DE112013003893T5

DE112013003893T5 - Elektrisches Fahrzeug und Verfahren zu dessen Steuerung

Info

Publication number: DE112013003893T5
Application number: DE201311003893
Authority: DE
Inventors: c/o TOYOTA JIDOSHA KABUSHIKI KA Imamura Tatsuya; c/o TOYOTA JIDOSHA KABUSHIKI KAIS Matsubara Tooru; c/o TOYOTA JIDOSHA KABUSHIKI KAIS Kumazaki Kenta; c/o TOYOTA JIDOSHA KABUSHIKI KA Kitahata Takeshi; c/o TOYOTA JIDOSHA KABUSHIKI K Hiasa Yasuhiro; c/o TOYOTA JIDOSHA KABUSHIKI KA Tabata Atsushi
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2012-12-06
Filing date: 2013-12-02
Publication date: 2015-04-16
Also published as: US20150217645A1; WO2014087215A3; JP2014117006A; CN104602949B; CN104602949A; JP5720664B2; WO2014087215A2; US9233614B2

Abstract

In einem elektrischen Fahrzeug ist ein automatisches Getriebe (30) zwischen einer Differenzialeinheit (20) und Antriebsrädern (44) bereitgestellt. Die Differenzialeinheit (20) hat einen Motor-Generator und eine Leistungsaufteilungsvorrichtung, und der Motor-Generator wird durch ein Schmiermittel des automatischen Getriebes (30) gekühlt. Ein Batterielader (56) ist betätigbar, um eine Leistungsspeichervorrichtung (54) unter Verwendung einer Leistungszufuhr außerhalb des Fahrzugs zu laden. Wenn die Temperatur des Schmiermittels niedriger als eine vorbestimmte Temperatur aufgrund der Ausführung des Ladens der Leistungsspeichervorrichtung (54) unter Verwendung des Laders (56) ist, und das automatische Getriebe (30) sich in einem neutralen Zustand befindet, oder in einem Zustand abgesperrter Leistung befindet, dreht die Steuerung (60) den Motor-Generator der Differenzialeinheit (20) um eine Aufwärmsteuerung zum Erhöhen der Temperatur des Schmiermittels durchzuführen.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein elektrisches Fahrzeug und ein Verfahren zu dessen Steuerung. Insbesondere befasst sich die Erfindung mit einem elektrischen Fahrzeug, indem eine Leistungsspeichervorrichtung, die Leistung zum Fahren des Fahrzeugs speichert, mit elektrischer Leistung von einer außerhalb des Fahrzeugs angeordneten Leistungszufuhr geladen werden kann, und mit einem Verfahren, diese Art von Fahrzeug zu steuern.
2. Beschreibung des Stands der Technik
Die japanische Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2009-89474 ( JP 2009-89474 A ) offenbart ein elektrisches Automobil, das an Bord eine Batterie aufweist, die mit elektrischer Leistung von einer außerhalb des Fahrzeugs angeordneten Zufuhr elektrischer Leistung geladen werden kann. In dieser Art von elektrischem Automobil ist eine Zeiteinstellungsvorrichtung bereitgestellt, die es dem Benutzer ermöglicht, die Ladestartzeit und -endzeit einzustellen, zu der das Laden der Batterie an Bord unter Verwendung der externen Leistungszufuhr zu starten und zu beenden ist. Die Zeiteinstellungsvorrichtung macht es möglich, den Zeitplan des Ladens der Batterie an Bord und eines vorangehenden Klimatisierens einfach zu prüfen oder zu bestätigen (das Klimatisieren in dem Insassenraum vor dem Einsteigen) (siehe JP 2009-89474 A ). Der Stand der Technik ist ebenfalls in der japanischen Patentanmeldung mit der Nr. 2011-89625 A ( JP 2011-896256 A ) und der japanischen Patentanmeldung mit der Nr. 2010-110196 ( JP 2010-110196 A ) beschrieben.
