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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung eines Elektrofahrzeugs und ein Steuerverfahren eines Elektrofahrzeugs.
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Priorität wird für die
japanische Patentanmeldung Nr. 2011-271158 , eingereicht am 12. Dezember 2011, beansprucht, deren Inhalt hier per Referenz eingebunden ist.
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Hintergrund
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In der Vergangenheit konnte zum Beispiel in einem Fahrzeug, wie etwa einem Hybridfahrzeug, das fähig ist, nur mit dem Schub eines Elektromotors zu arbeiten, in einem Fall, in dem ein sogenannter Stillstandszustand auftrat, in dem der Start aufgrund einer großen Gradientenlast auf einer Steigung nicht durchgeführt werden konnte, obwohl ein Gaspedal EIN war, ein elektrischer Strom kontinuierlich zu einem spezifischen Schaltelement aus mehreren Schaltelementen eines Inverters fließen, wodurch das Schaltelement in einen überhitzten Zustand eintreten konnte.
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Andererseits ist eine Antriebskraftsteuervorrichtung bekannt, bei der die Temperatur eines Schaltelements erfasst wird, und in einem Fall, in dem die Temperatur des Schaltelements größer oder gleich einem Schwellwert wird, ein Schub durch einen Elektromotor durch eine mechanische Bremskraft von einer Bremsvorrichtung ersetzt wird, wodurch die Temperatur des Schaltelements verringert wird und auch das Rückwärtsfahren eines Fahrzeugs verhindert wird (siehe zum Beispiel Patentdokument 1).
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Um ferner in der verwandten Technik, zum Beispiel in einem Hybridfahrzeug, bei dem Vorderräder durch eine Brennkraftmaschine angetrieben werden und Hinterräder durch einen Elektromotor angetrieben werden, die thermische Last des Elektromotors zu verringern, ist eine Steuervorrichtung für ein Hybridfahrzeug bekannt, das eine mechanische Bremskraft durch eine Bremsvorrichtung erzeugt und auch eine Antriebskraft durch die Brennkraftmaschine in einem Fall verringert, in dem die Räder rückwärts rotieren, wodurch das Fahrzeug gestoppt wird (siehe zum Beispiel Patentdokument 2).
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Literaturliste
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Patentliteratur
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- Patentdokument 1: Ungeprüfte japanische Patentanmeldungsveröffentlichung, erste Veröffentlichungsnr. 2009-232485
- Patentdokument 2: Japanisches Patent Nr. 3923451
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Zusammenfassung
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Technisches Problem
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Nachdem jedoch gemäß der Antriebskraftsteuervorrichtung, die mit der vorstehend beschriebenen verwandten Technik verbunden ist, der Schub zum Beispiel in einem Halbdrosselzustand durch die Bremskraft ersetzt wird, tritt, wenn eine Änderung der Antriebskraftanforderung auftritt, wie etwa dass ein Gaspedal weiter gedrückt wird oder das Gaspedal ein wenig rückgeführt wird und dann wieder weiter gedrückt wird, ein Problem auf, dass es aufgrund einer Zeitverzögerung oder ähnlichem, die erforderlich ist, um die Ausgangsleistung des Elektromotors zu erhöhen, schwierig wird, anschließend an die Änderung der Antriebskraftanforderung das geeignete Ansprechverhalten und die erwünschte allgemeine Gebrauchstauglichkeit sicherzustellen.
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Da ferner gemäß der Steuervorrichtung eines Hybridfahrzeugs, das mit der vorstehend beschriebenen verwandten Technik verbunden ist, die Bremsvorrichtung betätigt wird, nachdem das Rückwärtsfahren des Fahrzeugs erfasst wurde, wird das Maß des Rückwärtsfahrens manchmal gemäß einer Zunahme des Gradienten einer Fahrstraße vergrößert.
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Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung wurde angesichts der vorstehend beschriebenen Gegebenheiten gemacht und hat als eine Aufgabe, eine Steuervorrichtung für ein Elektrofahrzeug und ein Steuerverfahren für ein Elektrofahrzeug bereitzustellen, wobei es möglich ist, das Antriebskraft-Ansprechverhalten basierend auf der Anforderung des Fahrers sicherzustellen, während die übermäßige Wärmeerzeugung des Antriebsaggregats verhindert wird.
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Lösung des Problems
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Um die Aufgabe zu lösen, nimmt die Steuervorrichtung eines Elektrofahrzeugs gemäß einem Aspekt der Erfindung die folgenden Aufbauten an.
- (1) Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird eine Steuervorrichtung für ein Elektrofahrzeug bereitgestellt, die umfasst: mehrere rotierende elektrische Maschinen, die Energie für den Betrieb des Fahrzeugs erzeugen; mehrere Energiespeisungssteuereinheiten, die die Speisung jeder der mehreren rotierenden elektrischen Maschinen mit Energie steuern; eine Zustandsgrößen-Erfassungseinheit, die eine auf eine Temperatur bezogene Zustandsgröße jeder der mehreren Energiespeisungssteuereinheiten erfasst; eine Stillstandszustand-Erfassungseinheit, die das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein eines Stillstandszustands erfasst, in dem, in einem Energiespeisungszustand der rotierenden elektrischen Maschine, eine Rotation stoppt oder eine Drehzahl kleiner oder gleich einer vorgegebenen Drehzahl wird; und eine Steuereinheit, die die Energiespeisung der rotierenden elektrischen Maschine, bei welcher der Stillstandszustand erfasst wird, in einem Fall, in dem die von der Zustandsgrößen-Erfassungseinheit erfasste Zustandsgröße in Bezug auf die rotierende elektrische Maschine, bei welcher von der Stillstandszustand-Erfassungseinheit der Stillstandszustand erfasst wird, einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet, auf die Energiespeisung einer anderen rotierenden elektrischen Maschine aus den mehreren rotierenden elektrischen Maschinen, bei welcher der Stillstandszustand nicht von der Stillstandszustand-Erfassungseinheit erfasst wird, umschaltet, wobei die Steuereinheit die Energiespeisung derart umschaltet, dass eine Verringerung in einer Ausgangsleistung der rotierenden elektrischen Maschine, bei welcher von der Stillstandszustand-Erfassungseinheit der Stillstandszustand erfasst wird, und eine Zunahme einer Ausgangsleistung einer anderen rotierenden elektrischen Maschine, bei welcher von der Stillstandszustand-Erfassungseinheit der Stillstandszustand nicht erfasst wird, gleich gemacht werden.
- (2) In dem Aspekt gemäß dem vorstehenden (1) kann die Steuereinheit in einem Fall, in dem von der Stillstandszustand-Erfassungseinheit der Stillstandszustand erfasst wird, wiederholt die Energiespeisung umschalten.
- (3) In dem Aspekt gemäß dem vorstehenden (1) oder (2) kann die Steuereinheit abhängig von dem von der Stillstandszustand-Erfassungseinheit erfassten Stillstandszustand und davon, dass die von der Zustandsgrößen-Erfassungseinheit erfasste Zustandsgröße den vorgegebenen Schwellwert überschritten hat, das Umschalten auf eine Energiespeisungsphase durchführen, die sich von einer vorhergehenden Energiespeisungsphase unterscheidet, wenn die Energiespeisung der rotierenden elektrischen Maschine, deren Energiespeisung gestoppt wurde, neu gestartet wird.
- (4) In dem Aspekt gemäß einem der vorstehenden (1) bis (3) kann die Steuervorrichtung eines Elektrofahrzeugs ferner eine Erfassungseinheit für die erforderliche Antriebskraft umfassen, die eine erforderliche Antriebskraft eines Fahrers erfasst, wobei die Steuereinheit in einem Fall, in dem von der Erfassungseinheit für die erforderliche Antriebskraft in einem Zustand, in dem von der Stillstandszustand-Erfassungseinheit der Stillstandszustand erfasst wird, erfasst wird, dass die erforderliche Antriebskraft größer oder gleich einem vorgegebenen Wert ist, Leistung, die der erforderlichen Antriebskraft entspricht, von einer anderen rotierenden elektrischen Maschine aus den mehreren rotierenden elektrischen Maschinen ausgibt, bei welcher von der Stillstandszustand-Erfassungseinheit der Stillstandszustand nicht erfasst wird.
- (5) In dem Aspekt gemäß einem der vorstehenden (1) bis (4) können die mehreren der rotierenden elektrischen Maschinen eine erste rotierende elektrische Maschine und eine zweite rotierende elektrische Maschine umfassen, deren rotierende Wellen durch eine Freilaufkupplung miteinander verbunden sind, wobei die rotierende Welle der zweiten rotierenden elektrischen Maschine mit Antriebsrädern verbunden sein kann, die Freilaufkupplung eine Antriebskraft von der ersten rotierenden elektrischen Maschine auf die zweite rotierende elektrische Maschine zur Zeit der normalen Rotation der ersten rotierenden elektrischen Maschine übertragen kann, um die zweite rotierende elektrische Maschine normal zu rotieren, und die Übertragung einer Antriebskraft von der ersten rotierenden elektrischen Maschine an die zweite rotierende elektrische Maschine zur Zeit der Rückwärtsrotation der ersten rotierenden elektrischen Maschine unterbrechen kann, um die erste rotierende elektrische Maschine in Bezug auf die zweite rotierende elektrische Maschine leerlaufen zu lassen, und die Steuereinheit kann das Umschalten auf eine Energiespeisungsphase durchführen, die sich von einer vorhergehenden Energiespeisungsphase unterscheidet, indem die erste rotierende elektrische Maschine rückwärts rotiert wird, wenn die Energiespeisung der ersten rotierenden elektrischen Maschine, deren Energiespeisung abhängig von dem von der Stillstandszustand-Erfassungseinheit erfassten Stillstandszustand, und der von der Zustandsgrößen-Erfassungseinheit erfassten Zustandsgröße den vorgegebenen Schwellwert überschritten hat, gestoppt wurde, neu gestartet wird.
- (6) In dem Aspekt gemäß dem vorstehenden (5) können die Rotationswelle der ersten rotierenden elektrischen Maschine und die Rotationswelle der zweiten rotierenden elektrischen Maschine eine Innenumfangsseiten-Antriebswelle oder eine Außenumfangsseiten-Antriebswelle bilden, die koaxial zueinander angeordnet sind, und die Freilaufkupplung kann derart angeordnet sein, dass sie einen Abschnitt eines Stators der ersten rotierenden elektrischen Maschine und/oder eines Stators der zweiten rotierenden elektrischen Maschine in einer Axialrichtung zwischen der ersten rotierenden elektrischen Maschine und der zweiten rotierenden elektrischen Maschine auf einem Leistungsübertragungsweg zwischen der Innenumfangsseiten-Antriebswelle und der Außenumfangsseiten-Antriebswelle überlappt.
