durchgeführt werden. Ferner werden die gleichen Arbeitsgänge wie mit dem Bewegungsleistungsübertragungssystem 1 der ersten Ausführungsform durchgeführt, um ein Herunterschalten oder ein Vorschalten auf die 3. Gangstufe oder ein Hochschalten oder ein Vorschalten auf die 5. Gangstufe zu implementieren, während das Fahrzeug in der 4. Gangstufe fährt. Um jedoch das Hochschalten oder Vorschalten auf die 5. Gangstufe zu implementieren, werden die erste Haupteingangswelle 14 und das Zahnrad 24b für den 5. Gang durch einen dritten synchronen Eingreifmechanismus S3 in einen verbundenen Zustand oder in einen Zustand nahe daran festgelegt.
Die 5. Gangstufe wird eingerichtet, indem der dritte synchrone Eingreifmechanismus S3 in dem Zustand, in dem die erste Haupteingangswelle 14 und das Zahnrad 24b für den 5. Gang verbunden sind, festgelegt wird. Wenn das Fahrzeug mit dem Verbrennungsmotor 2 fährt, wird eine erste Kupplung C1 auf einen EIN-Zustand festgelegt. In der 5. Gangstufe wird die von dem Verbrennungsmotor 2 ausgegebene Antriebskraft hauptsächlich mittels der ersten Haupteingangswelle 14, eines Getriebezugs 30 für den 5. Gang und der Ausgangswelle 26 auf die Antriebsräder 4 übertragen.
Mit anderen Worten unterscheidet sich das Bewegungsleistungsübertragungssystem 1 der zweiten Ausführungsform von dem Bewegungsleistungsübertragungssystem 1 der ersten Ausführungsform darin, dass das Zahnrad 24b für den 5. Gang und die erste Haupteingangswelle 14 statt von dem ersten synchronen Eingreifmechanismus S1 von dem dritten synchronen Eingreifmechanismus S3 verbunden werden, um die 5. Gangstufe einzurichten.
Wie bei dem Bewegungsleistungsübertragungssystem 1 der ersten Ausführungsform können das Hilfsfahren, das EV-Fahren und der Bremsrückgewinnungsantrieb auch in der 5. Gangstufe durchgeführt werden.
Während des Fahrens in der 5. Gangstufe sagt das ESG 8 auf der Basis des Fahrzustands des Fahrzeugs voraus, ob die nächste Zielgetriebestufe die 4. Gangstufe oder die 6. Gangstufe sein wird. Wenn das ESG 8 ein Herunterschalten auf die 4. Gangstufe vorhersagt, dann wird ein vierter synchroner Eingreifmechanismus S4 auf einen Zustand, in dem das Zahnrad 25b für den 4. Gang und die zweite Haupteingangswelle 22 miteinander verbunden sind, oder einen Vorschaltzustand, der dem vorgenannten Zustand nahe ist, festgelegt. Wenn das ESG 8 ein Hochschalten auf die 6. Gangstufe vorhersagt, dann wird der zweite synchrone Eingreifmechanismus S2 auf einen Zustand, in dem das Zahnrad 25c für den 6. Gang und die zweite Haupteingangswelle 22 verbunden sind, oder einen Vorschaltzustand, der dem vorgenannten Zustand nahe ist, festgelegt. Somit kann das Hochschalten oder Herunterschalten von der 5. Gangstufe reibungslos durchgeführt werden.
Die 6. Gangstufe wird eingerichtet, indem der zweite synchrone Eingreifmechanismus S2 auf einen Zustand festgelegt wird, in dem die zweite Haupteingangswelle 22 und ein Zahnrad 25c für den 6. Gang verbunden sind. Zum Fahren mit dem Verbrennungsmotor 2 wird die zweite Kupplung C2 auf den EIN-Zustand festgelegt. In der 6. Gangstufe wird die Antriebskraft von dem Verbrennungsmotor 2 hauptsächlich mittels der Hilfseingangswelle 15, des Getriebezugs 21, der Zwischenwelle 19, des Getriebezugs 23, der zweiten Haupteingangswelle 22, des Getriebezugs 26 für den 6. Gang und der Ausgangswelle 26 auf die Antriebsräder 4 übertragen.
Wenn die zweite Kupplung C2 auf den EIN-Zustand festgelegt ist und die erste Kupplung C1 auf den EIN-Zustand festgelegt ist, kann das Hilfsfahren mit dem Elektromotor 3 in der 6. Gangstufe eingeschaltet werden, indem der Verbrennungsmotor 2 angetrieben wird und auch der Elektromotor 3 angetrieben wird. Ferner erlaubt das Stoppen des Antriebs mit dem Verbrennungsmotor 2 in diesem Zustand, dass das EV-Fahren eingeschaltet wird.
Während des Fahrens in der 6. Gangstufe sagt das ESG 8 auf der Basis des Fahrzustands des Fahrzeugs voraus, ob die nächste Zielgetriebestufe die 5. Gangstufe oder die 7. Gangstufe sein wird. Wenn das ESG 8 ein Herunterschalten auf die 5. Gangstufe vorhersagt, dann wird ein dritter synchroner Eingreifmechanismus S3 auf einen Zustand, in dem die erste Haupteingangswelle 14 und das Zahnrad 24b für den 5. Gang verbunden sind, oder einen Vorschaltzustand, der dem vorgenannten Zustand nahe ist, festgelegt. Wenn das ESG 8 ein Hochschalten auf die 7. Gangstufe vorhersagt, dann wird der erste synchrone Eingreifmechanismus S1 auf einen Zustand, in dem die erste Haupteingangswelle 14 und das Zahnrad 24c für den siebten Gang verbunden sind, oder auf einen Vorschaltzustand, der dem vorgenannten Zustand nahe ist, festgelegt. Somit kann das Hochschalten oder Herunterschalten von der 6. Gangstufe reibungslos durchgeführt werden.
Die 7. Gangstufe wird eingerichtet, indem der erste synchrone Eingreifmechanismus S1 auf einen Zustand festgelegt wird, in dem die erste Haupteingangswelle 14 und ein Zahnrad 24c für den 7. Gang verbunden sind. Zum Fahren mit dem Verbrennungsmotor 2 wird die erste Kupplung C1 auf den EIN-Zustand festgelegt. In der 7. Gangstufe wird die von dem Verbrennungsmotor 2 ausgegebene Antriebskraft hauptsächlich mittels der ersten Haupteingangswelle 14, des Getriebezugs 37 für den 7. Gang und der Ausgangswelle 26 auf die Antriebsräder 4 übertragen.
Wenn die erste Kupplung C1 auf den EIN-Zustand festgelegt ist, kann das Hilfsfahren mit dem Elektromotor 3 in der 7. Gangstufe eingeschaltet werden, indem der Verbrennungsmotor 2 angetrieben wird und auch der Elektromotor 3 angetrieben wird. Ferner erlaubt das Festlegen der ersten Kupplung C1 auf den AUS-Zustand, dass das EV-Fahren eingestellt wird. Während des EV-Fahrens kann die erste Kupplung C1 auf den EIN-Zustand festgelegt werden, und der Antrieb mit dem Verbrennungsmotor 2 kann gestoppt werden, und das EV-Fahren kann fortgesetzt werden. Ferner kann der Bremsrückgewinnungsantrieb in der 7. Gangstufe durchgeführt werden.
Wenn das ESG 8, während das Fahrzeug in der 7. Gangstufe fährt, basierend auf dem Fahrzustand des Fahrzeugs bestimmt, dass die nächste Zielgetriebestufe die 6. Gangstufe sein wird, dann legt das ESG 8 den zweiten synchronen Eingreifmechanismus S2 auf einen Zustand, in dem das Zahnrad 25c für den 6. Gang und die Haupteingangswelle 22 verbunden sind, oder einen Vorschaltzustand, der dem vorgenannten Zustand nahe ist, fest. Dies erlaubt ein reibungsloses Herunterschalten von der 7. Gangstufe auf die 6. Gangstufe.
In dem Hybridfahrzeug der zweiten Ausführungsform führt das ESG 8 die Steuerung ähnlich der ersten Ausführungsform entsprechend der Temperatur der Batterie 7 aus.
Insbesondere spezifiziert eine Nieder-/Hochtemperaturverarbeitungseinrichtung 8d der zweiten Ausführungsform einen Zwischenzustand (z. B. die 3. Gangstufe oder die 5. Gangstufe in der zweiten Ausführungsform) aus den Getriebestufen einer ersten Getriebegruppe (ungeradzahlige Stufen), wenn die von einem Temperatursensor 8a erfasste Temperatur unter einer ersten vorbestimmten Temperatur TL oder auf einer vorbestimmten Temperatur TH oder höher ist. Mit anderen Worten ist die Getriebestufe gemäß der zweiten Ausführungsform auf eine Getriebestufe (die 3. Getriebestufe oder die 5. Getriebestufe) aus den vorgenannten ungeradzahligen Stufen beschränkt. Dies macht es möglich, die Verschlechterung des Fahrverhaltens zu verhindern, ohne die Notwendigkeit zur Zeit des Gangschaltens zum Beispiel den Betrieb des Einstellens der Drehzahl auf die eine, die einer Zielübertragungsstufe entspricht, durch den Elektromotor durchzuführen.
Zum Beispiel ferner in dem Fall, dass ein Hochschalten oder Herunterschalten von dem Zustand, in dem die Zwischenstufe (die 3. Gangstufe oder die 5. Gangstufe) der vorgenannten ersten Getriebegruppe (ungeradzahlige Stufen) ausgewählt wurde, durchgeführt werden soll, macht es das Festlegen der Getriebestufe auf eine geradzahlige Stufe (die 2. Gangstufe oder die 4. Gangstufe oder die 6. Gangstufe), die benachbart zu der Bewegungsleistungsübertragungswelle (der zweiten Haupteingangswelle 22), mit welcher der Elektromotor 3 nicht verbunden ist, bereitgestellt ist, möglich, die Notwendigkeit für die Rotationseinstellung durch den Elektromotor 3 zu vermeiden, die Verschlechterung der Gangschaltreaktionsfähigkeit, die durch einen Abfall in der Ausgangsleistung der Batterie verursacht wird, zu verhindern, und die Verschlechterung des Fahrverhaltens zu verhindern.