In einem elektrischen Fahrzeug wie z.B. einem elektrischen Fahrzeug oder einem Hybridfahrzeug, an dem ein Elektromotor als eine Antriebsquelle installiert ist, erhöht sich die Viskosität des Schmiermittels, falls die Temperatur eines Schmiermittels für eine in einem Leistungsübertragungspfad zwischen dem Elektromotor und den Antriebsrädern bereitgestellte Übertragung, Getriebe usw. reduziert wird, was einen Anstieg des Drehwiderstands ergibt. Als Ergebnis wird der Leistungsübertragungswirkungsgrad reduziert, mit dem die Leistung zu den Antriebsrädern übertragen wird, und die Reichweite, die das elektrische Fahrzeug fahren kann, wird verkürzt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung stellt ein elektrisches Fahrzeug bereit, in dem die Temperatur des Schmiermittels vor dem Beginn des Fahrens des Fahrzeugs ausreichend erhöht wird, so dass die Reichweite, die das elektrische Fahrzeug fahren kann, soweit wie möglich ausgedehnt werden kann, und stellt ebenfalls ein Verfahren zum Steuern des elektrischen Fahrzeugs bereit.
Gemäß einem Gesichtspunkt der Erfindung hat ein elektrisches Fahrzeug eine Leistungsspeichervorrichtung, einen ersten Elektromotor, eine Leistungsübertragungsvorrichtung, eine Ladevorrichtung und eine Steuerung. Die Leistungsspeichervorrichtung ist konfiguriert, eine elektrische Leistung zu speichern, die zum Fahren des Fahrzeugs verwendet wird. Der erste Elektromotor ist konfiguriert, von der Leistungsspeichervorrichtung eine elektrische Leistung zu empfangen und eine Leistung zu erzeugen. Die Leistungsübertragungsvorrichtung ist zwischen dem ersten Elektromotor und Antriebsrädern bereitgestellt, und die Leistungsübertragungsvorrichtung ist konfiguriert, eine Leistungsübertragung zwischen dem ersten Elektromotor und den Antriebsrädern ausgewählt zuzulassen und zu unterdrücken. Der erste Elektromotor ist konfiguriert, durch ein Schmiermittel der Leistungsübertragungsvorrichtung gekühlt zu werden. Die Ladevorrichtung ist konfiguriert, die Leistungsspeichervorrichtung unter Verwendung einer außerhalb des Fahrzeugs angeordneten Leistungszufuhr zu laden. Die Steuerung ist konfiguriert, eine Aufwärmsteuerung zum Erhöhen einer Temperatur des Schmiermittels durch Drehen des ersten Elektromotors durchzuführen, wenn die Temperatur des Schmiermittels niedriger als eine vorbestimmte Temperatur zu der Zeit der Ausführung des Ladens der Leistungsspeichervorrichtung, die die Ladevorrichtung verwendet, ist, und wenn die Leistungsübertragungsvorrichtung sich in einem Zustand einer abgeschnittenen Leistung befindet, in dem die Leistungsübertragung unterdrückt ist.
Das elektrische Fahrzeug kann außerdem eine elektrische Ölpumpe haben, die konfiguriert ist, elektrisch angetrieben zu sein, um das Schmiermittel zirkulieren zu lassen. Die Steuerung kann konfiguriert sein, das Betätigen der elektrischen Ölpumpe vor dem Ausführen der Aufwärmsteuerung zu beginnen.
In dem wie voranstehend beschriebenen elektrischen Fahrzeug kann die Steuerung konfiguriert sein, die Aufwärmsteuerung unter Verwendung von elektrischer Leistung durchzuführen, die von der Leistungszufuhr zugeführt wird, wenn eine den Ladezustand der Leistungsspeichervorrichtung anzeigende Größe eines Zustands größer als ein vorbestimmter Wert ist.
In dem wie voranstehend beschriebenen elektrischen Fahrzeug kann die Steuerung konfiguriert sein, das Laden der Leistungsspeichervorrichtung unter Verwendung der Ladevorrichtung auszuführen, so dass eine den Ladezustand der Leistungsspeichervorrichtung anzeigende Größe eines Zustands vor der Ausführung der Aufwärmsteuerung größer als ein vorbestimmter Wert wird.