- (7) In dem Aspekt gemäß dem vorstehenden (5) oder (6) kann in einem Fall des Antriebs der Brennkraftmaschine durch eine Antriebskraft, die zu der Zeit eines Antriebsbetriebs durch die Rückwärtsrotation der ersten rotierenden elektrischen Maschine erzeugt wird, oder in einem Fall eines Energieerzeugungsbetriebs, um die erste rotierende elektrische Maschine mit Rückwärtsrotation durch eine Antriebskraft anzutreiben, die zu der Zeit eines Betriebs der Brennkraftmaschine erzeugt wird, die Rotationswelle der ersten rotierenden elektrischen Maschine durch eine Kupplung mit einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine verbunden sein, und die Steuereinheit kann die Kupplung in einen Verbindungszustand bringen, und kann die Kupplung in einem Fall in einen Trennungszustand bringen, in dem das Umschalten auf eine Energiespeisungsphase durchgeführt wird, die sich von einer vorhergehenden Energiespeisungsphase unterscheidet, indem die erste rotierende elektrische Maschine rückwärts rotiert wird, wenn die Energiespeisung der ersten rotierenden elektrischen Maschine, für welche die Energiespeisung abhängig von dem von der Stillstandszustand-Erfassungseinheit erfassten Stillstandszustand, und der von der Zustandsgrößen-Erfassungseinheit erfassten Zustandsgröße den vorgegebenen Schwellwert überschritten hat, neu gestartet wird.
- (8) Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird ein Steuerverfahren eines Elektrofahrzeugs bereitgestellt, das umfasst: mehrere rotierende elektrische Maschinen, die Energie für den Betrieb des Fahrzeugs erzeugen; mehrere Energiespeisungssteuereinheiten, die die Speisung jeder der mehreren rotierenden elektrischen Maschinen mit Energie steuern; eine Zustandsgrößen-Erfassungseinheit, die eine auf eine Temperatur bezogene Zustandsgröße jeder der mehreren Energiespeisungssteuereinheiten erfasst; eine Stillstandszustand-Erfassungseinheit, die das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein eines Stillstandszustands in einem Energiespeisungszustand der rotierenden elektrischen Maschine erfasst, in dem die Rotation stoppt oder eine Drehzahl kleiner oder gleich einer vorgegebenen Drehzahl wird; und eine Steuereinheit, die die Energiespeisung der rotierenden elektrischen Maschine, bei welcher der Stillstandszustand erfasst wird, in einem Fall, in dem die von der Zustandsgrößen-Erfassungseinheit erfasste Zustandsgröße in Bezug auf die rotierende elektrische Maschine, bei welcher von der Stillstandszustand-Erfassungseinheit der Stillstandszustand erfasst wird, einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet, auf die Energiespeisung einer anderen rotierenden elektrischen Maschine aus den mehreren rotierenden elektrischen Maschinen, bei welcher der Stillstandszustand nicht von der Stillstandszustand-Erfassungseinheit erfasst wird, umschaltet, wobei das Steuerverfahren umfasst: Umschalten der Energiespeisung derart, dass eine Verringerung in einer Ausgangsleistung der rotierenden elektrischen Maschine, bei welcher von der Stillstandszustand-Erfassungseinheit der Stillstandszustand erfasst wird, und eine Zunahme einer Ausgangsleistung einer anderen rotierenden elektrischen Maschine, bei welcher von der Stillstandszustand-Erfassungseinheit der Stillstandszustand nicht erfasst wird, gleich gemacht werden.
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Vorteile
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Gemäß dem Aspekt des vorstehenden (1) wird die rotierende elektrische Maschine, die der Energiespeisung unterzogen wird (das heißt, die rotierende elektrische Maschine, die einen Stillstandszustand annimmt), selbst in einem Fall, in dem ein Stillstandszustand aufgetreten ist, in dem die Rotation der rotierenden elektrischen Maschine, die in einem Energiespeisungszustand ist, stoppt oder die Drehzahl kleiner oder gleich einer vorgegebenen Drehzahl wird, zum Beispiel in einem Fall, in dem die Geschwindigkeit des Elektrofahrzeugs auf einer Steigung oder ähnlichem auf null verringert wurde, basierend auf der Temperatur der Energiespeisungssteuereinheit umgeschaltet. Aus diesem Grund ist es möglich, Antriebsaggregate, wie etwa die Energiespeisungssteuereinheit und die rotierenden elektrischen Maschinen zu kühlen, ohne das Elektrofahrzeug rückwärts zu fahren, und somit ist es möglich, zu verhindern, dass die Temperatur der Antriebsaggregate übermäßig ansteigt.
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Selbst wenn die rotierende elektrische Maschine, die der Energiespeisung unterzogen wird, außerdem umgeschaltet wird, wird eine Verringerung der Ausgangsleistung der rotierenden elektrischen Maschine, deren Energiespeisung gestoppt wurde, durch eine Erhöhung in der Ausgangsleistung der rotierenden elektrischen Maschine, deren Energiespeisung gestartet wird, kompensiert, und dadurch wird die Ausgangsleistung der rotierenden elektrischen Maschinen als Ganzes unveränderlich aufrecht erhalten. Aus diesem Grund ist es selbst in einem Fall, in dem die erforderliche Antriebskraft des Fahrers geändert wird, möglich, anschließend an die Änderung das geeignete Ansprechverhalten und die erwünschte allgemeine Gebrauchstauglichkeit sicherzustellen.
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Gemäß dem Aspekt des vorstehenden (2) wird es durch wiederholtes Umschalten der Energiespeisung auf die Energiespeisungssteuereinheit und die rotierenden elektrischen Maschinen die Temperaturspielräume haben, möglich, einen Stillstandszustand über einen langen Zeitraum aufrecht zu erhalten, und es ist möglich, eine Erhöhung der Temperatur der Antriebsaggregate als Ganzes zu unterdrücken.
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Da gemäß dem Aspekt des vorstehenden (3) eine Energiespeisungsphase umgeschaltet wird und die Energiespeisung dann neu gestartet wird, wird die Konzentration der Energiespeisung auf eine einzige Energiespeisungsphase verhindert, und somit kann eine lokale und übermäßige Erhöhung der Temperatur der Antriebsaggregate, wie etwa der Energiespeisungssteuereinheit und der rotierenden elektrischen Maschine verhindert werden.
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Gemäß dem Aspekt des vorstehenden (4) wird in einem Fall, in dem die erforderliche Antriebskraft des Fahrers größer oder gleich einem vorgegebenen Wert ist, bestimmt, dass die Beseitigung eines Stillstandszustands erwünscht ist, und somit wird die Ausgangsleistung einer anderen rotierenden elektrischen Maschine (das heißt, der rotierenden elektrischen Maschine außer der rotierenden elektrischen Maschine, die einen Stillstandszustand annimmt) zu der Ausgangsleistung der rotierenden elektrischen Maschine, die einen Stillstandszustand einnimmt, addiert, und die Leistung, die der erforderlichen Antriebskraft entspricht, wird von einer anderen rotierenden elektrischen Maschine ausgegeben.
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Auf diese Weise ist es möglich, die Absicht des Fahrers in dem Betriebszustand des Elektrofahrzeugs, passend widerzuspiegeln, während verhindert wird, dass die Temperatur der Antriebsaggregate, wie etwa der Energiespeisungssteuereinheit und der rotierenden elektrischen Maschine, übermäßig steigt.
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Gemäß dem Aspekt des vorstehenden (5) läuft die erste rotierende elektrische Maschine in Bezug auf die zweite rotierende elektrische Maschine zu der Zeit der Rückwärtsrotation leer. Aus diesem Grund ist es möglich, die Energiespeisungsphase der ersten rotierenden elektrischen Maschine leicht umzuschalten, ohne eine Antriebskraft von der ersten rotierenden elektrischen Maschine auf die zweite rotierende elektrische Maschine und die Antriebsräder zu übertragen, und somit ist es möglich, eine lokale und übermäßige Erhöhung der Temperatur und eine Verschlechterung zu verhindern.
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Gemäß dem Aspekt des vorstehenden (6) ist es in Bezug auf die Anordnung der ersten rotierenden elektrischen Maschine, der zweiten rotierenden elektrischen Maschine und der Freilaufkupplung möglich, die Anordnungseffizienz in einer Axialrichtung zu verbessern.
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Gemäß dem Aspekt des vorstehenden (7) führt die erste rotierende elektrische Maschine neben dem Antreiben der Antriebsräder zur Zeit der normalen Rotation den Antrieb der Brennkraftmaschine zur Zeit der Rückwärtsrotation oder die Energieerzeugung durch die Antriebskraft der Brennkraftmaschine durch. Aus diesem Grund ist es möglich, die Energiespeisungsphase der ersten rotierenden elektrischen Maschine leicht umzuschalten, während der Betriebszustand des Elektrofahrzeugs verändert wird, und somit ist es möglich, eine lokale und übermäßige Erhöhung der Temperatur zu verhindern.
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Gemäß dem Aspekt des vorstehenden (8) wird die rotierende elektrische Maschine, die der Energiespeisung unterzogen wird (das heißt die rotierende elektrische Maschine, die einen Stillstandszustand annimmt), selbst in einem Fall, in dem ein Stillstandszustand aufgetreten ist, in dem die Rotation der rotierenden elektrischen Maschine, die in einem Energiespeisungszustand ist, stoppt, oder die Drehzahl kleiner oder gleich einer vorgegebenen Drehzahl wird, zum Beispiel in einem Fall, in dem die Geschwindigkeit des Elektrofahrzeugs auf einem Anstieg oder ähnlichem auf null verringert wurde, basierend auf der Temperatur der Energiespeisungssteuereinheit umgeschaltet. Aus diesem Grund ist es möglich, die Antriebsaggregate, wie etwa die Energiespeisungssteuereinheit und die rotierende elektrische Maschine, zu kühlen, ohne das Elektrofahrzeug rückwärts zu fahren, und somit ist es möglich, zu verhindern, dass die Temperatur der Antriebsaggregate übermäßig zunimmt.
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Wenn die rotierende elektrische Maschine, die der Energiespeisung unterzogen wird, außerdem umgeschaltet wird, wird eine Verringerung der Ausgangsleistung der rotierenden elektrischen Maschine, deren Energiespeisung gestoppt ist, durch eine Erhöhung in der Ausgangsleistung der rotierenden elektrischen Maschine, deren Energiespeisung gestartet wird, kompensiert, und dadurch wird die Ausgangsleistung der rotierenden elektrischen Maschinen als ein Ganzes unveränderlich aufrecht erhalten. Aus diesem Grund ist es möglich, selbst in einem Fall, in dem die erforderliche Antriebskraft des Fahrers geändert wird, anschließend an die Änderung das geeignete Ansprechverhalten und die erwünschte allgemeine Gebrauchstauglichkeit sicherzustellen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist ein Aufbaudiagramm einer Steuervorrichtung für ein Elektrofahrzeug gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
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2 ist ein Aufbaudiagramm eines Elektromotors für die Energieerzeugung (GEN), eines Elektromotors für den Betrieb (MOT) und einer Freilaufkupplung eines Hybridfahrzeugs gemäß der Ausführungsform der Erfindung.
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3 ist ein Aufbaudiagramm einer Leistungsantriebseinheit für die Energieerzeugung (GENPDU) und einer Leistungsantriebseinheit für den Betrieb (MOTPDU) gemäß der Ausführungsform der Erfindung.
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4 ist ein Diagramm, das einen Leistungsübertragungsweg in einer ersten EV-Betriebsart des Hybridfahrzeugs gemäß der Ausführungsform der Erfindung zeigt.
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5 ist ein Diagramm, das einen Leistungsübertragungsweg in einer zweiten EV-Betriebsart des Hybridfahrzeugs gemäß der Ausführungsform der Erfindung zeigt.