Ferner führt die Nieder-/Hochtemperaturverarbeitungseinrichtung 8d gemäß der zweiten Ausführungsform die Steuerung aus, um den Elektromotor 3 zu rotieren, wodurch die Übertragung der Bewegungsleistung von dem Verbrennungsmotor 2 mittels einer zweiten Getriebegruppe (geradzahlige Stufen) auf die Antriebsräder 4 ermöglicht wird und auch die Übertragung der Bewegungsleistung zwischen dem Elektromotor 3 und den Antriebsrädern 4 mittels der ersten Getriebegruppe (ungeradzahlige Stufen) ermöglicht wird. Um genauer zu sein, führt die Nieder-/Hochtemperaturverarbeitungseinrichtung 8d die Steuerung derart aus, dass zum Beispiel die 2. Gangstufe und die 3. Gangstufe, die 3. Gangstufe und die 4. Gangstufe, die 4. Gangstufe und die 5. Gangstufe, die 5. Gangstufe und die 6. Gangstufe oder die 6. Gangstufe und die 7. Gangstufe zusammen mit der Ausgangswelle 22 verzahnen. In diesem Zustand kann der Elektromotor 3 laufen, wodurch es möglich gemacht wird, die Batterie 7 zu laden/entladen. Mit anderen Worten erwärmt das Leiten von Strom durch den Innenwiderstand der Batterie 7 die Batterie 7.
[Dritte Ausführungsform]
Nun wird ein Hybridfahrzeug einer dritten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben. Das Hybridfahrzeug gemäß der dritten Ausführungsform hat ein Getriebe, das mit einer 1. Gangstufe bis zu einer 5. Gangstufe mit den gleichen Aufbauten wie denen der ersten Ausführungsform ausgestattet ist. Die Beschreibungen der gleichen Aufbauten und Funktionen wie denen der ersten Ausführungsform wird weggelassen. Das Folgende beschreibt die Funktionen einer Nieder-/Hochtemperaturverarbeitungseinrichtung 8d des Hybridfahrzeugs gemäß der dritten Ausführungsform.
Wenn die von einem Temperatursensor 8a erfasste Temperatur unter einer ersten vorbestimmten Temperatur TL ist, dann lässt die Nieder-/Hochtemperaturverarbeitungseinrichtung 8d zu, dass die Bewegungsleistung von einem Verbrennungsmotor 2 mittels einer zweiten Getriebegruppe (geradzahlige Stufen) auf die Antriebsräder 4 übertragen wird, und steuert den Antrieb oder die Rückgewinnung eines Elektromotors 3 auch, um dadurch eine Batterie 7 zu erwärmen.
Die Nieder-/Hochtemperaturverarbeitungseinrichtung 8d der dritten Ausführungsform steuert den Antrieb oder die Rückgewinnung des Elektromotors 3, um die Batterie 7 zu laden/entladen, um dadurch die Batterie 7 zu erwärmen. Insbesondere wird die Batterie 7, wie in 13 dargestellt, geladen/entladen, indem zwischen dem Antrieb und der Rückgewinnung mit einer Frequenz umgeschaltet wird, die höher als eine vorbestimmte Frequenz ist.
Insbesondere, wenn von der Zeit t10 bis zu der Zeit t11 ein Lade-/Entladungssteuerzustand für die niedrige Temperatur oder die hohe Temperatur nicht erfüllt ist, dann führt das ESG 8 die Batteriesteuerung basierend auf einer normalen Fahrbetriebsart aus.
Wenn von der Zeit t11 bis zu der Zeit t12 eine Bedingung für das Ausführen der Lade-/Entladesteuerung für die Nieder- oder Hochtemperatur erfüllt ist, dann steuert die Nieder-/Hochtemperaturverarbeitungseinrichtung 8d den Antrieb und die Rückgewinnung des Elektromotors 3 mit einer relativ hohen Frequenz (200 Hz), um die Batterie 7 zu laden/entladen.
Wenn nach der Zeit t12 die Lade-/Entladesteuerbedingung für die niedrige Temperatur oder die hohe Temperatur nicht erfüllt ist, dann führt das ESG 8 die Batteriesteuerung basierend auf einer normalen Fahrbetriebsart aus.
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird zum Beispiel der Spitzenwert des Stroms durch das Laden/entladen der Batterie 7 auf 10 A festgelegt, und die Frequenz des Stroms zur Zeit des Ladens/Entladens wird auf 200 Hz festgelegt. Die Frequenz des Stroms zur Zeit des Ladens/Entladens wird bevorzugt auf 200 Hz oder mehr, aber 2000 Hz oder weniger festgelegt. Der Spitzenwert des Stroms zur Zeit des Ladens/Entladens und die Frequenz des Stroms zur Zeit des Ladens/Entladens werden gemäß der Haltbarkeit, dem Wechselstromwiderstandswert, dem Gleichstromwiderstandswert und ähnlichem der Batterie 7 festgelegt.
Wenn ferner die von dem Temperatursensor 8a erfasste Temperatur unter der ersten vorbestimmten Temperatur TL ist, dann steuert die Nieder-/Hochtemperaturverarbeitungseinrichtung 8d der dritten Ausführungsform den Antrieb oder die Rückgewinnung der Batterie 7 gemäß der Temperatur der Batterie 7, um die Lade-/Entladungsmenge der Batterie 7 zu erhöhen, wenn die Temperatur sinkt.
Wenn die von dem Temperatursensor 8a erfasste Temperatur, um genauer zu sein, wie in 14 dargestellt, unter der ersten vorbestimmten Temperatur TL ist, dann steuert die Nieder-/Hochtemperaturverarbeitungseinrichtung 8d den Antrieb oder die Rückgewinnung der Batterie 7 gemäß einer Temperatur T der Batterie 7, so dass die Lade-/Entladungsmenge der Batterie 7 steigt, wenn die Temperatur T sinkt. Dies macht es möglich, die Batterie 7 schneller auf eine normale Temperatur festzulegen, wenn die Batterietemperatur niedriger ist.
Wenn die Temperatur der Batterie 7 ferner die erste vorbestimmte Temperatur TL oder weniger ist, führt die Nieder-/Hochtemperaturverarbeitungseinrichtung 8d der dritten Ausführungsform die Steuerung aus, um durch den Elektromotor 3 einen Kompressor 41 anzutreiben, der als eine Hilfsvorrichtung 5 dient, um dadurch die Batterie 7 zu erwärmen.
Ferner führt die Nieder-/Hochtemperaturverarbeitungseinrichtung 8d der dritten Ausführungsform die Steuerung aus, um den Kompressor 41 anzutreiben, um einen Fahrzeugraum 100a durch eine Klimaanlage 40 zu erwärmen, und treibt auch ein Gebläse 7a an, um die Luft in dem Fahrzeugraum 100a zu dem Hauptkörper der Batterie 7 zu befördern, wodurch die Batterie 7 erwärmt wird.
Nun wird Bezug nehmend auf 15 der Betrieb des Hybridfahrzeugs gemäß der dritten Ausführungsform beschrieben.
In Schritt ST111 bestimmt das ESG 8, ob die Temperatur der Batterie 7 unter der ersten vorbestimmten Temperatur TL oder auf einer zweiten vorbestimmten Temperatur TH oder höher ist. Wenn das Ergebnis der Bestimmung anzeigt, dass die Temperatur der Batterie 7 unter der ersten vorbestimmten Temperatur oder auf der zweiten vorbestimmten Temperatur TH oder höher ist, dann geht das ESG 8 weiter zu der Verarbeitung in Schritt ST113 oder geht andernfalls weiter zu der Verarbeitung in Schritt ST112.
Wenn in Schritt ST112 die Temperatur der Batterie 7 innerhalb eines Normaltemperaturbereichs ist, dann führt das ESG 8 die Fahrt in einer normalen Fahrbetriebsart aus. Zu dieser Zeit ist die Ausgangsleistung der Batterie 7 höher als die bei einer niedrigen Temperatur oder einer hohen Temperatur. Aus diesem Grund kann in dem Hybridfahrzeug gemäß der dritten Ausführungsform ungeachtet des SOC ein Gangschaltungswechsel in einer relativ kurzen Zeit (z. B. ungefähr 0,3 s) durchgeführt werden.
In Schritt ST113 ändert das ESG 8 den Gang auf eine Getriebestufe (eine geradzahlige Stufe), die benachbart zu einer Bewegungsleistungsübertragungswelle bereitgestellt ist, mit welcher der Elektromotor 3 nicht verbunden ist. Zur Zeit einer Fahrt fährt das Fahrzeug mit dem Verbrennungsmotorantrieb in einer geradzahligen Getriebestufe (die Bewegungsleistungsübertragungswelle, mit welcher der Elektromotor nicht verbunden ist) und ein Schaltgetriebezahnrad einer ungeradzahligen Stufe wird auf neutral festgelegt (wobei ein erster synchroner Eingreifmechanismus S1 in eine neutrale Position festgelegt wird).
Wenn die erfasste Temperatur T der Batterie 7 in Schritt ST114 niedrig ist (T < TL), dann geht das ESG 8 weiter zu der Verarbeitung in Schritt ST115, oder wenn die Temperatur T hoch ist, dann geht das ESG 8 weiter zu der Verarbeitung in Schritt ST119.
In Schritt ST115 steuert das ESG 8 das Erwärmen der Batterie. Wenn gemäß der dritten Ausführungsform das Erwärmen der Batterie 7 gesteuert wird, werden der Antrieb und die Rückgewinnung des Elektromotors 3 ausgeführt, um das Laden/Entladen der Batterie 7 optimal für die Erhöhung der Temperatur der Batterie 7 durchzuführen.