In dem wie voranstehend beschriebenen elektrischen Fahrzeug kann die Steuerung konfiguriert sein, eine Ausführungsdauer der Aufwärmsteuerung ausgehend von der Temperatur des Schmiermittels zu schätzen, und die Steuerung ist dabei konfiguriert, ausgehend von der geschätzten Ausführungsdauer der Aufwärmsteuerung eine Ausführungszeit zu ändern, zu der das Laden der Leistungsspeichervorrichtung unter Verwendung der Ladevorrichtung ausgeführt wird.
Das wie voranstehend beschriebene elektrische Fahrzeug kann ebenfalls einen Zeitschalter haben, mit dem ein Benutzer des elektrischen Fahrzeugs eine Zeit einstellt. Die Steuerung kann konfiguriert sein, eine geplante Betriebsstartzeit ausgehend von der mit dem Zeitschalter eingestellten Zeit zu schätzen, das elektrische Fahrzeug beginnt zu der geplanten Betriebsstartzeit betätigt zu werden, und die Steuerung ist dabei konfiguriert, die Aufwärmsteuerung vor der geschätzten geplanten Betriebsstartzeit auszuführen.
In dem wie voranstehend beschriebenen elektrischen Fahrzeug kann die Steuerung konfiguriert sein, die Aufwärmsteuerung vor einer geplanten Endzeit auszuführen, zu der das Laden der Leistungsspeichervorrichtung unter Verwendung der Ladevorrichtung endet.
Das wie voranstehend beschriebene elektrische Fahrzeug kann außerdem einen zweiten Elektromotor und eine Leistungsaufteilungsvorrichtung haben. Der zweite Elektromotor kann konfiguriert sein, durch das Kühlmittel der Leistungsübertragungsvorrichtung gekühlt zu werden. Die Leistungsaufteilungsvorrichtung kann ein erstes sich drehendes Element haben, das mit dem ersten Elektromotor gekoppelt ist, ein zweites sich drehendes Element, das mit dem zweiten Elektromotor gekoppelt ist, und ein drittes sich drehendes Element. Die Steuerung kann konfiguriert sein, den zweiten Elektromotor wie auch den ersten Elektromotor während der Ausführung der Aufwärmsteuerung zu drehen.
Das wie voranstehend beschriebene elektrische Fahrzeug kann außerdem eine Drehungsunterdrückungsvorrichtung haben. Die Drehungsunterdrückungsvorrichtung kann konfiguriert sein, eine Drehung des dritten sich drehenden Elements während der Ausführung der Aufwärmsteuerung zu unterdrücken. Die Steuerung kann konfiguriert sein, den ersten Elektromotor und den zweiten Elektromotor so zu drehen, dass ein durch den ersten Elektromotor erzeugtes Moment und ein durch den zweiten Elektromotor erzeugtes Moment mit Bezug auf das dritte sich drehende Element als ein Lager während der Ausführung der Aufwärmsteuerung ausgeglichen sind. Ebenfalls kann in dem wie voranstehend beschriebenen elektrischen Fahrzeug die Leistungsübertragungsvorrichtung ein Getriebe sein.
Gemäß einem anderen Gesichtspunkt der Erfindung ist ein Verfahren ein elektrisches Fahrzeug zu steuern bereitgestellt. Das elektrische Fahrzeug hat eine Leistungsspeichervorrichtung, einen ersten Elektromotor, eine Leistungsübertragungsvorrichtung und eine Ladevorrichtung. Die Leistungsspeichervorrichtung ist konfiguriert, elektrische Leistung zu speichern, die zum Antreiben des Fahrzeugs verwendet wird. Der erste Elektromotor ist konfiguriert, elektrische Leistung von der Leistungsspeichervorrichtung zu empfangen und Leistung zu erzeugen. Die Leistungsübertragungsvorrichtung ist zwischen dem ersten Elektromotor und den Antriebsrädern bereitgestellt, und die Leistungsübertragungsvorrichtung ist konfiguriert, eine Leistungsübertragung zwischen dem ersten Elektromotor und den Antriebsrädern ausgewählt zuzulassen und zu unterdrücken. Der erste Elektromotor ist konfiguriert, durch ein Schmiermittel der Leistungsübertragungsvorrichtung gekühlt zu werden. Die Ladevorrichtung ist konfiguriert, die Leistungsspeichervorrichtung unter Verwendung einer außerhalb des Fahrzeugs angeordneten Leistungszufuhr zu laden. Das Steuerverfahren hat einen Schritt, zu bestimmen, ob eine Temperatur des Schmiermittels niedriger als eine vorbestimmte Temperatur zu der Zeit der Ausführung des Ladens der Leistungsspeichervorrichtung unter Verwendung der Ladevorrichtung ist, einen Schritt, zu bestimmen, ob die Leistungsübertragungsvorrichtung sich in einem Zustand abgesperrter Leistung befindet, in dem die Leistungsübertragung unterdrückt ist, und einen Schritt, eine Aufwärmsteuerung zum Erhöhen der Temperatur des Schmiermittels durch Drehen des ersten Elektromotors durchzuführen, wenn bestimmt ist, dass die Temperatur des Schmiermittels niedriger als die vorbestimmte Temperatur zu der Zeit der Ausführung des Ladens der Leistungsspeichervorrichtung ist, und es bestimmt ist, dass die Leistungsübertragungsvorrichtung sich in dem Zustand abgesperrter Leistung befindet.