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6 ist ein Diagramm, das einen Leistungsübertragungsweg in einer dritten EV-Betriebsart des Hybridfahrzeugs gemäß der Ausführungsform der Erfindung zeigt.
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7 ist ein Diagramm, das einen Leistungsübertragungsweg in einer Brennkraftmaschinen-Startbetriebsart des Hybridfahrzeugs gemäß der Ausführungsform der Erfindung zeigt.
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8 ist ein Diagramm, das einen Leistungsübertragungsweg in einer seriellen EV-Betriebsart des Hybridfahrzeugs gemäß der Ausführungsform der Erfindung zeigt.
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9 ist ein Diagramm, das einen Leistungsübertragungsweg in einer Energiespeisungsphasen-Umschaltbetriebsart des Hybridfahrzeugs gemäß der Ausführungsform der Erfindung zeigt.
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10 ist ein Flussdiagramm, das einen Betrieb der Steuervorrichtung eines Elektrofahrzeugs gemäß der Ausführungsform der Erfindung zeigt.
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11 ist ein Diagramm, das einen Betrieb einer Steuervorrichtung eines Elektrofahrzeugs gemäß einem modifizierten Beispiel der Ausführungsform der Erfindung zeigt.
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Beschreibung von Ausführungsformen
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Hier nachstehend wird eine Steuervorrichtung eines Elektrofahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung unter Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
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Eine Steuervorrichtung eines Elektrofahrzeugs 10 gemäß dieser Ausführungsform ist zum Beispiel auf einem in 1 gezeigten Hybridfahrzeug 1 montiert, und das Hybridfahrzeug 1 ist zum Beispiel ein serielles Hybridfahrzeug, in dem ein Elektromotor für die Energieerzeugung (GEN, eine rotierende elektrische Maschine oder eine erste rotierende elektrische Maschine) 13 durch einen Leistungsübertragungsmechanismus 11 mit einer Brennkraftmaschine (ENG) 12 verbunden ist, und ein Elektromotor für den Betrieb (MOT, eine rotierende elektrische Maschine oder eine zweite rotierende elektrische Maschine) 14 durch den Leistungsübertragungsmechanismus 11 mit Antriebsrädern W verbunden ist.
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Der Leistungsübertragungsmechanismus 11 ist aufgebaut, so dass er zum Beispiel eine erste Antriebswelle 21, eine zweite Antriebswelle (eine Rotationswelle) 22, eine dritte Antriebswelle (eine Rotationswelle) 23, eine vierte Rotationswelle 24, eine Antriebsplatte 25a, einen Dämpfer 25b, eine Kupplung 26, eine Freilaufkupplung 27, ein Differential 28, ein erstes Zahnrad 31, ein zweites Zahnrad 32, ein drittes Zahnrad 33, ein viertes Zahnrad 34, ein fünftes Zahnrad 35 und ein Differenzialzahnrad 36 umfasst.
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Insbesondere sind eine Kurbelwelle 12a der Brennkraftmaschine 12 und die erste Antriebswelle 21 koaxial zueinander angeordnet, wobei die Antriebsplatte 25a und der Dämpfer 25b zwischen ihnen eingefügt sind, und derart verbunden, dass sie integral miteinander rotieren.
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Dann werden das erste Zahnrad 31 und die Kupplung 26 auf der ersten Antriebswelle 21 montiert.
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Das erste Zahnrad 31 ist ein Leerlaufzahnrad, das in Bezug auf die erste Antriebswelle 21 drehbar ist, und ist durch die Kupplung 26 mit der ersten Antriebswelle 21 verbunden oder wird von ihr getrennt.
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Das heißt, die Kupplung 26 schaltet selektiv zwischen einem Verbindungszustand, in dem die Leistungsübertragung zwischen der ersten Antriebswelle 21 und dem ersten Zahnrad 31 ermöglicht wird, und einem Trennungszustand, in dem die Leistungsübertragung zwischen der ersten Antriebswelle 21 und dem ersten Zahnrad 31 unterbrochen ist, um.
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Ferner ist das erste Zahnrad 31 immer mit dem zweiten Zahnrad 32 verzahnt, das an der zweiten Antriebswelle 22 fixiert ist, die parallel zu der ersten Antriebswelle 21 angeordnet ist.
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Die zweite Antriebswelle 22 bildet eine Rotationswelle des Elektromotors 13 für die Energieerzeugung und ist koaxial mit der dritten Antriebswelle 23 angeordnet, die eine rohrförmige Form hat und eine Rotationswelle des Elektromotors für den Betrieb 14 bildet.
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Das heißt, die zweite Antriebswelle 22 ist auf der Innenumfangsseite der dritten Antriebswelle 23 sozusagen als eine Innenumfangswelle angeordnet, und die dritte Antriebswelle 23 ist angeordnet, so dass sie die Außenumfangsseite der zweiten Antriebswelle 22 sozusagen als eine Außenumfangswelle umgibt.
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Dann ist die Freilaufkupplung 27 auf der zweiten Antriebswelle 22 und der dritten Antriebswelle 23 montiert.
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Die Freilaufkupplung 27 verbindet die zweite Antriebswelle 22 und die dritte Antriebswelle 23, um eine Antriebskraft, die den Elektromotor für den Betrieb 14 mit der dritten Antriebswelle 23 als die Rotationswelle normal rotiert, zum Beispiel zu der Zeit des normalen Rotationsantriebs des Elektromotors für die Energieerzeugung 13 mit der zweiten Antriebswelle 22 als die Rotationswelle von der zweiten Antriebswelle 22 auf die dritte Antriebswelle 23 zu übertragen.
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Andererseits lässt die Freilaufkupplung 27 zu der Zeit des Rückwärtsrotationsantriebs des Elektromotors für die Energieerzeugung 13 mit der zweiten Antriebswelle 22 als die Rotationwelle die zweite Antriebswelle 22 in Bezug auf die dritte Antriebswelle 23 leerlaufen.
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Ferner lässt die Freilaufkupplung 27 in einem Fall, in dem der Elektromotor 14 für den Betrieb 14 mit der dritten Antriebswelle 23 als die Rotationswelle normal rotiert, zum Beispiel zur Zeit des Stopps des Elektromotors für die Energieerzeugung 13 mit der zweiten Antriebswelle 22 als die Rotationswelle die dritte Antriebswelle 23 in Bezug auf die zweite Antriebswelle 22 leerlaufen.
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Andererseits verbindet die Freilaufkupplung 27 zu der Zeit des Rückwärtsrotationsantriebs des Elektromotors für den Betrieb 14 mit der dritten Antriebswelle 23 als die Rotationswelle die zweite Antriebswelle 22 und die dritte Antriebswelle 23, um eine Antriebskraft, die den Elektromotor für die Energieerzeugung 13 rückwärts rotiert, mit der zweiten Antriebswelle 22 als die Rotationswelle von der dritten Antriebswelle 23 auf die zweite Antriebswelle 22 zu übertragen.
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Dann wird das dritte Zahnrad 33 auf die dritte Antriebswelle 23 montiert.
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Das dritte Zahnrad 33 ist an der dritten Antriebswelle 23 fixiert und verzahnt immer mit dem vierten Zahnrad 34, das an der vierten Antriebswelle 24 fixiert ist, die parallel zu der dritten Antriebswelle 23 angeordnet ist.
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Außerdem ist das fünfte Zahnrad 35 auf der vierten Antriebswelle 24 montiert.
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Das fünfte Zahnrad 35 ist an der vierten Antriebswelle 24 fixiert und immer mit dem Differenzialzahnrad 36 verzahnt.
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Das Differenzial 28 verteilt eine Antriebskraft, die auf das Differenzialzahnrad 36 übertragen wird, zwischen den linken und rechten Antriebsrädern W.
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Außerdem ist die Freilaufkupplung 27 zwischen dem Elektromotor für die Energieerzeugung 13 und dem Elektromotor für den Betrieb 14 angeordnet, um in einer Axialrichtung einen Abschnitt eines Stators 13S des Elektromotors für die Energieerzeugung 13 und/oder eines Stators 14S für den Elektromotor für den Betrieb 14 zu überlappen.
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Zum Beispiel ist die in 2 gezeigte Freilaufkupplung 27 zwischen dem Elektromotor für die Energieerzeugung 13 und dem Elektromotor für den Betrieb 14 angeordnet, um eine Spule 13C, die um den Statorkern 13SC des Stators 13S des Elektromotors für die Energieerzeugung 13 gewickelt ist, und eine Spule 14C, die um den Statorkern 14SC des Stators 14S des Elektromotors für den Betrieb 14 gewickelt ist, in der Axialrichtung zu überlappen.
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Insbesondere umfasst der Elektromotor für den Betrieb 14 einen Rotor 14R, der an der dritten Antriebswelle 23 fixiert ist und den Stator 14S, der an dem ersten Gehäuse 41a fixiert ist und derart angeordnet ist, dass er dem Rotor 14R zugewandt ist, und der Stator 14S umfasst den Statorkern 14SC und die um den Statorkern 14SC gewickelte Spule 14C.
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Ferner umfasst der Elektromotor für die Energieerzeugung 13 einen Rotor 13R, der an der zweiten Antriebswelle 22 fixiert ist, und den Stator 13S, der an dem zweiten Gehäuse 41b fixiert ist und derart angeordnet ist, dass er dem Rotor 13R zugewandt ist, und der Stator 13S umfasst den Statorkern 13SC und die um den Statorkern 13SC gewickelte Spule 13C.
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Dann ist eine Aufnahmekammer 42, welche die Freilaufkupplung 27 im Inneren aufnimmt, zwischen dem Rotor 13R des Elektromotors für die Energieerzeugung 13 und dem Rotor 14R des Elektromotors für den Betrieb 14 auf den Leistungsübertragungswegen zwischen der zweiten Antriebwelle 22 und der dritten Antriebswelle 23 in den Axialrichtungen der zweiten Antriebwelle 22 und der dritten Antriebswelle 23 angeordnet.
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Die Aufnahmekammer 42 wird durch Befestigen eines zweiten Wandabschnitts 44 an einem ersten Wandabschnitt 43, der an dem zweiten Gehäuse 41b ausgebildet ist, mit Bolzen 45 ausgebildet.
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Die ersten, zweiten und dritten Gehäuse 41a, 41b und 41c wird durch mehrere Bolzen 46 aneinander fixiert, und das erste Gehäuse 41a ist an einem (nicht gezeigten) Dämpfergehäuse, welches den Dämpfer 25b aufnimmt, fixiert.
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Dann wird die dritte Antriebswelle 23, welche die Rotationswelle des Elektromotors für den Betrieb 14 bildet, durch ein Lager 47a, das zwischen dem Elektromotor für den Betrieb 14 und dem dritten Zahnrad 33 angeordnet ist, drehbar auf dem ersten Gehäuse 41 gehalten und wird durch ein Lager 47b an einem Endabschnitt auf der Seite des Elektromotors für die Energieerzeugung 13 drehbar auf dem ersten Wandabschnitt 43 der Aufnahmekammer 42 gehalten, die in dem zweiten Gehäuse 41b ausgebildet ist.
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Ferner wird die zweite Antriebswelle 22, welche die Rotationswelle des Elektromotors für die Energieerzeugung 13 bildet, durch ein Lager 47c an einem Endabschnitt auf der Seite des Elektromotors 14 für den Betrieb drehbar auf dem zweiten Wandabschnitt 44 der in dem zweiten Gehäuse 41b ausgebildeten zweiten Aufnahmekammer 42 gehalten, und wird von einem Lager 47c an einem Endabschnitt auf der zu der Seite des Elektromotors für den Betrieb 14 entgegengesetzten Seite drehbar auf dem dritten Gehäuse 41c gehalten.