Um genauer zu sein, lädt/entlädt das ESG 8 in Schritt ST166 die Batterie 7 durch Steuern des Antriebs und der Rückgewinnung des Elektromotors derart, dass der Spitzenwert des Stroms zur Zeit des Ladens/Entladens der Batterie 7 10 A wird und die Frequenz des Stroms zur Zeit des Ladens/Entladens 200 Hz wird. Der Spitzenwert des Stroms und der Frequenz des Stroms zur Zeit des Ladens/Entladens werden gemäß der Haltbarkeit, dem Wechselstromwiderstandswert, dem Gleichstromwiderstandswert und ähnlichem der Batterie 7 festgelegt. Zu dieser Zeit wird die Steuerung bevorzugt derart ausgeführt, dass die Temperatur der Batterie 7 erhöht wird, indem der Wechselstromwiderstand der Batterie 7 bei einem relativ kleinen Strom genutzt wird, um die Batterie 7 vor einer Verschlechterung zu schützen.
In Schritt ST117 überträgt das ESG 8 durch den Elektromotor 3 die Bewegungsleistung von der Bewegungsleistungsübertragungswelle (eine erste Haupteingangswelle 14) an dem Ende, an dem der Elektromotor 3 mit dem Kompressor 41 (der Klimaanlage 40) verbunden ist, der als eine Last dient, die mittels eines Riemens verbunden ist, wodurch der Kompressor 41 angetrieben wird.
Die Batterietemperatur kann erhöht werden, indem die Batterie 7 durch Antreiben des Kompressors 41, der als eine Last dient, durch den Elektromotor 3 mittels des Riemens entladen wird, wodurch in der Batterie 7 Wärme erzeugt wird. Ferner treibt das ESG 8 den Kompressor 41 an, um die Luft in dem Fahrzeugraum 100 durch die Klimaanlage 40 zu heizen.
In Schritt ST118 führt das ESG 8 die Steuerung aus, um das Gebläse 7a anzutreiben, um die Luft in dem Fahrzeugraum 100a zu der Batterie 7 zu befördern, um die Batterie 7 durch die Wärme der Luft zu erwärmen. Nach dem Betrieb von den vorstehend beschriebenen Schritten ST115 bis ST118 kehrt das Verfahren zu der Verarbeitung in Schritt ST111 zurück.
In Schritt ST119 führt das ESG 8 die Steuerung aus, um das Gebläse (Ventilator) 7a anzutreiben, das in der Nachbarschaft der Batterie 7 bereitgestellt ist, um die Batterie 7 zu kühlen, wenn die Temperatur der Batterie 7 hoch ist.
In Schritt ST120 treibt das ESG 8 ferner den Kompressor 41 durch den Elektromotor 3 an, um den Fahrzeugraum 100a durch die Klimaanlage 40 anzutreiben. Dies bewirkt, dass die Temperatur der Luft in dem Fahrzeugraum niedriger als die Batterietemperatur wird.
In Schritt ST121 treibt das ESG 8 das Gebläse 7a an, um die Luft in dem Fahrzeugraum 100a (wobei die Lufttemperatur niedriger als die Batterietemperatur ist) zu der Batterie 7 zu befördern, um die Wärme von der Batterie 7 abzugeben, wodurch zugelassen wird, dass die hohe Temperatur auf die normale Temperatur verringert wird. Nach dem Arbeitsgang der vorgenannten Schritte ST199 bis ST121 kehrt das Verfahren zurück zu Schritt ST111.
Wenn ferner die Batterietemperatur die erste vorbestimmte Temperatur TL oder höher oder die zweite vorbestimmte Temperatur TH oder niedriger ist, dann wird die Fahrbetriebsart auf die Normaltemperaturfahrbetriebsart (Lade-/Entladesteuerung basierend auf der normalen Fahrbetriebsart) festgelegt.
Wenn, wie vorstehend beschrieben, gemäß der dritten Ausführungsform die von einem Temperatursensor 8a erfasste Temperatur unter der ersten vorbestimmten Temperatur TL ist, dann lässt das ESG 8 zu, dass die Bewegungsleistung von dem Verbrennungsmotor 2 mittels der zweiten Getriebegruppe (geradzahlige Stufen) auf die Antriebsräder 4 übertragen wird, und steuert auch den Antrieb oder die Rückgewinnung des Elektromotors 3, um dadurch die Batterie 7 zu erwärmen. Wenn mit anderen Worten die Temperatur der Batterie 7 niedrig ist, kann die Batterie 7 in relativ kurzer Zeit auf die normale Temperatur festgelegt werden, indem die Batterie 7 relativ leicht erwärmt wird. Dies macht es möglich, die Zeit, die erforderlich ist, um die Niedertemperaturfahrbetriebsart auf die normale Fahrbetriebsart zu ändern, derart zu steuern, dass sie relativ kurz ist, womit das verbesserte Fahrverhalten zugelassen wird.
Ferner führt das ESG 8 gemäß der dritten Ausführungsform die Steuerung aus, um mit einer Frequenz, die höher als eine vorbestimmte Frequenz beim Laden/Entladen der Batterie 7 ist, zwischen dem Antrieb und der Rückgewinnung des Elektromotors 3 umzuschalten. Insbesondere macht es das Umschalten zwischen dem Antrieb und der Rückgewinnung des Elektromotors 3 mit einer höheren Frequenz möglich, die Batterie 7 relativ leicht zu laden/entladen. Ferner erlaubt das Leiten eines Wechselstroms durch den Innenwiderstand der Batterie 7 eine Verringerung der Last der Batterie 7 zur Zeit des Ladens/Entladens. Mit anderen Worten kann die Zeit, die erforderlich ist, um die Fahrbetriebsart bei niedriger Temperatur auf die normale Fahrbetriebsart umzuschalten, relativ kürzer gemacht werden, wodurch zugelassen wird, das verbesserte Fahrverhalten zu erreichen.
Wenn ferner gemäß der dritten Ausführungsform der Elektromotor 3 den Kompressor 41 für die Klimaanlage antreibt, geht durch das Entladen der Batterie 7 Strom durch den Innenwiderstand der Batterie 7, wodurch es möglich gemacht wird, die Batterie 7 relativ leicht zu erwärmen. Mit anderen Worten kann die Zeit, die erforderlich ist, um die Fahrbetriebsart bei niedriger Temperatur auf die normale Fahrbetriebsart zu wechseln, auf eine relativ kurze Zeit verringert werden, womit das verbesserte Fahrverhalten zugelassen wird.
Ferner treibt das ESG 8 gemäß der dritten Ausführungsform den Kompressor 41 durch den Elektromotor 3 an, um den Fahrzeugraum 100a durch die Klimaanlage 40 zu erwärmen. Die Luft in dem Fahrzeugraum 100a, die relativ warm ist, wird durch das Gebläse 7a (Ventilator) zu dem Hauptkörper der Batterie 7 befördert, um die Batterie 7 zu erwärmen. Mit anderen Worten kann die Batterie 7 von einem Niedertemperaturzustand relativ leicht in relativ kurzer Zeit auf einen normalen Temperaturzustand umgeschaltet werden, wodurch erlaubt wird, das verbesserte Fahrverhalten zu erreichen.
Ferner erlaubt das Hybridfahrzeug gemäß der dritten Ausführungsform, dass die Temperatur der Batterie 7 während der Fahrt gesteuert wird.
Ferner kann das Getriebe des Bewegungsleistungsübertragungssystems 1 des Hybridfahrzeugs gemäß der dritten Ausführungsform, wie in 12 dargestellt, aus dem Getriebe mit sieben Getriebestufen, nämlich einer 1. Gangstufe bis zu einer 7. Gangstufe ausgebildet werden. In diesem Fall kann das ESG 8 ebenfalls die gleiche Steuerung ausführen.
[Vierte Ausführungsform]
Ein Hybridfahrzeug gemäß einer vierten Ausführungsform ist ein Hybridfahrzeug mit dem gleichen Aufbau wie dem der dritten Ausführungsform und hat ein Getriebe, das mit einer 1. Gangstufe bis zu einer 5. Gangstufe ausgestattet ist. Die Beschreibungen der gleichen Aufbauten und Funktionen wie denen der dritten Ausführungsformen werden weggelassen. Das Folgende wird den Betrieb des Hybridfahrzeugs gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezug auf 16 beschreiben.
In Schritt ST131 bestimmt ein ESG 8, ob die Temperatur einer Batterie 7 unter einer ersten vorbestimmten Temperatur TL ist oder ob die Temperatur der Batterie 7 eine zweite vorbestimmte Temperatur TH oder höher ist. Wenn das Ergebnis der Bestimmung anzeigt, dass die Temperatur der Batterie 7 unter der ersten vorbestimmten Temperatur TL oder auf der zweiten vorbestimmten Temperatur TH oder höher ist, darin geht das ESG 8 weiter zu der Verarbeitung in Schritt ST133 oder geht andernfalls weiter zu der Verarbeitung in Schritt ST132.
Wenn in ST132 eine Batterietemperatur T innerhalb einem normalen Temperaturbereich ist, dann führt das ESG 8 die Fahrt in einer normalen Fahrbetriebsart durch.
In Schritt ST133 legt das ESG 8 die Getriebestufe des Getriebes auf einen neutralen Zustand fest.
In Schritt ST134 steuert das ESG 8 das Erwärmen der Batterie 7. Insbesondere, wenn die Getriebestufe des Getriebes auf den neutralen Zustand festgelegt ist, werden der Antrieb und die Rückgewinnung des Elektromotors 3 ausgeführt, um die Batterie 7 zu laden/entladen, um die Temperatur der Batterie 7 mit einem relativ kleinen Strom zu erhöhen, indem nur der Wechselstromwiderstand der Batterie 7 genutzt wird.
In Schritt ST135 steuert das ESG 8 insbesondere den Antrieb und die Rückgewinnung des Elektromotors 8, um die Batterie 7 zu laden/entladen, so dass der Spitzenwert des Lade-/Entladestroms der Batterie 7 10 A wird und die Frequenz des Storms zur Zeit des Ladens/Entladens 200 Hz wird.