In dem wie voranstehend beschriebenen elektrischen Fahrzeug und dessen Steuerverfahren ist die Leistungsübertragungsvorrichtung zwischen dem ersten Elektromotor und den Antriebsrädern bereitgestellt, und die Aufwärmsteuerung wird durch Drehen des ersten Elektromotors durchgeführt, wenn die Leistungsübertragungsvorrichtung sich während der Ausführung des Ladens der Leistungsspeichervorrichtung unter Verwendung der Ladevorrichtung in dem Zustand abgesperrter Leistung befindet. Deswegen wird die Temperatur des Schmiermittels unter Verwendung von Wärme erhöht, die durch das Beaufschlagen des ersten Elektromotors mit Energie erzeugt wird, und wird ebenfalls aufgrund des Rührens des Schmiermittels erhöht, das durch die Drehung des ersten Elektromotors verursacht wird. Somit kann gemäß dieser Erfindung die Temperatur des Schmiermittels ausreichend vor dem Start des Fahrens des Fahrzeugs erhöht werden, und die Entfernung, die das elektrische Fahrzeug fahren kann, kann soweit wie möglich ausgedehnt werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Merkmale, Vorteile und technische und industrielle Bedeutung von beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden mit Bezug auf die anhängenden Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen, und in denen:
1 eine Ansicht ist, die die allgemeine Konfiguration eines Hybridfahrzeugs aus einem Beispiel eines elektrischen Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt;
2 eine Ansicht ist, die Hauptsignale zeigt, die von einer in 1 dargestellten Steuerung empfangen und erzeugt werden;
3 eine Ansicht ist, die die Strukturen einer Differenzialeinheit und eines automatischen Getriebes aus 1 zeigt;
4 eine Ansicht ist, die eine Eingriffbetriebstabelle des automatischen Getriebes aus 3 zeigt;
5 ein nomographisches Diagramm eines Schaltmechanismus ist, das durch die Differenzialeinheit und das automatische Getriebe aus 3 bestimmt ist;
6 eine Ansicht ist, die ein Schaltdiagramm des automatischen Getriebes aus 3 zeigt;
7 eine Ansicht ist, die ein Beispiel einer zum Auswählen der Schaltposition verwendeten Schaltvorrichtung zeigt;
8 ein Flussdiagramm ist, das die Verarbeitungsprozedur der Schmiermittelaufwärmsteuerung erläutert, die durch die in 1 gezeigte Steuerung ausgeführt wird;
9 ein Zeitdiagramm ist, das Änderungen in Hauptparametern aufgrund der Schmiermittelaufwärmsteuerung zeigt, die gemäß dem in 8 gezeigten Flussdiagramm ausgeführt wird; und
10 ein nomographisches Diagramm der Differenzialeinheit aus 3 ist.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Eine Ausführungsform der Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnungen im Detail beschrieben. In den Zeichnungen sind den gleichen oder entsprechenden Elemente oder Abschnitten die gleichen Bezugszeichen zugewiesen, deren Erläuterung nicht wiederholt werden wird.