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Der Elektromotor für die Energieerzeugung 13 und der Elektromotor für den Betrieb 14 sind jeweils zum Beispiel ein bürstenloser U-Phasen-, ein V-Phasen- und ein W-Phasen-Motor und sind derart gefertigt, dass sie fähig sind, einen Antriebsbetrieb und einen Energieerzeugungsbetrieb durchzuführen.
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Zum Beispiel werden in dem Elektromotor für die Energieerzeugung 13 ein U-Phasen-Wechselstrom Iu, ein V-Phasen-Wechselstrom Iv und ein W-Phasen-Wechselstrom Iw an die Spulen 13C der jeweiligen Phasen angelegt, wodurch der Antriebsbetrieb durchgeführt wird, um den Antrieb der Brennkraftmaschine 12 oder der Antriebsräder W durchzuführen, und außerdem wird von der Brennkraftmaschine 12 eine Antriebskraft auf sie übertragen, wodurch der Energieerzeugungsbetrieb durchgeführt wird, um die erzeugte elektrische Leistung auszugeben.
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Ferner werden zum Beispiel in dem Elektromotor für den Betrieb 14 der U-Phasen-Wechselstrom Iu, der V-Phasen-Wechselstrom Iv und der W-Phasen-Wechselstrom Iw an die Spulen 14C der jeweiligen Phasen angelegt, wodurch der Antriebsbetrieb durchgeführt wird, um das Antreiben der Antriebsräder W durchzuführen, und außerdem wird zur Zeit der Verlangsamung oder ähnlichem des Hybridfahrzeugs 1 von der Seite der Antriebsräder W eine Antriebskraft auf ihn übertragen, wodurch der Energieerzeugungsbetrieb (ein Rückgewinnungsbetrieb) durchgeführt wird, um die erzeugte elektrische Leistung (rückgewonnene elektrische Leistung) auszugeben.
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Die Steuervorrichtung eines Elektrofahrzeugs 10 umfasst zum Beispiel eine Leistungsantriebseinheit für die Energieerzeugung (GENPDU oder Energiespeisungssteuereinheit) 51, welche die Energiespeisung des Elektromotors für die Energieerzeugung 13 steuert, eine Leistungsantriebseinheit für den Betrieb (MOTPDU oder Energiespeisungssteuereinheit) 52, welche die Energiespeisung des Elektromotors für den Betrieb 14 steuert, einen Spannungsregler (VCU; Spannungssteuereinheit) 53, eine Batterie (BATT) 54, und ein GENESG 55, ein MOTESG 56, ein BATTESG 57, ein ENGESG 58, ein BRKESG 59 und ein MGESG (Zustandsgrößen-Erfassungseinheit, Stillstandszustand-Erfassungseinheit, Steuereinheit oder Erfassungseinheit für die erforderliche Antriebskraft) 60 als verschiedene ESGs (elektronische Steuergeräte), die durch elektronische Schaltungen, wie etwa eine CPU (zentrale Verarbeitungseinheit) und eine Bremsvorrichtung 61 aufgebaut sind.
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Die GENPDU 51 und die MOTPDU 52 sind jeweils derart konfiguriert, dass sie einen Inverter 71 durch Impulsbreitenmodulation (PWM) umfassen, der eine Brückenschaltung 71a umfasst, die durch eine Brückenverbindung unter Verwendung mehrerer Schaltelemente, wie etwa zum Beispiel Transistoren, ausgebildet ist.
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Der Inverter 71 umfasst die Brückenschaltung 71a, die durch eine Brückenverbindung unter Verwendung einer Vielzahl von Schaltelementen (zum Beispiel IGBTs: Bipolartransistoren mit isoliertem Gate oder ähnlichen) und eines Glättungskondensators C ausgebildet ist, der zwischen einem Anschluss der positiven Elektrodenseite und einen Anschluss der negativen Elektrodenseite der Brückenschaltung 71a angeschlossen ist.
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Die Brückenschaltung 71a wird durch ein Signal angetrieben, das einer Impulsbreitenmodulation unterzogen wird, das von dem GENESG 55 oder dem MOTESG 56 ausgegeben wird.
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In der Brückenschaltung 71a sind zum Beispiel ein High-Side-U-Phasentransistor UH und ein Low-Side-U-Phasentransistor UL, die in Bezug auf die U-Phase ein Paar bilden, ein High-Side-V-Phasentransistor VH und ein Low-Side-V-Phasentransistor VL, die in Bezug auf die V-Phase ein Paar bilden, und ein High-Side-W-Phasentransistor WH und ein Low-Side-W-Phasentransistor WL, die in Bezug auf die W-Phase ein Paar bilden, als Brücke geschaltet.
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In dem High-Side-U-Phasentransistor UH, in dem High-Side-V-Phasentransistor VH und dem High-Side-W-Phasentransistor WH ist der Kollektor jeweils mit dem Anschluss der positiven Elektrodenseite verbunden, wodurch ein High-Side-Arm konfiguriert wird.
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In dem Low-Side-U-Phasentransistor UL, in dem Low-Side-V-Phasentransistor VL und dem Low-Side-W-Phasentransistor WL ist der Emitter jeweils mit dem Anschluss der negativen Elektrodenseite verbunden, wodurch ein Low-Side-Arm konfiguriert wird.
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Der Emitter des High-Side-U-Phasen-Transistors UH ist mit dem Kollektor des Low-Side-U-Phasentransistors UL verbunden, der Emitter des High-Side-V-Phasen-Transistors VH ist mit dem Kollektor des Low-Side-V-Phasentransistors VL verbunden, und der Emitter des High-Side-W-Phasen-Transistors WH ist mit dem Kollektor des Low-Side-W-Phasentransistors WL verbunden.
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Jede der Dioden DUH, DUL, DVH, DVL, DWH und DWL ist in einer derartigen Weise zwischen den Kollektor und den Emitter jedes der Transistoren UH, UL, VH, VL, WH und WL geschaltet, dass eine Richtung von dem Emitter zu dem Kollektor eine Vorwärtsrichtung wird.
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Dann werden Verbindungspunkte der High-Side-Arme und der Low-Side-Arme in der U-Phase, der V-Phase und der W-Phase der Brückenschaltung 71a jeweils mit den U-Phasen-, V-Phasen- und W-Phasenspulen 13C des Elektromotors für die Energieerzeugung 13 oder den U-Phasen-, V-Phasen- und W-Phasenspulen 14C des Elektromotors für den Betrieb 14 verbunden.
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Der Inverter 71 schaltet EIN-(Leitungs-)/AUS-(Unterbrechungs-)Zustände der Transistoren, die jeweils ein Paar für jede Phase der U-Phase, der V-Phase und der W-Phase bilden, auf der Basis eines Gate-Signals (das heißt, eines PWM-Signals), das ein Schaltbefehl ist, der zum Beispiel zur Zeit des Antriebsbetriebs des Elektromotors für die Energieerzeugung 13 oder des Elektromotors für den Betrieb 14 von dem GENESG 55 oder dem MOTESG 56 ausgegeben und in die Gates der Transistoren UH, VH, WH, UL, VL und WL eingespeist wird.
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Auf diese Weise werden der U-Phasen-Wechselstrom Iu, der V-Phasen-Wechselstrom Iv und der W-Phasen-Wechselstrom angelegt, indem Gleichstromleistung, die von der Batterie 54 geliefert wird, durch den Spannungsregler 53 in Dreiphasen-Wechselstromleitung umgewandelt wird und nacheinander die Energiespeisung der U-Phasen-, der V-Phasen- und der W-Phasenspulen 13C des Elektromotors für die Energieerzeugung 13 oder der U-Phasen-, V-Phasen- und W-Phasenspulen 14C des Elektromotors für den Betrieb 14 geschaltet wird.
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Andererseits schaltet der Inverter 71 zum Beispiel zur Zeit des Energieerzeugungsbetriebs des Elektromotors für die Energieerzeugung 13 oder des Elektromotors für den Betrieb 14 basierend auf dem Gate-Signal EIN (Leitung) oder AUS (Unterbrechung), welches auf der Basis eines Drehwinkels des Rotors 13R des Elektromotors für die Energieerzeugung 13 oder des Rotors 14R des Elektromotors 14 für den Betrieb synchronisiert wird, und wandelt erzeugte elektrische Wechselstromleistung, die von dem Elektromotor für die Energieerzeugung 13 oder dem Elektromotor für den Betrieb 14 ausgegeben wird, in Gleichstromleistung um.
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Die GENPDU 51 führt das Senden und Empfangen der elektrischen Leistung zwischen dem Elektromotor für die Energieerzeugung 13 und der Batterie 54 durch den Spannungsregler 53 durch, und die MOTPDU 52 führt das Senden und Empfangen von elektrischer Leistung zwischen dem Elektromotor für den Betrieb 14 und der Batterie 54 durch den Spannungsregler 53 durch. Daneben ermöglichen die GENPDU 51 und die MOTPDU 52 das Senden und Empfangen von elektrischer Leistung zwischen dem Elektromotor für die Energieerzeugung 13 und dem Elektromotor für den Betrieb 14 und ermöglichen die Lieferung der erzeugten elektrischen Leistung, die zum Beispiel durch die Leistung der Brennkraftmaschine 12 von dem Elektromotor für die Energieerzeugung 13 ausgegeben wird, an den Elektromotor für den Betrieb 14, der den Antriebsbetrieb durchführt.
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Der Spannungsregler 53 ist derart aufgebaut, dass er zum Beispiel einen Gleichstrom-Gleichstrom-Wandler oder ähnliches umfasst, und die Spannungsregler 53 sind zwischen die GENPDU 51 und die Batterie 54 und zwischen die MOTPDU 52 und die Batterie 54 geschaltet und führen die Spannungseinstellung in Bezug auf das Senden und Empfangen von elektrischer Leistung zwischen der GENPDU 51 und der Batterie 54 und zwischen der MOTPDU 52 und der Batterie 54 durch.
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Das GENESG 55 steuert einen Betrieb (Energiespeisung) des Elektromotors für die Energieerzeugung 13 durch die GENPDU 51 durch Ausgeben eines Schaltbefehls (ein Gate-Signal), der in das Gate jedes der Transistoren UH, VH, WH, UL, VL und WL des in der GENPDU 51 enthaltenen Inverters 71 eingespeist wird.
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Das MOTESG 56 steuert einen Betrieb (Energiespeisung) des Elektromotors für den Betrieb 14 durch die MOTPDU 52 durch Ausgeben eines Schaltbefehls (ein Gate-Signal), das in das Gate jedes der Transistoren UH, VH, WH, UL, VL und WL des in der MOTPDU 52 enthaltenen Inverters 71 eingespeist wird Außerdem sind der Schaltbefehl (das Gate-Signal), der von dem GENESG 55 an die GENPDU 51 ausgegeben wird, und der Schaltbefehl (das Gate-Signal), der von dem MOTESG 56 an die GENPDU 52 ausgegeben wird, Impulssignale für den EIN/AUS-Antrieb der Transistoren UH, VH, WH, UL, VL und WL des Inverters 71. Die Betriebe (Energiespeisung) des Elektromotors für die Energieerzeugung 13 und des Elektromotors für den Betrieb 14 werden jeweils basierend auf der Betriebszeit des Impulssignals, das heißt, dem Verhältnis EIN/AUS, gesteuert.