Das Steuerverfahren für das vorstehend beschriebene Hybridfahrzeug kann zum Beispiel auf ein Hybridfahrzeug angewendet werden, das einen Verbrennungsmotor 2 und einen Elektromotor 3 mit einer Batterie 7 verbunden hat und das mit einem ESG 8 versehen ist, das es möglich macht, die Übertragung der Bewegungsleistung von dem Elektromotor 3 und/oder dem Verbrennungsmotor 2 mittels eines Getriebes auf die Antriebsräder 4 und die Übertragung der Bewegungsleistung zwischen dem Elektromotor 3 und dem Verbrennungsmotor 2 einzuschalten/auszuschalten. In diesem Fall wird der Antrieb oder die Rückgewinnung des Elektromotors 3 mit dem Getriebe, das auf den neutralen Zustand festgelegt ist, gesteuert.
Das Hybridfahrzeug gemäß der vierten Ausführungsform wurde mit einer ersten Kupplung C1, die fähig ist, die Übertragung von Bewegungsleistung von dem Elektromotor 3 oder dem Verbrennungsmotor 2 auf die Antriebsräder 4 einzuschalten/auszuschalten, einer zweiten Kupplung C2, die fähig ist, die Übertragung von Bewegungsleistung zwischen dem Elektromotor 3 und dem Verbrennungsmotor 2 einzuschalten/auszuschalten, und dem ESG 8 versehen, das die erste Kupplung C1 und die zweite Kupplung C2 steuert; jedoch ist das Hybridfahrzeug nicht auf diesen Typ beschränkt.
Zum Beispiel kann die vorliegende Erfindung auf ein Hybridfahrzeug mit einem relativ einfachen Aufbau angewendet werden. Insbesondere können die Betriebe gemäß der vorstehend beschriebenen vorliegenden Erfindung in einem Hybridfahrzeug durchgeführt werden, das einen Verbrennungsmotor 2, einen Elektromotor 3, der mit einer Ausgangswelle verbunden ist, die durch von einer Batterie 7 gelieferte elektrische Leistung betätigt wird, und ein Stufengetriebe hat, das die Drehzahl des Stufengetriebes durch den Elektromotor 3 einstellt, um den Gang zu wechseln.
Das Getriebe eines Bewegungsleistungsübertragungssystems 1 des Hybridfahrzeugs gemäß der vierten Ausführungsform kann, wie in 12 dargestellt, aus dem Getriebe mit sieben Getriebestufen, nämlich einer ersten Getriebestufe bis zu einer 7. Getriebestufe, ausgebildet sein. In diesem Fall kann das ESG 8 ebenfalls die gleiche Steuerung ausführen.
[Fünfte Ausführungsform]
Ein Hybridfahrzeug gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun beschrieben. Das Hybridfahrzeug gemäß der fünften Ausführungsform ist ein Hybridfahrzeug mit dem gleichen Aufbau wie dem der ersten Ausführungsform und hat ein Getriebe, das mit einer 1. Gangstufe bis zu einer 5. Gangstufe ausgestattet ist. Die Beschreibungen der gleichen Aufbauten und Funktionen wie die der ersten Ausführungsform werden weggelassen. Das Folgende beschreibt die Funktion einer Nieder-/Hochtemperaturverarbeitungseinrichtung 8d in der fünften Ausführungsform.
Wenn die von einem Temperatursensor 8a erfasste Temperatur der Batterie 71, wie in 17 dargestellt, unter einer ersten vorbestimmten Temperatur TL oder gleich oder höher einer zweiten vorbestimmten Temperatur TH ist, die höher als die erste vorbestimmte Temperatur TL ist, dann führt die Nieder-/Hochtemperaturverarbeitungseinrichtung 8d die Steuerung aus, um den SOC der Batterie 7 basierend auf einem von einem SOC-Sensor 8b gelieferten Erfassungsergebnis auf einen Wert in einem Zwischenbereich (z. B. 50%) festzulegen.
Wenn ferner der SOC ein anderer als 50% ist, dann führt die Nieder-/Hochtemperaturverarbeitungseinrichtung 8d die Steuerung aus, um zuzulassen, dass Bewegungsleistung von einem Verbrennungsmotor 2 mittels des Getriebes auf Antriebräder 4 übertragen wird, und führt auch die Steuerung des Antriebs oder der Rückgewinnung des Elektromotors 3 auf der Basis des SOC der Batterie 7 aus, so dass der SOC 50% wird.
Insbesondere, wenn die Temperatur der Batterie 7 niedrig oder hoch ist, wenn der SOC der Batterie 7 höher als 50% ist (z. B. wenn der SOC 75% ist), dann führt das ESG 8 die Verarbeitung aus, um den SOC auf 50% festzulegen. Insbesondere schaltet das ESG 8 zum Beispiel eine Hilfsbetriebsart zum Fahren durch Antreiben des Verbrennungsmotors 2 und des Elektromotors 3 oder Antreiben einer Hilfsvorrichtung 5 (ein Kompressor oder ähnliches) in einem Zustand, in dem der Elektromotor 3 und der Verbrennungsmotor 2 durch eine erste Kupplung C1 getrennt wurden, ein, um die Batterie 7 zu entladen, so dass der SOC 50% wird.
Wenn die Temperatur der Batterie 7 niedrig oder hoch ist, wenn der SOC der Batterie 7 niedriger als 50% ist (z. B. wenn der SOC 25% ist), dann steuert das ESG 8 zum Beispiel die Rückgewinnung des Elektromotors 3, um dadurch die Batterie 7 zu laden, um den SOC auf 50% zu steuern.
Wenn der SOC der Batterie 7 gesteuert wird, kann dem 50%-SOC ein vorbestimmter Bereich verliehen werden. Insbesondere kann das ESG 8 den Antrieb oder die Rückgewinnung derart steuern, dass der SOC ein erster Schwellwert SOCL oder mehr und unter einem zweiten Schwellwert SOCH sein wird. Gemäß der fünften Ausführungsform wird der erste Schwellwert SOCL zum Beispiel auf 45% festgelegt, und der zweite Schwellwert SOCH wird auf 55% festgelegt. Der erste Schwellwert SOCL und der zweite Schwellwert SOCH werden nach Bedarf gemäß einem Fahrzustand festgelegt. Dies macht es möglich, die Verarbeitungslast auf dem ESG 8 zu verringern.
Ferner ermöglicht die Nieder-/Hochtemperaturverarbeitungseinrichtung 8d in der fünften Ausführungsform die Übertragung von Bewegungsleistung von dem Verbrennungsmotor 2 mittels einer geradzahligen Getriebestufe (eine zweite Getriebegruppe) und auch einer spezifizierten Getriebestufe einer ersten Getriebegruppe (eine ungeradzahlige Stufe) auf die Antriebsräder 4 basierend auf dem SOC der Batterie 7, der von einem SOC-Sensor 8b erfasst wird.
Nun wird Bezug nehmend auf 18 der Betrieb des Hybridfahrzeugs gemäß der fünften Ausführungsform, insbesondere der Betrieb zum Steuern des SOC auf 50%, wenn die Temperatur der Batterie 7 niedrig oder hoch ist, beschrieben. Der Betrieb wird durch das ESG 8 implementiert.
In Schritt ST211 bestimmt das ESG 8, ob die Temperatur der Batterie 7 unter der ersten vorbestimmten Temperatur TL oder die zweite vorbestimmte Temperatur TH oder höher ist. Wenn das Ergebnis der Bestimmung anzeigt, dass die Temperatur der Batterie 7 unter der ersten vorbestimmten Temperatur TL oder auf der zweiten vorbestimmten Temperatur oder höher ist, dann geht das ESG 8 zu der Verarbeitung in Schritt ST213 weiter oder geht andernfalls zu der Verarbeitung in Schritt ST212 weiter.
Wenn in Schritt ST212 die Temperatur der Batterie 7 innerhalb eines Normaltemperaturbereichs ist (eine Normaltemperaturregion), führt das ESG 8 die Steuerung aus, um in einer normalen Fahrbetriebsart zu fahren. Zu dieser Zeit ist die Ausgangsleistung der Batterie 7 höher als die bei einer niedrigen Temperatur oder einer hohen Temperatur. Folglich ermöglicht das Hybridfahrzeug gemäß der fünften Ausführungsform, dass das Gangschalten unabhängig von dem SOC relativ schnell erledigt wird.
In Schritt ST213 steuert das ESG 8 das Laden/Entladen, um den SOC der Batterie 7 auf einen Zwischenwert (50%) festzulegen. Insbesondere führt das ESG 8 die Verarbeitung aus, um die Batterie 7 zu entladen, wenn der SOC 50% oder mehr ist, oder führt die Verarbeitung aus, um die Batterie 7 zu laden, wenn der SOC unter 50% ist.
In Schritt ST214 bestimmt das ESG 8, ob die Getriebestufe eine maximale Stufe (ein minimales Übersetzungsverhältnis) ist. Wenn das Ergebnis der Bestimmung anzeigt, dass die Getriebestufe die maximale Stufe (das minimale Übersetzungsverhältnis) ist, dann geht das ESG 8 weiter zu der Verarbeitung in Schritt ST215 oder geht andernfalls weiter zu der Verarbeitung in Schritt ST216.
In Schritt ST215 lässt das ESG 8 die Verschiebung zu einem höheren SOC zu, wenn die Getriebestufe die maximale Stufe (das minimale Übersetzungsverhältnis) ist. Insbesondere wenn eine Temperatur T der Batterie 7 T > TL oder T ≥ TH und die Getriebestufe auf die maximale Stufe (das minimale Übersetzungsverhältnis) festgelegt wurde, dann steuert das ESG 8 das Laden/Entladen der Batterie 7, um den SOC auf einen höheren SOC, insbesondere 50% oder mehr und 100% oder weniger, vorzugsweise 60% oder mehr und 75% (der obere Grenzwert des SOC während der Fahrt) oder weniger festzulegen. Mit anderen Worten führt das ESG 8 in dem Fall des vorgenannten Zustands die Lade-/Entladesteuerung aus, um dadurch zu unterbinden, dass der SOC 50% oder weniger wird.