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Das BATTESG 57 führt zum Beispiel die Steuerung der Überwachung, des Schutzes und ähnliches der Batterie 54 durch.
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Zum Beispiel berechnet das BATTESG 57 die Restkapazität der Batterie 54 auf der Basis von Erfassungssignalen für die Spannung, den Strom und die Temperatur der Batterie 54 und der Nutzungsstunden oder ähnlichem der Batterie 54.
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Das ENGESG 58 steuert zum Beispiel die Kraftstoffzufuhr an die Brennkraftmaschine 12, die Zündungszeit oder ähnliches.
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Das BRKESG 59 steuert die Bremsvorrichtung 61, die in einem Rad, wie etwa zum Beispiel dem Antriebsrad W, bereitgestellt ist.
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Die Bremsvorrichtung 61 hat eine Struktur, um eine Reibungskraft, die eine Bremskraft für jedes Rad zwischen einer Bremsscheibe und einem Bremsbelag wird, zum Beispiel durch Drücken des Bremsbelags mit Bremsflüssigkeitsdruck gegen die integral mit jedem Rad drehbare Bremsscheibe zu erzeugen.
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Die Bremsvorrichtung 61 umfasst zum Beispiel ein Bremspedal 61a, einen Bremsflüssigkeitsdruckkreislauf 61b und einen Bremsmotor 61c.
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Der Bremsflüssigkeitsdruckkreislauf 61b ist derart aufgebaut, dass er fähig ist, zum Beispiel durch einen Hauptzylinder, der mit einer Betätigung des Bremspedals 61a verknüpft ist, oder einen Motorzylinder, der ungeachtet der Betätigung des Bremspedals 61a von dem Bremsmotor 61c angetrieben wird, einen Bremsflüssigkeitsdruck zu erzeugen, der an jedes Rad geliefert wird.
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Das MGESG 60 führt das Management und die Steuerung der anderen ESGs 55 bis 59 durch und steuert die Betriebszustände der Brennkraftmaschine 12 und jedes der Elektromotoren 13 und 14 und den Zustand des Hybridfahrzeugs 1 in Übereinstimmung mit den ESGs 55 bis 59.
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Aus diesem Grund werden Erfassungssignale, die von verschiedenen Sensoren ausgegeben werden, welche Zustandsgrößen in Bezug auf die Zustande der Brennkraftmaschine 12, des Elektromotors für die Energieerzeugung 13, des Elektromotors für den Betrieb 14, die GENPDU 51 und die MOTPDU 52 erfassen, Erfassungssignale, die von verschiedenen Sensoren ausgegeben werden, die Zustandsgrößen in Bezug auf die Betriebszustände des Hybridfahrzeugs 1 erfassen, Signale, die von verschiedenen Sensoren ausgegeben werden, und ähnliches in das MGESG 60 eingespeist.
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Zum Beispiel werden Erfassungssignale, die von Rotationssensoren (Stillstandszustand-Erfassungseinheit) 13a und 14a, wie etwa Drehmeldern, welche die Drehwinkel des Elektromotors für die Energieerzeugung 13 und des Elektromotors für den Betrieb 14 erfassen, Sensoren (Zustandsgrößen-Erfassungseinheit) 51a und 52a, die Zustandsgrößen (zum Beispiel die Anzahl von Energiespeisungen, die Spannung, den Strom, die Temperatur oder ähnliches) in Bezug auf die Temperaturen der GENPDU 51 und der MOTPDU 52 erfassen, einem Gaspedalpositionssensor 81 (Erfassungseinheit für die erforderliche Antriebskraft), der durch Drücken des Gaspedals in Bezug auf die erforderliche Antriebskraft des Fahrers die Größe des Hubs eines Gaspedals (Gaspedalposition) erfasst, einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, der die Geschwindigkeit des Hybridfahrzeugs 1 erfasst, und ähnlichem ausgegeben werden, in das MGESG 60 eingespeist.
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Die Steuervorrichtung eines Elektrofahrzeugs 10 gemäß dieser Ausführungsform hat den vorstehend beschriebenen Aufbau, und als nächstes wird der Betrieb der Steuervorrichtung eines Elektrofahrzeugs 10 beschrieben.
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Das MGESG 60 hat in dieser Ausführungsform als Betriebsarten des Hybridfahrzeugs 1 zum Beispiel eine in 4 gezeigte erste EV-Betriebsart, eine in 5 gezeigte zweite EV-Betriebsart, eine in 6 gezeigte dritte EV-Betriebsart, eine in 7 gezeigte Verbrennungsmotor-Startbetriebsart, eine in 8 gezeigte serielle EV-Betriebsart und eine in 9 gezeigte Energiespeisungsphasen-Umschaltbetriebsart.
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Die zum Beispiel in 4 gezeigte erste EV-Betriebsart ist eine Betriebsart, um den Elektromotor für den Betrieb 14 nur durch die elektrische Leistung, die von der Batterie 54 ausgegeben wird, anzutreiben und eine Antriebskraft, die von dem Elektromotor für den Betrieb 14 ausgegeben wird, auf die Antriebsräder W zu übertragen.
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Die erste EV-Betriebsart wird zum Beispiel in einem Fall ausgewählt, in dem eine erforderliche Antriebskraft für das Hybridfahrzeug 1 zu der Zeit des Rückwärtsfahrens des Hybridfahrzeugs 1 kleiner als ein vorgegebener Wert ist, in einem Fall, in dem die Energieeffizienz höher als in anderen Betriebsarten ist, die sich auf den Antrieb der Antriebsräder W beziehen, oder ähnliches.
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Außerdem ist die Brennkraftmaschine 12 in der ersten EV-Betriebsart in einem gestoppten Zustand, und die Kupplung 26 ist in einem Trennungszustand, um die Leistungsübertragung zwischen der ersten Antriebswelle 21 und dem ersten Zahnrad 31 zu unterbrechen.
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Da dann zur Zeit der normalen Rotation des Elektromotors für den Betrieb 14 die zweite Antriebswelle 22 aufgrund der Freilaufkupplung 27 in Bezug auf die dritte Antriebswelle 23 leerläuft, ist der Elektromotor für die Energieerzeugung 13 in einem gestoppten Zustand.
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Da andererseits zur Zeit der Rückwärtsrotation des Elektromotors für den Betrieb 14 eine Antriebskraft von der dritten Antriebswelle 23 durch die Freilaufkupplung 27 auf die zweite Antriebswelle 22 übertragen wird, ist der Elektromotor für die Energieerzeugung 13 in einem Zustand, in dem er durch die Antriebskraft des Elektromotors für den Betrieb 14 der Rückwärtsrichtung folgend rotiert wird.
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Ferner ist die zum Beispiel in 5 gezeigte zweite EV-Betriebsart eine Betriebsart, um den Elektromotor für die Energieerzeugung 13 und den Elektromotor für den Betrieb 14 nur durch elektrische Leistung anzutreiben, die von der Batterie 54 ausgegeben wird, und eine Antriebskraft, die von dem Elektromotor für die Energieerzeugung 13 und dem Elektromotor für den Betrieb 14 ausgegeben wird, auf die Antriebsräder W zu übertragen.
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In der zweiten EV-Betriebsart ist die Brennkraftmaschine 12 in einem gestoppten Zustand, der Elektromotor für die Energieerzeugung 13 und der Elektromotor für den Betrieb 14 rotieren normal, und die Kupplung 26 ist in einem Trennungszustand, um die Leistungsübertragung zwischen der ersten Antriebswelle 21 und dem ersten Zahnrad 31 zu unterbrechen.
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Ferner ist die zum Beispiel in 6 gezeigte dritte EV-Betriebsart eine Betriebsart, um den Elektromotor für die Energieerzeugung 13 nur durch elektrische Leistung anzutreiben, die von der Batterie 54 ausgegeben wird, und die Antriebskraft, die von dem Elektromotor für die Energieerzeugung 13 ausgegeben wird, auf die Antriebsräder W zu übertragen.
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Die dritte EV-Betriebsart wird zum Beispiel in einem Fall ausgewählt, in dem die Energieeffizienz, einschließlich des Energieverlusts, der mit dem Mitdrehen des Elektromotors für den Betrieb 14 durch die Antriebskraft des Elektromotors für die Energieerzeugung 13 verbunden ist, in Bezug auf den Antrieb der Antriebsräder W oder ähnliches höher als die in anderen Betriebsarten ist.
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Außerdem ist die Brennkraftmaschine 12 in der dritten EV-Betriebsart in einem gestoppten Zustand, der Elektromotor für die Energieerzeugung 13 rotiert normal, und die Kupplung 26 ist in einem Trennungszustand, um die Leistungsübertragung zwischen der ersten Antriebswelle 21 und dem ersten Zahnrad 31 zu unterbrechen.
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Da ferner zur Zeit der normalen Rotation des Elektromotors für die Energieerzeugung 13 eine Antriebskraft von der zweiten Antriebswelle 22 durch die Freilaufkupplung 27 auf die dritte Antriebswelle 23 übertragen wird, ist der Elektromotor für den Betrieb 14 in einem Zustand, in dem er durch die Antriebskraft des Elektromotors für die Energieerzeugung 13 der Normaldrehung folgend rotiert wird.
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Ferner ist die zum Beispiel in 7 gezeigte Brennkraftmaschinen-Startbetriebsart eine Betriebsart, um den Elektromotor für die Energieerzeugung 13 nur durch elektrische Leistung anzutreiben, die von der Batterie 54 ausgegeben wird, und eine Antriebskraft, die von dem Elektromotor für die Energieerzeugung 13 ausgegeben wird, an die Brennkraftmaschine 12 zu übertragen, wodurch die Brennkraftmaschine 12 gestartet wird.
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In der Brennkraftmaschinen-Startbetriebsart rotiert der Elektromotor für die Energieerzeugung 13 rückwärts, und die Kupplung 26 ist in einem Verbindungszustand, um die Leistungsübertragung zwischen der ersten Antriebswelle 21 und dem ersten Zahnrad 31 zu ermöglichen.
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Da ferner die zweite Antriebswelle 22 aufgrund der Freilaufkupplung 27 in Bezug auf die dritte Antriebswelle 23 rotiert, wird ein Zustand erzeugt, in dem die Antriebskraft, die von dem Elektromotor für die Energieerzeugung 13 ausgegeben wird, nicht auf den Elektromotor für den Betrieb 14 und die Antriebsräder W übertragen wird.
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Dann wird in einem Fall, in dem der Betrieb des Hybridfahrzeugs 1 erforderlich ist, der Elektromotor für den Betrieb 14 nur durch die elektrische Leistung angetrieben, die von der Batterie 54 ausgegeben wird, und eine Antriebskraft, die von dem Elektromotor für den Betrieb 14 ausgegeben wird, wird auf die Antriebsräder W übertragen.
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Ferner ist die zum Beispiel in 8 gezeigte serielle EV-Betriebsart eine Betriebsart, um die Brennkraftmaschine 12 anzutreiben, eine Antriebskraft, die von der Brennkraftmaschine 12 ausgegeben wird, auf den Elektromotor für die Energieerzeugung 13 zu übertragen, wodurch ein Energieerzeugungsbetrieb des Elektromotors für die Energieerzeugung 13 durchgeführt wird, den Elektromotor für den Betrieb 14 durch elektrische Leistung, die von der Batterie 54 ausgegeben wird, oder die erzeugte elektrische Leistung, die von dem Elektromotor für die Energieerzeugung 13 ausgegeben wird, anzutreiben und eine Antriebskraft, die von dem Elektromotor für den Betrieb 14 ausgegeben wird, auf die Antriebsräder W zu übertragen.
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Da die Kupplung 26 in der seriellen EV-Betriebsart in einem Verbindungszustand ist, um die Leistungsübertragung zwischen der ersten Antriebswelle 21 und dem ersten Zahnrad 31 zu ermöglichen, der Elektromotor für die Energieerzeugung 13 rückwärts rotiert, und die zweite Antriebswelle 22 aufgrund der Freilaufkupplung 21 in Bezug auf die dritte Antriebswelle 23 leerläuft, wird ein Zustand erzeugt, in dem eine Antriebskraft, die von dem Elektromotor für die Energieerzeugung 13 ausgegeben wird, nicht auf den Elektromotor für den Betrieb 14 und die Antriebsräder W übertragen wird.
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Da andererseits der Elektromotor für den Betrieb 14 normal rotiert und die dritte Antriebswelle 23 aufgrund der Freilaufkupplung 27 in Bezug auf die zweite Antriebswelle 22 leerläuft, wird eine Antriebskraft, die von dem Elektromotor für den Betrieb 14 ausgegeben wird, nur auf die Antriebsräder W übertragen.
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Ferner ist die zum Beispiel in 9 gezeigte Energiespeisungsphasen-Umschaltbetriebsart eine Betriebsart, um eine Energiespeisungsphase durch Antreiben des Elektromotors für die Energieerzeugung 13 durch elektrische Leistung, die von der Batterie 54 ausgegeben wird, vor dem Energiespeisungsbeginn (oder Energiespeisungsneustart) des Elektromotors für die Energieerzeugung 13, der einen Stillstandszustand annimmt, umzuschalten.
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In der Energiespeisungsphasen-Umschaltbetriebsart ist die Brennkraftmaschine 12 in einem gestoppten Zustand, der Elektromotor für die Energieerzeugung 13 rotiert rückwärts, und die Kupplung 26 ist in einem Trennungszustand, um die Leistungsübertragung zwischen der ersten Antriebswelle 21 und dem ersten Zahnrad 31 zu unterbrechen.
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Da ferner die zweite Antriebswelle 22 aufgrund der Freilaufkupplung 27 in Bezug auf die dritte Antriebswelle leerläuft, wird ein Zustand erzeugt, in dem eine Antriebskraft, die von dem Elektromotor für die Energieerzeugung 13 ausgegeben wird, nicht auf den Elektromotor für den Betrieb 14 und die Antriebsräder W übertragen wird.
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Da andererseits in einem Fall, in dem eine erforderliche Antriebskraft für das Hybridfahrzeug 1 kleiner als ein vorgegebener Wert ist und es erforderlich ist, dass ein Stillstandszustand des Elektromotors für den Betrieb 14 aufrecht erhalten wird, der Elektromotor für den Betrieb 14 nur durch elektrische Leistung, die von der Batterie 54 ausgegeben wird, in einer normalen Rotationsrichtung angetrieben wird und die dritte Antriebswelle 23 aufgrund der Freilaufkupplung 27 in Bezug auf die zweite Antriebswelle 22 leerläuft, wird eine Antriebskraft, die von dem Elektromotor für den Betrieb 14 ausgegeben wird, nur auf die Antriebsräder W übertragen.
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Hier nachstehend wird eine Beschreibung in Bezug auf einen Betrieb des MGESG 60 in einem Fall gegeben, in dem in einem Energiespeisungszustand des Elektromotors für den Betrieb 14 oder des Elektromotors für die Energieerzeugung 13, in dem eine Antriebskraft auf die Antriebsräder W übertragen werden kann, ein sogenannter Stillstandszustand aufgetreten ist, in dem, obwohl das Gaspedal einer EIN-Betätigung unterzogen wird, das Hybridfahrzeug 1 zum Beispiel auf einer Steigung oder ähnlichem aufgrund einer hohen Gradientenlast, das heißt, einem Zustand, in dem die Rotation stoppt oder eine Drehzahl kleiner oder gleich einer vorgegebenen Drehzahl wird, nicht starten kann.
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Wenn zur Zeit der Ausführung der zum Beispiel in 4 gezeigten ersten EV-Betriebsart in einem Energiespeisungszustand des Elektromotors für den Betrieb 14 ein Stillstandzustand auftritt, in dem die Rotation stoppt oder eine Drehzahl kleiner oder gleich einer vorgegebenen Drehzahl wird, wird die Energiespeisung nur in einem spezifischen Transistor unter den jeweiligen Transistoren UH, VH, WH, UL, VL und WL des Inverters 71 der MOTPDU 52 fortgesetzt, und somit steigt die Temperatur der MOTPDU 52 an.
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Zu dieser Zeit bestimmt das MGESG 60 auf der Basis eines Erfassungssignals, das von einem Sensor ausgegeben wird, der eine auf die Temperatur der MOTPDU 52 bezogene Zustandsgröße (zum Beispiel die Anzahl der Energiespeisungen, die Spannung, den Strom oder ähnliches) erfasst, ob die Temperatur des Inverters 71 der MOTPDU 52 höher als eine vorgegebene Temperatur geworden ist oder nicht.
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Dann wird in einem Fall, in dem bestimmt wird, dass die Temperatur de Inverters 71 der MOTPDU 52 höher als eine vorgegebene Temperatur geworden ist, die Betriebsart des Hybridfahrzeugs 1 von der ersten EV-Betriebsart auf die zum Beispiel in 5 gezeigte zweite EV-Betriebsart umgeschaltet, und die Energiespeisung des Elektromotors für die Energieerzeugung 13 wird gestartet, wodurch die Höhe der Energiespeisung des Elektromotors für den Betrieb 14 verringert wird und auch die Höhe der Energiespeisung des Elektromotors für die Energieerzeugung 13 erhöht wird.
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Zu dieser Zeit schaltet das MGESG 60 die Energiespeisung derart, dass eine Verringerung in der Ausgangsleistung des Elektromotors für den Betrieb 14 und eine Erhöhung der Ausgangsleistung des Elektromotors für die Energieerzeugung 13 gleich gemacht werden, und steuert die Energiespeisung derart, dass eine Gesamtantriebskraft, die von dem Elektromotor für den Betrieb 14 und dem Elektromotor für die Energieerzeugung 13 auf die Antriebsräder W übertragen wird, gleich einer erforderlichen Antriebskraft wird (das heißt, so dass, wenn eine erforderliche Antriebskraft konstant ist, eine Gesamtantriebskraft ebenfalls konstant wird).
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Dann wird die Betriebsart des Hybridfahrzeugs 1 von der zweiten EV-Betriebsart auf die zum Beispiel in 6 gezeigte dritte EV-Betriebsart umgeschaltet, wodurch nur der Elektromotor für die Energieerzeugung 13 in einen Stillstandszustand gebracht wird.
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Als ein Ergebnis wird die Energiespeisung nur in einem spezifischen Transistor unter den jeweiligen Transistoren UH, VH, WH, UL, VL und WL des Inverters 71 der GENPDU 51 fortgesetzt, und somit steigt die Temperatur der GENPDU 51.
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Zu dieser Zeit bestimmt das MGESG 60 basierend auf einem Erfassungssignal, das von einem Sensor ausgegeben wird, der eine Zustandsgröße (zum Beispiel die Anzahl von Energiespeisungen, die Spannung, den Strom, die Temperatur oder ähnliches) bezogen auf die Temperatur der GENPDU 51 erfasst, ob die Temperatur des Inverters 71 der GENPDU 51 höher als eine vorgegebene Temperatur geworden ist oder nicht.
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Dann wird in einem Fall, in dem bestimmt wird, dass die Temperatur des Inverters 71 der GENPDU 51 höher als eine vorgegebene Temperatur geworden ist, die Betriebsart des Hybridfahrzeugs 1 von der dritten EV-Betriebsart auf die zweite EV-Betriebsart umgeschaltet, und die Energiespeisung des Elektromotors für den Betrieb 14 wird gestartet, wodurch die Höhe der Energiespeisung des Elektromotors für die Energieerzeugung 13 verringert wird und auch die Höhe der Energiespeisung des Elektromotors für den Betrieb 14 erhöht wird.
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Zu dieser Zeit schaltet das MGESG 60 die Energiespeisung derart um, dass eine Verringerung in der Ausgangsleistung des Elektromotors für die Energieerzeugung 13 und eine Erhöhung in der Ausgangsleistung des Elektromotors für den Betrieb 14 gleich gemacht werden, und steuert die Energiespeisung derart, dass eine Gesamtantriebskraft, die von dem Elektromotor für die Energieerzeugung 13 und dem Elektromotor für den Betrieb 14 auf die Antriebsräder W übertragen wird, gleich einer erforderlichen Antriebskraft wird (das heißt, derart, dass, wenn eine erforderliche Antriebskraft konstant ist, eine Gesamtantriebskraft ebenfalls konstant wird).
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Dann wird die Betriebsart des Hybridfahrzeugs 1 von der zweiten EV-Betriebsart auf die erste EV-Betriebsart umgeschaltet, wodurch nur der Elektromotor für den Betrieb 14 in einen Stillstandzustand gebracht wird.
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Dann führt das MGESG 60 wiederholt die vorstehend beschriebenen Betriebe, das heißt, das Umschalten der Energiespeisung zwischen dem Elektromotor für den Betrieb 14 und dem Elektromotor für die Energieerzeugung 13, aus, bis ein Stillstandszustand des Hybridfahrzeugs 1 beseitigt ist.
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Hier nachstehend wird ein Flussdiagramm der Verarbeitung, die von dem MGESG 60 ausgeführt wird, beschrieben.
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Zuerst wird in einem Schritt S01, der zum Beispiel in 10 gezeigt ist, von dem Elektromotor für den Betrieb 14 ein erforderliches Drehmoment, das der erforderlichen Antriebskraft des Fahrers entspricht, basierend auf einem Signal oder ähnlichem eines Erfassungsergebnisses, das zum Beispiel von dem Beschleunigungspositionssensor 81 ausgegeben wird, erzeugt.
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Als nächstes wird in einem Schritt S02 bestimmt, ob der Elektromotor für den Betrieb 14 in einem Energiespeisungszustand des Elektromotors für den Betrieb 14, der eine Antriebskraft auf die Antriebsräder W übertragen kann, in einem Stillstandszustand, das heißt, einem Zustand, in dem die Rotation stoppt oder eine Drehzahl kleiner oder gleich einer vorgegebenen Drehzahl wird, ist oder nicht.
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In einem Fall, in dem ein Bestimmungsergebnis „Nein” ist, geht die Verarbeitung weiter zu einem Schritt S09, der später beschrieben wird.
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Andererseits geht die Verarbeitung in einem Fall, in dem das Bestimmungsergebnis „Ja” ist, weiter zu einem Schritt S03.