Die Zeit, die für ein Vor-Herunterschalten bei einem hohen SOC erforderlich ist, wenn die Temperatur niedrig oder hoch ist, ist kürzer als die in dem Fall, in dem der SOC 50% ist, wenn die Temperatur niedrig oder hoch ist, womit es möglich gemacht wird, zu verhindern, dass das Fahrverhalten sich verschlechtert. Nach der vorgenannten Verarbeitung in Schritt ST215 geht das Verfahren weiter zu der Verarbeitung in Schritt ST212.
In Schritt ST216 bestimmt das ESG 8, ob die Getriebestufe eine minimale Stufe (ein maximales Übersetzungsverhältnis) ist. Wenn das Ergebnis der Bestimmung anzeigt, dass die Getriebestufe die minimale Stufe ist, dann geht das ESG 8 weiter zu der Verarbeitung in Schritt ST217 oder geht andernfalls weiter zu der Verarbeitung in Schritt ST218.
Wenn die Temperatur T der Batterie 7 T < TL oder T > TH und die Getriebestufe auf die minimale Stufe (das maximale Übersetzungsverhältnis) festgelegt wurde, dann steuert das ESG 8 in Schritt ST217 das Laden/Entladen der Batterie, um den SOC auf einen niedrigeren SOC, insbesondere 0% oder mehr und unter 50%, vorzugsweise 25% oder mehr und unter 40% (der obere Grenzwert des SOC während der Fahrt) oder weniger festzulegen. Mit anderen Worten führt das ESG 8 in dem Fall des vorgenannten Zustands die Lade-/Entladesteuerung aus, um dadurch zu unterbinden, dass der SOC der Batterie 7 50% oder mehr wird.
Die Zeit, die für ein Vor-Hochschalten bei einem niedrigen SOC erforderlich ist, wenn die Temperatur niedrig oder hoch ist, ist kürzer als die in dem Fall, in dem der SOC 50% ist, wenn die Temperatur niedrig oder hoch ist, wodurch es möglich gemacht wird, zu verhindern, dass das Fahrverhalten sich verschlechtert. Nach der vorgenannten Verarbeitung in Schritt ST217 geht das Verfahren weiter zu der Verarbeitung in Schritt ST212.
In Schritt ST218 bestimmt das ESG 8, ob der SOC der Batterie 7 in der Nähe von 50% ist. Insbesondere wird bestimmt, ob der SOC der Batterie 7 höher als ein vorbestimmter unterer Grenzwert SOCL und kleiner als ein vorbestimmter oberer Grenzwert SOCH ist. Wenn bestimmt wird, dass der SOC der Batterie 7 in der Nähe von 50% ist, dann geht das ESG 8 weiter zu der Verarbeitung in Schritt ST222 oder geht andernfalls weiter zu der Verarbeitung in Schritt ST219.
In Schritt ST219 führt das ESG 8 die Steuerung aus, um den Gang auf eine geradzahlige Stufe auf einer Welle, mit welcher der Elektromotor 3 nicht verbunden ist, zu schalten. Insbesondere schaltet das ESG 8 den Gang auf der Welle auf die geradzahlige Stufe, mit welcher der Elektromotor 3 nicht verbunden ist, löst eine erste Kupplung C1, um den Elektromotor 3 von einer Fußachse zu trennen, und führt die Antriebs- oder die Rückgewinnungssteuerung für den Elektromoor 3 aus, um den SOC auf 50% festzulegen.
Insbesondere, wenn der SOC der Batterie 7 höher als 50% ist, dann wird die Antriebssteuerung ausgeführt. Zum Beispiel wird ein Betrieb, wie etwa das Leerlaufen des Elektromotors 3 mit einer angelegten Last, das Antreiben eines Kompressors oder von etwas ähnlichem, der/das als eine Hilfsvorrichtung 5 dient, oder das Unterstützen des Verbrennungsmotors durchgeführt. Wenn der SOC der Batterie 7 niedriger als 50% ist, dann wird die Rückgewinnungssteuerung ausgeführt. Insbesondere wird die Rückgewinnungssteuerung für den Elektromotor 3 auf der Basis der Antriebskraft des Verbrennungsmotors 2 ausgeführt.
In Schritt ST220 bestimmt das ESG 8, ob während der Fahrt mit dem Verbrennungsmotorantrieb in dem Zustand, in dem die geradzahlige Stufe ausgewählt wurde, auf eine ungeradzahlige Stufe vorgeschaltet werden soll. Wenn das ESG 8 bestimmt, auf die ungeradzahlige Stufe vorzuschalten, dann geht es weiter zu der Verarbeitung in Schritt ST221.
In Schritt ST221 steuert das ESG 8 die ungeradzahlige Stufe gemäß dem SOC der Batterie 7. Insbesondere in dem Fall, in dem ein Vorschalten von einer geradzahligen Stufe auf eine ungeradzahlige Stufe implementiert ist, wird der Antriebs- oder die Rückgewinnungssteuerung für den Elektromotor 3 ausgeführt, um die Batterie 7 zu laden/entladen, so dass die Batterie 7 auf der Basis des SOC gemanagt wird. Insbesondere wird die Getriebestufe, die von einem ersten synchronen Eingreifmechanismus S1 ausgewählt wird, auf der Basis des SOC geändert. Wenn zum Beispiel der SOC der Batterie 7 zunimmt, wird eine Getriebestufe mit einem höheren Übersetzungsverhältnis festgelegt. Folglich ist, selbst wenn die Temperatur der Batterie 7 niedrig oder hoch ist, eine relativ kurze Gangschaltzeit für das Schalten von einer zweiten Getriebegruppe (geradzahlige Stufen) auf eine erste Getriebegruppe (ungeradzahlige Stufen) erforderlich, was es möglich macht, zu verhindern, dass das Fahrverhalten sich verschlechtert.
Wenn ferner zur Zeit des vorgenannten Gangschaltens der SOC unter 50% ist, dann kann das ESG 8 die Steuerung ausführen, um ein Vor-Hochschalten zuzulassen und ein Vor-Herunterschalten zu unterbinden. Wenn der SOC 50% oder mehr ist, dann kann das ESG 8 die Steuerung ausführen, um das Vor-Herunterschalten zuzulassen und ein Vor-Hochschalten zu unterbinden. Dies macht es möglich, die Zeit für das vorgenannte Gangschalten auf eine relativ kurze Zeit zu verringern, womit die Verhinderung des verschlechterten Fahrverhaltens zugelassen wird.
In Schritt ST222 bestimmt das ESG 8, ob die Temperatur der Batterie 7 unter der ersten vorbestimmten Temperatur TL ist. Wenn das Ergebnis der Bestimmung anzeigt, dass die Temperatur der Batterie 7 unter der ersten vorbestimmten Temperatur TL ist, dann geht das ESG 8 weiter zu der Verarbeitung in Schritt ST223 oder geht andernfalls weiter zu der Verarbeitung in Schritt ST225.
In Schritt ST223 führt das ESG 8 die Lade-/Entladesteuerung zum Erwärmen der Batterie 7 aus. Zu dieser Zeit führt das ESG 8 nach dem Entladen der Batterie 7 durch Ausführen der Antriebssteuerung für den Elektromotor 3 die Rückgewinnungssteuerung für rotierende Elemente, wie etwa den Elektromotor 3 und die Bewegungsleistungsübertragungswelle, die durch Trägheit rotieren, aus, um die Batterie 7 zu laden. Zu dieser Zeit bewirkt das Umschalten zwischen dem Antrieb und der Rückgewinnung mit einer relativ hohen Frequenz, wie in 13 dargestellt, dass die Batterie 7 geladen/entladen wird, und Wechselstrom, der einen Innenwiderstand (Wechselstromwiderstand) der Batterie 7 durchläuft, bewirkt, dass die Batterie 7 selbst Wärme erzeugt. Ferner kann das ESG 8 zu dieser Zeit die Steuerung ausführen, um einen Fahrzeugraum 100a durch eine Klimaanlage 40 zu erwärmen, und ein in der Nähe der Batterie 7 bereitgestelltes Gebläse 7a anzutreiben, um die Batterie 7 durch die Luft in dem Fahrzeugraum 100a in einen Hochtemperaturzustand zu erwärmen.
In Schritt ST224 führt das ESG 8 die Lade-/Entladesteuerung aus, um die Höhe (z. B. den Effektivwert) des Stroms zur Zeit des Ladens/Entladens zu erhöhen, wenn die Temperatur T der Batterie 7 sinkt, wie in 14 dargestellt.
In Schritt ST225 bestimmt das ESG 8, ob die Temperatur T der Batterie 7 höher als die zweite vorbestimmte Temperatur TH ist. Wenn das ESG 8 bestimmt, dass die Temperatur T höher als die zweite vorbestimmte Temperatur TH ist, dann führt es die Steuerung aus, um die Batterie 7 zu kühlen. Insbesondere treibt das ESG 8 das Gebläse 7a an, das in der Nähe der Batterie 7 angeordnet ist, um die Wärme der Batterie 7 in dem Hochtemperaturzustand abzuführen. Zu dieser Zeit treibt das ESG 8 den Kompressor der Klimaanlage 40 an, um den Fahrzeugrum 100a zu kühlen, und treibt auch das Gebläse 7a an, um die Luft mit relativ niedriger Temperatur in dem Fahrzeugraum zu der Batterie 7 zu befördern, wodurch die Wärme der Batterie 7 in dem Hochtemperaturzustand abgegeben wird.
Dann, nach der vorgenannten Verarbeitung kehrt das Verfahren zu der Verarbeitung in Schritt ST211 zurück.
Wenn, wie vorstehend beschrieben, in dem Hybridfahrzeug gemäß der fünften Ausführungsform die von dem Temperatursensor 8a erfasste Temperatur unter der ersten vorbestimmten Temperatur TL ist oder gleich oder höher als die zweite vorbestimmte Temperatur TH ist, die höher als die erste vorbestimmte Temperatur TL ist, dann steuert das ESG 8 den SOC der Batterie 7 basierend auf dem von dem SOC-Sensor 8b bereitgestellten Erfassungsergebnis auf einen Zwischenwert (50%).
Insbesondere, wenn die Temperatur der Batterie 7 niedrig oder hoch ist, macht es das Festlegen des SOC der Batterie 7 auf den Zwischenwert (50%) möglich, die Zeit, die für ein Herunterschalten von einer vorbestimmten Getriebestufe erforderlich ist, und die Zeit, die für ein Hochschalten von der vorbestimmten Getriebestufe erforderlich ist, jeweils auf eine relativ kurze Zeit zu verringern. Um genauer zu sein, können die für das Herunterschalten von einer vorbestimmten Getriebestufe (eine geradzahlige Getriebestufe) auf eine ungeradzahlige Stufe erforderliche Zeit und die für das Hochschalten auf eine ungeradzahlige Stufe erforderliche Zeit jeweils auf eine relativ kurze Zeit verringert werden. Dies macht es möglich, ein Hybridfahrzeug bereitzustellen, das fähig ist, zu verhindern, dass sein Fahrverhalten sich zur Zeit des Gangschaltens verschlechtert, auch wenn die Temperatur der Batterie 7 niedrig oder hoch ist.
Ferner führt das ESG 8 in dem Fall, außer dem Fall, in dem der SOC der Batterie 7 50% ist, die Steuerung aus, um zuzulassen, dass Bewegungsleistung von dem Verbrennungsmotor 2 mittels des Getriebes auf die Antriebsräder 4 übertragen wird, und führt auch die Antriebs- oder Rückgewinnungssteuerung für den Elektromotor 3 basierend auf dem SOC der Batterie 7 aus, so dass der SOC der Batterie 7 50% wird. Mit anderen Worten, wenn die Temperatur der Batterie 7 niedrig oder hoch ist, kann der SOC der Batterie 7 relativ leicht und schnell auf 50% festgelegt werden.
Wie vorstehend beschrieben, hat das Getriebe des Hybridfahrzeugs gemäß der fünften Ausführungsform ferner eine erste Getriebegruppe (ungeradzahlige Stufen), die mit mehreren Getriebestufen mit verschiedenen Übersetzungsverhältnissen ausgestattet ist, die fähig sind, Bewegungsleistung von dem Elektromotor 3 und/oder dem Verbrennungsmotor 2 auf die Antriebsräder 4 zu übertragen, und eine zweite Getriebegruppe (geradzahlige Stufen), die fähig ist, Bewegungsleistung von dem Verbrennungsmotor 2 auf die Antriebsräder 4 zu übertragen. Das ESG 8 lässt zu, dass die Bewegungsleistung von dem Verbrennungsmotor 2 mittels der zweiten Getriebegruppe (geradzahlige Stufen) auf die Antriebsräder 4 übertragen wird und spezifiziert das Übersetzungsverhältnis der ersten Getriebegruppe (ungeradzahlige Stufen) auf der Basis des SOC der Batterie 7, der von dem SOC-Sensor 8 zur Zeit eines Vor-Schaltens erfasst wird. Dann legt das ESG 8 zum Beispiel eine ungeradzahlige Getriebestufe mit einem höheren Übersetzungsverhältnis fest, wenn der SOC der Batterie steigt. Diese bedeutet, dass, gleich ob die Temperatur der Batterie 7 niedrig oder hoch ist, die für das Gangschalten von einer geradzahlgien Stufe (die zweite Getriebegruppe) auf eine ungeradzahlige Stufe (die erste Getriebegruppe) benötigte Zeit relativ kurz gemacht werden kann, was erlaubt, zu verhindern, dass das Fahrverhalten sich verschlechtert.
Wenn in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ferner die von dem Temperatursensor 8a erfasste Temperatur unter der ersten vorbestimmten Temperatur TL ist, dann führt das ESG 8 auf der Basis der Temperatur der Batterie 7 die Antriebs- oder Rückgewinnungssteuerung für den Elektromotor aus, um das Laden/Entladen der Batterie 7 zu erhöhen, wenn die Temperatur sinkt. Insbesondere wird die Antriebs- oder Rückgewinnungssteuerung für den Elektromotor 3 ausgeführt, um die Lade-/Entladungsmenge der Batterie 7 zu erhöhen, wenn die Temperatur der Batterie 7 sinkt. Insbesondere kann der SOC der Batterie 7 in relativ kurzer Zeit auf 50% festgelegt werden.
Ferner führt das ESG 8 in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen die Antriebs- oder Rückgewinnungssteuerung für den Elektromotor 3 aus, um die Batterie 7 zu laden/entladen, um dadurch die Batterie 7 zu erwärmen. Mit anderen Worten wird Strom durch den Innenwiderstand der Batterie 7 geleitet, um die Batterie 7 zu erwärmen. Dies macht es möglich, die Temperatur der Batterie 7 in relativ kurzer Zeit von einer niedrigen Temperatur auf die normale Temperatur zu ändern. Mit anderen Worten kann die Fahrbetriebsart, in der die Temperatur der Batterie 7 niedrig ist, in relativ kurzer Zeit in die Fahrbetriebsart geschaltet werden, in der ihre Temperatur normal ist.
Wenn ferner in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen die Getriebestufe des Getriebes die maximale Stufe (z. B. die 5. Gangstufe) ist, dann implementiert das ESG 8 die Steuerung, um den SOC der Batterie 7 höher als 50% festzulegen. Wenn die Temperatur der Batterie 7 niedrig oder hoch ist, wenn der SOC der Batterie 7 höher als 50% ist, dann hat die Batterie 7 eine relativ hohe Hilfsausgangsleistung (Entladungsmenge). Folglich wird die Zeit, die benötigt wird, um die Getriebestufe von der maximalen Stufe auf eine andere Getriebestufe (eine Getriebestufe mit einem höheren Übersetzungsverhältnis als dem der maximalen Stufe) zu schalten, relativ kurz, wodurch zugelassen wird, dass das relativ gute Fahrverhalten erreicht wird.
Wenn die Getriebestufe des Getriebes ferner die minimale Stufe (die 1. Gangstufe) ist, dann führt das ESG 8 die Steuerung aus, um den SOC des ESG 8 festzulegen, dass er kleiner als 50% ist. Insbesondere, wenn die Temperatur der Batterie 7 niedrig oder hoch ist, wenn der SOC des ESG 8 kleiner als 50% ist, dann hat die Batterie 7 eine relativ hohe Rückgewinnungsausgangsleistung. Folglich wird die Zeit, die benötigt wird, um von der minimalen Stufe (die 1. Gangstufe) auf eine andere Getriebestufe (eine Getriebestufe mit einem kleineren Übersetzungsverhältnis als dem der minimalen Stufe) zu schalten, relativ kurz, wodurch zugelassen wird, dass das relativ gute Fahrverhalten erreicht wird.
Ferner kann das Getriebe des Bewegungsleistungsübertragungssystems 1 des Hybridfahrzeugs gemäß der fünften Ausführungsform, wie in 12 dargestellt, aus einem Getriebe mit sieben Getriebestufen, nämlich einer 1. Gangstufe bis zu einer 7. Gangstufe, ausgebildet werden. In diesem Fall kann das ESG 8 ebenfalls die gleiche Steuerung gemäß der Temperatur der Batterie 7 ausführen.
[Sechste Ausführungsform]
Nun wird das Hybridfahrzeug gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Das Hybridfahrzeug gemäß der sechsten Ausführungsform ist ein Hybridfahrzeug mit dem gleichen Aufbau wie dem der fünften Ausführungsform und hat ein Getriebe, das mit einer 1. Gangstufe bis zu einer 5. Gangstufe ausgestattet ist. Die Beschreibungen der gleichen Aufbauten und Funktionen wie denen der fünften Ausführungsform werden weggelassen.
Wenn in dem Hybridfahrzeug gemäß der sechsten Ausführungsform ein Ruckelbetrieb durchgeführt wird, während der Verbrennungsmotor 2 leerläuft, wenn die Temperatur der Batterie 7 extrem niedrig, nämlich eine dritte vorbestimmte Temperatur TLa oder niedriger ist, dann führt die Nieder-/Hochtemperaturverarbeitungseinrichtung 8d die Steuerung aus, um die Verbindung zwischen einem Verbrennungsmotor 2 und einem Elektromotor 3 durch eine erste Kupplung C1 zu lösen. Der Ruckelbetrieb ist ein Betrieb, in dem der Öffnungsgrad eines Gaspedals mit einem relativ kurzen Zyklus vergrößert oder verkleinert wird, wenn der Verbrennungsmotor 2 leerläuft (mit einer vorbestimmten Drehzahl, z. B. 700 U/Min läuft). Zum Beispiel wird eine Verbrennungsmotordrehzahl Ne, wie in 19(a) dargestellt, mit einem relativ kurzen Zyklus erhöht oder verringert. Insbesondere, wenn in dem Hybridfahrzeug gemäß der sechsten Ausführungsform der Ruckelbetrieb durchgeführt wird, während der Verbrennungsmotor 2 leerläuft, wird das Laden/Entladen einer Batterie 7, wie zum Beispiel in 19(b) dargestellt, nicht herbeigeführt, so dass die Last an der Batterie 7 verringert werden kann.