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Dann wird in dem Schritt S03 bestimmt, ob die Temperatur des Inverters 71 der MOTPDU 52, welche die Energiespeisung des Elektromotors für den Betrieb 14 steuert, höher als eine vorgegebene Temperatur ist oder nicht.
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In einem Fall, in dem das Bestimmungsergebnis „Nein” ist, kehrt die Verarbeitung zu dem vorstehend beschriebenen Schritt S02 zurück.
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Andererseits geht die Verarbeitung in einem Fall, in dem das Bestimmungsergebnis „Ja” ist, zu einem Schritt S04 weiter.
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Dann wird in dem Schritt S04 die Energiespeisung des Elektromotors für die Energieerzeugung 13 gestartet, wodurch die Höhe der Energiespeisung des Elektromotors für den Betrieb 14 verringert wird und auch die Höhe der Energiespeisung des Elektromotors für die Energieerzeugung 13 erhöht wird, und die Energiespeisung wird derart geschaltet, dass eine Verringerung in der Ausgangsleistung des Elektromotors für den Betrieb 14 und eine Erhöhung in der Ausgangsleistung des Elektromotors für die Energieerzeugung 13 gleich gemacht werden.
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Als nächstes wird in einem Schritt S05 die Energiespeisung des Elektromotors für den Betrieb 14 gestoppt, wodurch die Drehmomenterzeugung von dem Elektromotor für den Betrieb 14 unterbunden wird.
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Dann wird in einem Schritt S06 bestimmt, ob die Temperatur des Inverters 71 der GENPDU 51, welche die Energiespeisung des Elektromotors für die Energieerzeugung 13 steuert, höher als eine vorgegebene Temperatur ist oder nicht.
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In einem Fall, in dem das Bestimmungsergebnis „Ja” ist, geht die Verarbeitung weiter zu einem Schritt S11, der später beschrieben wird.
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Andererseits geht die Verarbeitung in einem Fall, in dem das Bestimmungsergebnis „Nein” ist, weiter zu einem Schritt S07.
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Dann wird in dem Schritt S07 bestimmt, ob die Temperatur des Inverters 71 der MOTPDU 52, welche die Energiespeisung des Elektromotors für den Betrieb 14 steuert, kleiner oder gleich einer vorgegebenen Temperatur ist und das erforderliche Drehmoment, das der erforderlichen Antriebskraft des Fahrers entspricht, erhöht wurde, oder nicht.
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In einem Fall, in dem das Bestimmungsergebnis „Nein” ist, kehrt die Verarbeitung zu dem vorstehend beschriebenen Schritt S05 zurück.
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Andererseits geht die Verarbeitung in einem Fall, in dem das Bestimmungsergebnis „Ja” ist, zu einem Schritt S08 weiter.
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Als nächstes wird in dem Schritt S08 bestimmt, ob der Stillstandszustand beseitigt wurde oder nicht.
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In einem Fall, in dem das Bestimmungsergebnis „Nein” ist, kehrt die Verarbeitung zu dem vorstehend beschriebenen Schritt S05 zurück.
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Andererseits geht die Verarbeitung in einem Fall, in dem das Bestimmungsergebnis „Ja” ist, zu Ende weiter.
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Ferner wird in dem Schritt S09 bestimmt, ob der Elektromotor für die Energieerzeugung 13 in einem Stillstandszustand ist oder nicht.
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In einem Fall, in dem das Bestimmungsergebnis „Nein” ist, geht die Verarbeitung weiter zu Ende.
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Andererseits geht die Verarbeitung in einem Fall, in dem das Bestimmungsergebnis „Ja” ist, weiter zu einem Schritt S10.
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Dann wird in dem Schritt S10 bestimmt, ob die Temperatur des Inverters 71 der GENPDU 51, welche die Energiespeisung des Elektromotors für die Energieerzeugung 13 steuert, höher als eine vorgegebene Temperatur ist oder nicht.
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In einem Fall, in dem das Bestimmungsergebnis „Nein” ist, kehrt die Verarbeitung zu dem vorstehend beschriebenen Schritt S09 zurück.
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Andererseits geht die Verarbeitung in einem Fall, in dem das Bestimmungsergebnis „Ja” ist, weiter zu dem Schritt S11.
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Dann wird in dem Schritt S11 die Energiespeisung des Elektromotors für den Betrieb 14 gestartet, wodurch die Höhe der Energiespeisung des Elektromotors für die Energieerzeugung 13 verringert wird und auch die Höhe der Energiespeisung des Elektromotors für den Betrieb 14 erhöht wird, und die Energiespeisung derart geschaltet wird, dass eine Verringerung in der Ausgangsleistung des Elektromotors für die Energieerzeugung 13 und eine Erhöhung in der Ausgangsleistung des Elektromotors für den Betrieb 14 gleich gemacht werden.
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Als nächstes wird in einem Schritt S12 die Energiespeisung des Elektromotors für die Energieerzeugung 13 gestoppt, wodurch die Drehmomenterzeugung von dem Elektromotor für die Energieerzeugung 13 unterbunden wird.
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Dann wird in einem Schritt S13 bestimmt, ob die Temperatur des Inverters 71 der MOTPDU 52, welche die Energiespeisung des Elektromotors für den Betrieb 14 steuert, höher als eine vorgegebene Temperatur ist oder nicht.
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In einem Fall, in dem das Bestimmungsergebnis „Ja” ist, kehrt die Verarbeitung zu dem vorstehend beschriebenen Schritt S04 zurück.
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Andererseits geht die Verarbeitung in einem Fall, in dem das Bestimmungsergebnis „Nein” ist, weiter zu einem Schritt S14.
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Dann wird in dem Schritt S14 bestimmt, ob die Temperatur des Inverters 71 der GENPDU 51, welche die Energiespeisung des Elektromotors für die Energieerzeugung 13 steuert, kleiner oder gleich einer vorgegebenen Temperatur ist und das erforderliche Drehmoment, das der erforderlichen Antriebskraft des Fahrers entspricht, erhöht wurde oder nicht.
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In einem Fall, in dem das Bestimmungsergebnis „Nein” ist, kehrt die Verarbeitung zu dem vorstehend beschriebenen Schritt S12 zurück.
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Andererseits geht die Verarbeitung in einem Fall, in dem das Bestimmungsergebnis „Ja” ist, weiter zu einem Schritt S15.
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Als nächstes wird in dem Schritt S15 bestimmt, ob der Stillstandszustand beseitigt wurde oder nicht.
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In einem Fall, in dem das Bestimmungsergebnis „Nein” ist, kehrt die Verarbeitung zu dem vorstehend beschriebenen Schritt S12 zurück.
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Andererseits geht die Verarbeitung in einem Fall, in dem das Bestimmungsergebnis „Ja” ist, weiter zu ENDE.
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Wie vorstehend beschrieben, wird der Elektromotor für den Betrieb 14 oder der Elektromotor für die Energieerzeugung 13, welcher der Energiespeisung unterzogen wird (das heißt der Elektromotor, der einen Stillstandszustand annimmt), gemäß der Steuervorrichtung eines Elektrofahrzeugs 10 und dem Steuerverfahren eines Elektrofahrzeugs durch diese Ausführungsform selbst in einem Fall, in dem ein Stillstandszustand aufgetreten ist, in dem die Rotation des Elektromotors für den Betrieb 14, der in einem Energiespeisungszustand ist, stoppt oder die Drehzahl kleiner oder gleich einer vorgegebenen Drehzahl wird, zum Beispiel in einem Fall, in dem die Geschwindigkeit des Hybridfahrzeugs 1 auf einer Steigung oder ähnlichem auf null verringert wurde, basierend auf der Temperatur der GENPDU 51 oder der MOTPDU 51 umgeschaltet.
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Auf diese Weise ist es möglich, Antriebsaggregate, wie etwa die GENPDU 51, die MOTPDU 52, den Elektromotor für die Energieerzeugung 13 und den Elektromotor für den Betrieb 14 zu kühlen, ohne das Hybridfahrzeug 1 rückwärtsfahren zu lassen, und somit ist es möglich, zu verhindern, dass die Temperatur der Antriebsaggregate übermäßig steigt.
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Außerdem wird die Steuerung, selbst wenn die Energiespeisung umgeschaltet wird, derart durchgeführt, dass eine Verringerung in der Ausgangsleistung des Elektromotors, dessen Energiespeisung gestoppt wird (das heißt, des Elektromotors für den Betrieb 14 oder des Elektromotors für die Energieerzeugung 13) durch eine Erhöhung in der Ausgangsleistung des Elektromotors, dessen Energiespeisung gestartet wird (das heißt, des anderen des Elektromotors für den Betrieb 14 und des Elektromotors für die Energieerzeugung 13) kompensiert.
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Da auf diese Weise die Ausgangsleistung des Elektromotors für den Betrieb 14 und des Elektromotors für die Energieerzeugung 13, selbst in einem Fall, in dem die erforderliche Antriebskraft des Fahrers geändert wird, als Ganzes unveränderbar aufrecht erhalten wird, ist es möglich, folgend auf die Änderung das richtige Ansprechverhalten und die erwünschte allgemeine Gebrauchstauglichkeit sicherzustellen.
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Außerdem wird es durch wiederholtes Umschalten der Energiespeisung an die GENPDU 51, die MOTPDU 52, den Elektromotor für die Energieerzeugung 13 und den Elektromotor für den Betrieb 14, in denen es eine Temperaturspanne gibt, möglich, über einen langen Zeitraum einen Stillstandszustand aufrecht zu erhalten, und es ist möglich, eine Zunahme in der Temperatur der Antriebsaggregate als Ganzes zu unterdrücken.
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Da außerdem eine Energiespeisungsphase in dem Elektromotor für die Energieerzeugung 13 umgeschaltet wird und die Energiespeisung dann neu gestartet wird, wird die Konzentration der Energiespeisung auf eine einzige Energiespeisungsphase verhindert, und somit kann eine lokale und übermäßige Zunahme in der Temperatur der Antriebsaggregate, wie etwa des Elektromotors für die Energieerzeugung 13 und der GENPDU 51, oder das Auftreten einer lokalen Verschlechterung verhindert werden.
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Außerdem wird in einem Fall, in dem die erforderliche Antriebskraft des Fahrers größer oder gleich einem vorgegebenen Wert ist, bestimmt, dass die Beseitigung des Stillstandszustands erwünscht ist, und somit wird die Ausgangsleistung des anderen Elektromotors (das heißt, des anderen Elektromotors als dem, der einen Stillstandszustand annimmt) zu der Ausgangsleistung des Elektromotors, der einen Stillstandszustand annimmt, des Elektromotors für die Energieerzeugung 13 und des Elektromotors für den Betrieb 14 addiert, und dann wird von dem anderen Elektromotor Leistung ausgegeben, die der erforderlichen Antriebskraft entspricht.
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Auf diese Weise ist es möglich, die Absicht des Fahrers in dem Betriebszustand des Hybridfahrzeugs 1 geeignet widerzuspiegeln, während verhindert wird, dass die Temperatur der Antriebsaggregate, wie etwa der GENPDU 51, der MOTPDU 52, des Elektromotors für die Energieerzeugung 13 und des Elektromotors für den Betrieb 14 übermäßig zunimmt.