Wenn indessen in dem Hybridfahrzeug eines Vergleichsbeispiels ein Ruckelbetrieb für einen Verbrennungsmotor 2 durchgeführt wird, während der Verbrennungsmotor 2 leerläuft, gibt es, wie zum Beispiel in 19(c) dargestellt, Fälle, in denen die elektrische Leistung, die in die Batterie 7 eingespeist oder von ihr ausgegeben wird, selbst wenn die Einspeisung/Abgabe von elektrischer Leistung in/aus der Batterie 7 verboten ist. Zu dieser Zeit kann die Lade-/Entladungsleistung der Batterie 7 verschlechtert sein. Insbesondere in dem Fall, in dem der Ruckelbetrieb ausgeführt wird, während der Verbrennungsmotor 2 leerläuft, wobei der Verbrennungsmotor 2 und der Elektromotor 3 durch die erste Kupplung C1 verbunden sind, wird überschüssige elektrische Leistung aus der erzeugten elektrischen Leistung dann in die Batterie 7 eingespeist, wenn die Drehzahl des Elektromotors 3 plötzlich zunimmt. Wenn ferner die Drehzahl des Elektromotors 3 plötzlich abnimmt, dann sinkt die Drehzahl des Verbrennungsmotors. Folglich wird das Rückgewinnungsdrehmoment des Elektromotors verringert, um ein Abwürgen des Verbrennungsmotors 2 zu verhindern. Dies schaltet die Versorgung der elektrischen Lastleistung zum Antreiben einer Hilfsvorrichtung 5 von dem Elektromotor 3 ab, so dass die elektrische Leistung der Batterie 7 verwendet wird. Mit anderen Worten kann in dem Fall des Hybridfahrzeugs des Vergleichsbeispiels die elektrische Leistung selbst dann eingespeist/ausgegeben werden, wenn die Einspeisung/Ausgabe der elektrischen Leistung der Batterie 7 verboten ist (wenn die Temperatur der Batterie hoch oder niedrig ist).
Nun wird Bezug nehmend auf 20 die Beschreibung des Betriebs gegeben, der durchgeführt wird, wenn der Ruckelbetrieb durchgeführt wird, während der Verbrennungsmotor des Hybridfahrzeugs gemäß der sechsten Ausführungsform leerläuft.
In Schritt ST231 bestimmt ein ESG 8, ob die Temperatur der Batterie 7 unter der dritten vorbestimmten Temperatur TLA (z. B. –30°C) ist oder ob die Temperatur der Batterie 7 eine zweite vorbestimmte Temperatur TH (z. B. 49°C) oder höher ist. Wenn das Ergebnis der Bestimmung anzeigt, dass die Temperatur der Batterie 7 unter der dritten vorbestimmten Temperatur TLA ist oder die zweite vorbestimmte Temperatur TH ist, dann geht das ESG 8 weiter zu der Verarbeitung in Schritt ST233 oder geht andernfalls weiter zu der Verarbeitung in Schritt ST232.
In Schritt ST232 bewirkt das ESG 8 das Fahren in einer normalen Fahrbetriebsart, wenn die Temperatur der Batterie 7 innerhalb eines normalen Temperaturbereichs ist.
In Schritt ST233 unterbindet das ESG 8 die Einspeisung/Ausgabe von elektrischer Leistung in die/aus der Batterie 7.
In Schritt ST234 bestimmt das ESG 8 basierend auf der Erfassung durch einen Antriebsbskraftanforderungseinrichter 9, ob der Ruckelbetrieb ausgeführt wurde, während der Verbrennungsmotor 2 leerlief. Wenn das ESG 8 bestimmt, dass der Ruckelbetrieb durchgeführt wurde, dann geht das ESG 8 weiter zu der Verarbeitung in Schritt ST236 oder geht andernfalls weiter zu der Verarbeitung in Schritt ST235.
In Schritt ST235 hält das ESG 8 einen Zustand, in dem der Elektromotor 3 und der Verbrennungsmotor 2 durch die erste Kupplung C1 verbunden sind und betreibt den Verbrennungsmotor 2 in diesem Zustand. Wenn die Temperatur extrem niedrig ist (in dem Fall, in dem die Temperatur –30°C oder niedriger ist), wird Wärme von dem Verbrennungsmotor 2 zu dem Elektromotor 3 geleitet, und der Elektromotor 3 wird durch die Umdrehung des Elektromotors 3, der von dem Verbrennungsmotor 2 in diesem Zustand betrieben wird, erwärmt.
Wenn die Temperatur ferner hoch (49°C oder höher) ist, wird die Steuerung in diesem Zustand ausgeführt, um ein Gebläse 7a anzutreiben, um die Batterie 7 zu kühlen.
In Schritt ST236 führt das ESG 8 die Steuerung aus, um die Verbindung zwischen dem Elektromotor 3 und dem Verbrennungsmotor 2 durch die erste Kupplung C1 zu unterbrechen. Die Steuerung wird ausgeführt, um elektrische Leistung nicht in die Batterie 7 einzuspeisen/aus ihr auszugeben, indem die Verbindung der ersten Kupplung C1 gelöst wird.
Nach der Verarbeitung in den Schritten ST235 und ST236, kehrt das ESG 8 zu der Verarbeitung in Schritt ST231 zurück. Wenn die Batterietemperatur dann eine Temperatur der ersten vorbestimmten Temperatur TL oder höher und unter der zweiten vorbestimmten Temperatur TH erreicht, wird die Fahrbetriebsart auf die normale Temperatur geschaltet (Lade/Entladesteuerung basierend auf der normalen Fahrbetriebsart).
[Siebte Ausführungsform]
Ein Hybridfahrzeug gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun beschrieben. Das Hybridfahrzeug gemäß der siebten Ausführungsform ist ein Hybridfahrzeug mit dem gleichen Aufbau wie dem der fünften Ausführungsform und hat ein Getriebe, das mit einer 1. Gangstufe bis zu einer 5. Gangstufe ausgestattet ist. Die Beschreibungen der gleichen Aufbauten und Funktionen wie denen der fünften Ausführungsform werden weggelassen.
Wie in 21 dargestellt, wird in dem Hybridfahrzeug gemäß der siebten Ausführungsform eine normale Fahrbetriebsart festgelegt, wenn die Temperatur einer Batterie 7 die Normaltemperatur ist (Temperatur T < TH und TL < T). Wenn die Temperatur der Batterie 7 hoch ist (Batterietemperatur T ≥ TH), dann führt das ESG 8 wie bei der ersten Ausführungsform eine derartige Steuerung aus, dass der SOC der Batterie 7 50% wird. Wenn die Temperatur der Batterie 7 niedrig ist (Temperatur T < TL), dann führt das ESG 8 die Steuerung derart aus, dass der SOC der Batterie 7 50% wird.
Wenn zum Beispiel die Temperatur der Batterie 7 extrem niedrig ist (Temperatur T < TLa (wobei eine dritte vorbestimmte Temperatur TLa –30°C ist), dann führt das ESG 8 die Steuerung aus, um eine Zwischenstufe (z. B. eine 3. Gangstufe) einer ersten Getriebegruppe (ungeradzahlige Stufen) zu spezifizieren. Insbesondere beschränkt das ESG 8 die Getriebestufe auf eine Zwischenstufe aus den Getriebestufen einer ersten Getriebegruppe, was es möglich macht, die Verschlechterung der Gangschaltreaktionsfähigkeit und die Verschlechterung des Fahrverhaltens zu verhindern, indem das Fahrzeug mit der Getriebestufe, die auf die Zwischenstufe aus den Getriebestufen der ersten Getriebegruppe (ungeradzahlige Stufen) beschränkt ist, fahren gelassen wird, ohne die Notwendigkeit, zur Zeit des Gangschaltens zum Beispiel den Arbeitsgang zum Einstellen der Drehzahl einer Zielgetriebestufe durch den Elektromotor 3 durchzuführen. Selbst wenn ferner zu dieser Zeit die Geschwindigkeit von einer Zwischenstufe der ersten Getriebegruppe auf eine zweite Getriebegruppe (geradzahlige Stufen) geändert wird, besteht keine Notwendigkeit, zur Zeit des Gangschaltens durch den Elektromotor 3 den Arbeitsgang zum Vornehmen der Einstellung der Drehzahl auf eine Zielgetriebestufe durchzuführen, wodurch zugelassen wird, dass die Verschlechterung des Fahrverhaltens verhindert wird.
Die sieben Ausführungsformen, nämlich die erste bis siebte Ausführungsform, gemäß der vorliegenden Erfindung wurden vorstehend beschrieben; jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehend genannten sieben Ausführungsformen beschränkt. Zum Beispiel kann das Getriebe des Bewegungsleistungsübertragungssystems des Hybridfahrzeugs, wie in 12 gezeigt, die 1. Gangstufe bis zur 7. Gangstufe haben oder kann sogar mehr Getriebestufen haben.
Ferner kann das Bewegungsleistungsübertragungssystem des Hybridfahrzeugs derart aufgebaut sein, dass der Rotor eines Elektromotors und der Zahnkranz eines Planetengetriebemechanismus gegenseitig aneinander befestigt sind, während der Rotor des Elektromotors und ein Sonnenrad wechselseitig drehbar sind und nicht befestigt sind.
Ferner ist der Aufbau des ESG 8 nicht auf den vorstehend beschriebenen Typ beschränkt.
Industrielle Anwendbarkeit
Da das Hybridfahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung, wie vorstehend beschrieben, fähig ist, zu verhindern, dass sich das Fahrverhalten verschlechtert, selbst wenn die Temperatur einer Elektrizitätsspeichervorrichtung niedrig oder hoch ist, ist es nützlich, um die Verschlechterung des Fahrverhaltens eines Hybridfahrzeugs zu verhindern.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2007-118721 [0005]
JP 2008-16229 [0005]

Claims

Hybridfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor und einem Elektromotor, der mit einer Elektrizitätsspeichervorrichtung verbunden ist, und das eine Steuerung aufweist, die das Eingreifen/Ausrücken der Übertragung von Bewegungsleistung von dem Elektromotor und/oder dem Verbrennungsmotor mittels eines Getriebes an einen angetriebenen Abschnitt und die Übertragung der Bewegungsleistung zwischen dem Elektromotor und dem Verbrennungsmotor ermöglicht, das ferner aufweist: einen Temperatursensor, der die Temperatur der Elektrizitätsspeichervorrichtung erfasst oder schätzt, wobei das Getriebe eine erste Getriebegruppe, die fähig ist, die Bewegungsleistung von dem Elektromotor und/oder dem Verbrennungsmotor an den angetriebenen Abschnitt zu übertragen, und die mehrere Getriebestufen umfasst, die verschiedene Übersetzungsverhältnisse haben, und eine zweite Getriebegruppe hat, die fähig ist, die Bewegungsleistung von dem Verbrennungsmotor auf den angetriebenen Abschnitt zu übertragen, und die Steuerung die Ausgangsleistungen des Elektromotors und des Verbrennungsmotors in einem Niedertemperaturzustand, in dem die Temperatur unter einer ersten vorbestimmten Temperatur ist, oder einem Hochtemperaturzustand, in dem die Temperatur größer oder gleich einer zweiten vorbestimmten Temperatur ist, die höher als die erste vorbestimmte Temperatur ist, derart steuert, dass eine Getriebestufe der ersten Getriebegruppe in eine Zwischenstufe geändert wird und eine Fahrt unter Verwendung einer Getriebestufe der zweiten Getriebegruppe implementiert wird, die benachbart zu einer Zwischenstufe der ersten Getriebegruppe ist.
Hybridfahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Steuerung ein Steuerkennfeld hat, das ein erstes, ein zweites und ein drittes Steuermuster zum Steuern der Ausgangsleistungen des Elektromotors und des Verbrennungsmotors in dem Niedertemperaturzustand, dem Hochtemperaturzustand und einem normalen Zustand, der weder der Niedertemperaturzustand noch der Hochtemperaturzustand ist, definiert, und die Steuerung in dem Niedertemperaturzustand oder dem Hochtemperaturzustand auf der Basis des Steuerkennfelds des ersten oder zweiten Steuermusters ausgeführt wird, das von dem dritten Steuermuster, das dem normalen Zustand entspricht, umgeschaltet wurde.
Hybridfahrzeug nach Anspruch 2, wobei die Steuerung die Steuerung ausführt, um den Elektromotor zu betreiben, indem die Übertragung der Bewegungsleistung von dem Verbrennungsmotor auf den angetriebenen Abschnitt mittels der zweiten Getriebegruppe ermöglicht wird und auch die Übertragung der Bewegungsleistung zwischen dem Elektromotor und dem angetriebenen Abschnitt mittels der ersten Getriebegruppe ermöglicht wird.
Hybridfahrzeug nach Anspruch 3, wobei die Steuerung die Steuerung ausführt, um die Übertragung der Bewegungsleistung zwischen dem Elektromotor und dem Verbrennungsmotor zu ermöglichen, und auch um in dem Niedertemperaturzustand die Bewegungsleistung von dem Verbrennungsmotor und dem Elektromotor mittels der ersten Getriebegruppe auf das angetriebene Rad zu übertragen.
Hybridfahrzeug nach Anspruch 1, das aufweist: eine Hilfsvorrichtung, die von der Ausgangsleistung des Elektromotors oder dem Verbrennungsmotor angetrieben wird, wobei die Hilfsvorrichtung in dem Hochtemperaturzustand in einer Zwischenstufe der ersten Getriebegruppe angetrieben wird.
Hybridfahrzeug nach Anspruch 5, wobei die Hilfsvorrichtung ein Kompressor einer Klimatisierungseinheit ist, und die Elektrizitätsspeichervorrichtung durch das Innere des Fahrzeugs gekühlt wird, indem der Kompressor angetrieben wird.
Hybridfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor und einem Elektromotor, der mit einer Elektrizitätsspeichervorrichtung verbunden ist, und das eine Steuerung aufweist, die das Eingreifen/Ausrücken der Übertragung von Bewegungsleistung von dem Elektromotor und/oder dem Verbrennungsmotor mittels eines Getriebes an einen angetriebenen Abschnitt und die Übertragung der Bewegungsleistung zwischen dem Elektromotor und dem Verbrennungsmotor ermöglicht, das ferner aufweist: einen Temperatursensor, der die Temperatur der Elektrizitätsspeichervorrichtung erfasst oder schätzt, wobei das Getriebe eine erste Getriebegruppe, die fähig ist, die Bewegungsleistung von dem Elektromotor und/oder dem Verbrennungsmotor an den angetriebenen Abschnitt zu übertragen, und die mehrere Getriebestufen umfasst, die verschiedene Übersetzungsverhältnisse haben, und eine zweite Getriebegruppe aufweist, die fähig ist, die Bewegungsleistung von dem Verbrennungsmotor auf den angetriebenen Abschnitt zu übertragen, und die Steuerung in einem Niedertemperaturzustand, in dem die von dem Temperatursensor erfasste oder geschätzte Temperatur niedriger als eine erste vorbestimmte Temperatur ist, das Laden/Entladen der Elektrizitätsspeichervorrichtung steuert, indem sie die Übertragung der Bewegungsleistung von dem Verbrennungsmotor mittels der zweiten Getriebegruppe auf den angetriebenen Abschnitt ermöglicht.
Hybridfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor und einem Elektromotor, der mit einer Elektrizitätsspeichervorrichtung verbunden ist, und das eine Steuerung aufweist, die das Eingreifen/Ausrücken der Übertragung von Bewegungsleistung von dem Elektromotor und/oder dem Verbrennungsmotor mittels eines Getriebes an einen angetriebenen Abschnitt und die Übertragung der Bewegungsleistung zwischen dem Elektromotor und dem Verbrennungsmotor ermöglicht, das ferner aufweist: einen Temperatursensor, der die Temperatur der Elektrizitätsspeichervorrichtung erfasst oder schätzt, wobei die Steuerung das Getriebe in einem Niedertemperaturzustand, in dem die von dem Temperatursensor erfasste oder geschätzte Temperatur niedriger als eine erste vorbestimmte Temperatur ist, auf einen neutralen Zustand festlegt und das Laden/Entladen der Elektrizitätsspeichervorrichtung steuert.
Hybridfahrzeug nach Anspruch 8, wobei die Steuerung das Laden/Entladen der Elektrizitätsspeichervorrichtung mit einer sinusförmigen Wellenform oder einer Frequenz, die höher als eine vorbestimmte Frequenz ist, steuert.
Hybridfahrzeug nach Anspruch 7 oder Anspruch 8, die aufweist: eine Klimatisierungseinheit, die mittels der ersten Getriebegruppe angetrieben wird, wobei die Steuerung die Klimatisierungseinheit in dem Niedertemperaturzustand durch den Elektromotor antreibt.
Hybridfahrzeug nach Anspruch 10, das einen Einlass aufweist, durch den Heizluft von der Klimatisierungseinheit zu der Elektrizitätsspeichervorrichtung befördert wird.
Hybridfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor und einem Elektromotor, der mit einer Elektrizitätsspeichervorrichtung verbunden ist, und das aufweist: eine Steuerung, die mittels eines Getriebes das Eingreifen/Ausrücken der Übertragung der Bewegungsleistung von dem Elektromotor und/oder dem Verbrennungsmotor an einen angetriebenen Abschnitt und die Übertragung der Bewegungsleistung zwischen dem Elektromotor und dem Verbrennungsmotor ermöglicht, das ferner aufweist: einen Temperatursensor, der die Temperatur der Elektrizitätsspeichervorrichtung erfasst oder schätzt, wobei die Steuerung den SOC der Elektrizitätsspeichervorrichtung in einem Niedertemperaturzustand, in dem die von dem Temperatursensor erfasste order geschätzte Temperatur unter einer ersten vorbestimmten Temperatur ist, oder in einem Hochtemperaturzustand, in dem die Temperatur größer oder gleich einer zweiten vorbestimmten Temperatur ist, die höher als die erste vorbestimmte Temperatur ist, auf einen Zwischenbereich steuert.
Hybridfahrzeug nach Anspruch 12, wobei das Getriebe eine erste Getriebegruppe, die fähig ist, Bewegungsleistung von dem Elektromotor und/oder dem Verbrennungsmotor an den angetriebenen Abschnitt zu übertragen, und die mehrere Getriebestufen mit verschiedenen Übersetzungsverhältnissen umfasst, und eine zweite Getriebegruppe hat, die fähig ist, die Bewegungsleistung von dem Verbrennungsmotor auf den angetriebenen Abschnitt zu übertragen, und wobei die Steuerung das Schalten des Gangs in dem Fall, in dem der SOC der Elektrizitätsspeichervorrichtung in einem Bereich ist, der höher oder niedriger als der Zwischenbereich ist, durch die zweite Getriebegruppe herbeiführt.
Hybridfahrzeug nach Anspruch 13, wobei die Steuerung gemäß dem SOC der Elektrizitätsspeichervorrichtung eine Getriebestufe der ersten Getriebegruppe spezifiziert.
Hybridfahrzeug nach Anspruch 12, wobei die Steuerung in dem Niedertemperaturzustand den SOC der Elektrizitätsspeichervorrichtung umso schneller auf einen Zwischenzustand ändert, je niedriger die Temperatur ist.
Hybridfahrzeug nach Anspruch 12, wobei die Steuerung das Laden/Entladen der Elektrizitätsspeichervorrichtung derart steuert, dass die Wärmeerzeugung in der Elektrizitätsspeichervorrichtung beschleunigt wird.
Hybridfahrzeug nach Anspruch 12, wobei die Steuerung zulässt, dass der SOC der Elektrizitätsspeichervorrichtung in dem Fall, in dem die Getriebestufe des Getriebes eine Maximalstufe ist, auf einen Bereich geändert wird, der höher als der Zwischenbereich ist.
Hybridfahrzeug nach Anspruch 12, wobei die Steuerung zulässt, dass der SOC der Elektrizitätsspeichervorrichtung in dem Fall, in dem die Getriebestufe des Getriebes eine Minimalstufe ist, auf einen Bereich geändert wird, der niedriger als der Zwischenbereich ist.