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Da der Elektromotor für die Energieerzeugung 13 außerdem zur Zeit der Rückwärtsrotation in Bezug auf den Elektromotor für den Betrieb 14 leerläuft, ist es möglich, die Energiespeisungsphase des Elektromotors für die Energieerzeugung 13 leicht umzuschalten, ohne eine Antriebskraft von dem Elektromotor für die Energieerzeugung 13 auf den Elektromotor für den Betrieb 14 und die Antriebsräder W zu übertragen, und es ist möglich, eine lokale und übermäßige Zunahme der Temperatur zu verhindern.
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Außerdem ist es in Bezug auf die Anordnung des Elektromotors für die Energieerzeugung 13, des Elektromotors für den Betrieb 14 und der Freilaufkupplung 27 möglich, die Anordnungseffizienz in der Axialrichtung zu verbessern.
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Da der Elektromotor für die Energieerzeugung 13 außerdem zur Zeit der Rückwärtsrotation oder der Energieerzeugung durch die Antriebskraft der Brennkraftmaschine 12 den Antrieb der Brennkraftmaschine 12 durchführt, ist es neben dem Antreiben der Antriebsräder W zur Zeit der normalen Rotation möglich, die Energiespeisungsphase des Elektromotors für die Energieerzeugung 13 leicht umzuschalten, während der Betriebszustand des Hybridfahrzeugs 1 verändert wird, und es ist möglich, eine lokale und übermäßige Zunahme der Temperatur zu verhindern.
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Außerdem ist in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wie bei einem modifizierten Beispiel der vorstehend beschriebenen Ausführungsform, die zum Beispiel in 11 gezeigt ist, auch ein Aufbau annehmbar, in dem der Elektromotor für die Energieerzeugung 13 im Grunde einen Stillstandszustand annimmt, und wenn die Temperatur des Inverters 71 der GENPDU 51, welche die Energiespeisung des Elektromotors für die Energieerzeugung 13 steuert, gestiegen ist, nimmt der Elektromotor für den Betrieb 14 einen Stillstandszustand an, und danach nimmt der Elektromotor für die Energieerzeugung 13 in einem Fall, in dem die Temperatur des Inverters der GENPDU 51 verringert wurde, wieder einen Stillstandszustand an.
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In diesem Fall treibt das MGESG 60 den Elektromotor für die Energieerzeugung 13 vor dem erneuten Start der Energiespeisung des Elektromotors für die Energieerzeugung 13 durch elektrische Leistung an, die von der Batterie 54 ausgegeben wird, wodurch die Energiespeisungsphase des Elektromotors für die Energieerzeugung 13 umgeschaltet wird.
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Hier nachstehend wird ein Flussdiagramm der Verarbeitung, die von dem MGESG 60 in dem modifizierten Beispiel ausgeführt wird, beschrieben.
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Zuerst wird in einem zum Beispiel in 11 gezeigten Schritt S21 das erforderliche Drehmoment, das der erforderlichen Antriebskraft des Fahrers entspricht, basierend auf einem Signal oder ähnlichem eines Erfassungsergebnisses, das zum Beispiel von dem Gaspedalpositionssensor 81 ausgegeben wird, von dem Elektromotor für den Betrieb 14 erzeugt.
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Als nächstes wird in einem Schritt S22 bestimmt, ob der Elektromotor für den Betrieb 14 in einem Energiespeisungszustand des Elektromotors für den Betrieb 14, der eine Antriebskraft auf die Antriebsräder W übertragen kann, in einem Stillstandszustand, das heißt einem Zustand, in dem die Rotation stoppt oder die Drehzahl kleiner oder gleich einer vorgegebenen Drehzahl wird, ist oder nicht.
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In einem Fall, in dem das Bestimmungsergebnis „Nein” ist, geht die Verarbeitung weiter zu Ende.
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Andererseits geht die Verarbeitung in einem Fall, in dem das Bestimmungsergebnis „Ja” ist, weiter zu einem Schritt S23.
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Dann wird in dem Schritt S23 die Energiespeisung des Elektromotors für die Energieerzeugung 13 gestartet, wodurch die Höhe der Energiespeisung des Elektromotors für den Betrieb 14 verringert wird und auch die Höhe der Energiespeisung des Elektromotors für die Energieerzeugung 13 erhöht wird, und die Energiespeisung wird derart umgeschaltet, dass eine Verringerung in der Ausgangsleistung des Elektromotors für den Betrieb 14 und eine Erhöhung in der Ausgangsleistung des Elektromotors für die Energieerzeugung 13 gleich gemacht werden.
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Als nächstes wird in einem Schritt S24 die Energiespeisung des Elektromotors für den Betrieb 14 gestoppt, wodurch die Drehmomenterzeugung von dem Elektromotor für den Betrieb 14 unterbunden wird.
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Dann wird in einem Schritt S25 bestimmt, ob die Temperatur des Inverters 71 der GENPDU 51, welche die Energiespeisung des Elektromotors für die Energieerzeugung 13 steuert, höher als eine vorgegebene erste Temperatur (das heißt, die untere Grenztemperatur eines Temperaturbereichs, um die Energiespeisung des Elektromotors für die Energieerzeugung 13 zu unterbinden) ist oder nicht.
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In einem Fall, in dem das Bestimmungsergebnis „Ja” ist, geht die Verarbeitung weiter zu einem Schritt S28, der später beschrieben wird.
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Andererseits geht die Verarbeitung in einem Fall, in dem das Bestimmungsergebnis „Nein” ist, weiter zu einem Schritt S26.
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Dann wird in dem Schritt S26 bestimmt, ob die Temperatur des Inverters 71 der MOTPDU 52, welche die Energiespeisung des Elektromotors für den Betrieb 14 steuert, kleiner oder gleich einer vorgegebenen Temperatur ist und das erforderliche Drehmoment, der der erforderlichen Antriebskraft des Fahrers entspricht, erhöht wurde oder nicht.
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In einem Fall, in dem das Bestimmungsergebnis „Nein” ist, kehrt die Verarbeitung zu dem vorstehend beschriebenen Schritt S24 zurück.
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Andererseits geht die Verarbeitung in einem Fall, in dem das Bestimmungsergebnis „Ja” ist, weiter zu einem Schritt S27.
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Als nächstes wird in dem Schritt S27 bestimmt, ob der Stillstandszustand beseitigt wurde oder nicht.
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In einem Fall, in dem das Bestimmungsergebnis „Nein” ist, kehrt die Verarbeitung zu dem vorstehend beschriebenen Schritt S24 zurück.
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Andererseits geht die Verarbeitung in einem Fall, in dem das Bestimmungsergebnis „Ja” ist, weiter zu ENDE.
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Ferner wird in dem Schritt S28 die Energiespeisung des Elektromotors für den Betrieb 14 gestartet, wodurch die Höhe der Energiespeisung des Elektromotors für die Energieerzeugung 13 verringert wird und auch die Höhe der Energiespeisung des Elektromotors für den Betrieb 14 erhöht wird, und die Energiespeisung wird derart umgeschaltet, dass eine Verringerung in der Ausgangsleistung des Elektromotors für die Energieerzeugung 13 und eine Zunahme der Ausgangsleistung des Elektromotors für den Betrieb 14 gleich gemacht werden.
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Als nächstes wird in einem Schritt S29 die Energiespeisung des Elektromotors für die Energieerzeugung 13 gestoppt, wodurch die Drehmomenterzeugung von dem Elektromotor für die Energieerzeugung 13 unterbunden wird.
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Als nächstes wird in einem Schritt S30 der Elektromotor für die Energieerzeugung 13 durch elektrische Leistung angetrieben, die von der Batterie 54 ausgegeben wird, und somit wird eine Energiespeisungsphase umgeschaltet.
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Dann wird in einem Schritt S31 bestimmt, ob die Temperatur des Inverters 71 der GENPDU 51, welche die Energiespeisung des Elektromotors für die Energieerzeugung 13 steuert, kleiner oder gleich einer vorgegebenen zweiten Temperatur (das heißt, die obere Grenztemperatur eines Temperaturbereichs, um die Energiespeisung des Elektromotors für die Energieerzeugung 13), die kleiner oder gleich der vorgegebenen ersten Temperatur ist, ist oder nicht.
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In einem Fall, in dem das Bestimmungsergebnis „Ja” ist, geht die Verarbeitung weiter zu dem vorstehend beschriebenen Schritt S23.
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Andererseits geht die Verarbeitung in einem Fall, in dem das Bestimmungsergebnis „Nein” ist, weiter zu einem Schritt S32.
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Dann wird in dem Schritt S32 bestimmt, ob die Temperatur des Inverters 71 der GENPDU 51, welche die Energiespeisung des Elektromotors für die Energieerzeugung 13 steuert, kleiner oder gleich einer vorgegebenen Temperatur ist und das erforderliche Drehmoment, das der erforderlichen Antriebskraft des Fahrers entspricht, erhöht wurde, oder nicht.
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In dem Fall, in dem das Bestimmungsergebnis „Nein” ist, kehrt die Verarbeitung zu dem vorstehend beschriebenen Schritt S29 zurück.
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Andererseits geht die Verarbeitung in einem Fall, in dem das Bestimmungsergebnis „Ja” ist, weiter zu einem Schritt S33.
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Als nächstes wird in dem Schritt S33 bestimmt, ob der Stillstandszustand beseitigt wurde oder nicht.
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In einem Fall, in dem das Bestimmungsergebnis „Nein” ist, kehrt die Verarbeitung zu dem vorstehend beschriebenen Schritt S29 zurück.
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Andererseits geht die Verarbeitung in einem Fall, in dem das Bestimmungsergebnis „Ja” ist, weiter zu ENDE.
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Außerdem wurde in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform die Steuervorrichtung eines Elektrofahrzeugs 10 festgelegt, um auf dem Hybridfahrzeug 1 montiert zu werden. Jedoch gibt es dafür keine Beschränkung, und die Steuervorrichtung eines Elektrofahrzeugs 10 kann auf einem anderen Elektrofahrzeug montiert werden, das mit mehreren rotierenden elektrischen Maschinen versehen ist, die zum Beispiel Leistung für den Fahrzeugbetrieb erzeugen.
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Beschreibung der Bezugssymbole
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Hybridfahrzeug
- 10
- Steuervorrichtung eines Elektrofahrzeugs
- 12
- Brennkraftmaschine
- 13
- Elektromotor für die Energieerzeugung (rotierende elektrische Maschine oder erste rotierende elektrische Maschine)
- 13a
- Rotationssensor (Stillstandszustand-Erfassungseinheit
- 13S
- Stator
- 14
- Elektromotor für den Betrieb (rotierende elektrische Maschine oder zweite rotierende elektrische Maschine)
- 14a
- Rotationssensor (Stillstandszustand-Erfassungseinheit)
- 14S
- Stator
- 22
- zweite Antriebswelle (Rotationswelle)
- 23
- dritte Antriebswelle (Rotationswelle)
- 26
- Kupplung
- 51
- GENPDU (Energiespeisungssteuereinheit)
- 51a
- Sensor (Zustandsgrößen-Erfassungseinheit)
- 52
- MOTPDU (Energiespeisungssteuereinheit)
- 52a
- Sensor (Zustandsgrößen-Erfassungseinheit)
- 54
- Batterie
- 60
- MGESG (Zustandsgrößen-Erfassungseinheit, Sillstandszustand-Erfassungseinheit, Steuereinheit oder Erfassungseinheit für erforderliche Antriebskraft)
- 81
- Gaspedalpositionssensor (Erfassungseinheit für erforderliche Antriebskraft)
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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