Anfänglich wird die Konfiguration eines elektrischen Fahrzeugs beschrieben. 1 zeigt die allgemeine Konfiguration eines Hybridfahrzeugs 10 als ein Beispiel des elektrischen Fahrzeugs gemäß der Ausführungsform der Erfindung. Mit Bezug auf 1 hat das Hybridfahrzeug 10 eine Maschine 12, eine Differenzialeinheit 20, ein automatisches Getriebe 30, eine Differenzialgetriebevorrichtung 42 und Antriebsräder 44. Das Hybridfahrzeug 10 hat außerdem einen Wandler 52, eine Leistungsspeichervorrichtung 54, einen Batterielader 56, eine elektrische Leistungsempfangseinheit 58 und eine Steuerung 60. Während das Hybridfahrzeug 10 als das einer FR (vorne eingebaute Maschine, Hinterradantrieb) Art konfiguriert ist, kann z.B. ein anderes Antriebssystem eingesetzt sein.
Die Maschine 12 ist eine Brennkraftmaschine wie z.B. eine Benzinmaschine oder eine Dieselmaschine. Die Maschine 12 wandelt eine durch eine Verbrennung eines Kraftstoffs erzeugte Wärmeenergie in eine kinetische Energie eines sich bewegenden Körpers wie z.B. eines Kolbens oder eines Rotors um, und liefert die sich ergebende kinetische Energie zu der Differenzialeinheit 20. Wo der sich bewegende Körper ein Kolben ist, und seine Bewegung eine Hin- und Herbewegung ist, wird z.B. die Hin- und Herbewegung über einen sogenannten Kurbelmechanismus in eine Drehbewegung umgewandelt, und die kinetische Energie des Kolbens wird zur Differenzialeinheit 20 übertragen.
Die Differenzialeinheit 20 ist mit der Maschine 12 gekoppelt. Die Differenzialeinheit 20 hat durch einen Wandler 52 angetriebene Motor-Generatoren und eine Leistungsaufteilungsvorrichtung, die die Abgabe oder Leistung der Maschine 12 zu einem Übertragungselement zum Übertragen von Leistung zu dem automatischen Getriebe 30 und den Motor-Generatoren verteilt, wie später beschrieben werden wird. Die Struktur der Differenzialeinheit 20 wird im Detail später beschrieben.
Das automatische Getriebe 30 ist mit der Differenzialeinheit 20 gekoppelt, und kann betätigt werden, um das Verhältnis (Drehzahlverhältnis) zwischen der Drehzahl des Übertragungselements (das auch als eine Eingangswelle des automatischen Getriebes 30 dient), das mit der Differenzialeinheit 20 verbunden ist, und der Drehzahl einer Antriebswelle (einer Abtriebswelle des automatischen Getriebes 30), die mit der Differenzialgetriebeeinheit 42 verbunden ist, zu ändern. Wenn eine bestimmte Kupplung (die später beschrieben werden wird) gelöst wird, ist das automatische Getriebe 30 in der Lage, einen neutralen Zustand auszubilden, in dem die Leistungsübertragung zwischen der Differenzialeinheit 20 und der Differenzialgetriebevorrichtung 42 (Antriebsräder 44) abgesperrt oder blockiert ist.
In dieser Ausführungsform ist das automatische Getriebe 30 ein stufenweises variables Getriebe, das zwei oder mehr Übersetzungspositionen aufweist und in der Lage ist, das Übersetzungsverhältnis in Stufen zu ändern. Jedoch kann das automatische Getriebe 30 ein kontinuierlich variables Getriebe (CVT) sein. Die Differenzialgetriebevorrichtung 42 ist mit der Abtriebswelle des automatischen Getriebes 30 gekoppelt und überträgt Leistung von dem automatischen Getriebe 30 zu den Antriebsrädern 44. Die Struktur des automatischen Getriebes 30 wie auch die der Differenzialeinheit 20 wird im Detail später beschrieben.
Der Wandler 52 ist elektrisch mit der Leistungsspeichervorrichtung 54 verbunden und treibt die in der Differenzialeinheit 20 vorhandenen Motor-Generatoren ausgehend von einem Steuersignal von der Steuerung 60 an. Der Wandler 52 ist durch z.B. einen Brückenschaltkreis mit Leistungshalbleiterschaltelementen für drei Phasen bereitgestellt. Obwohl dies nicht besonders in den Zeichnungen dargestellt ist, kann ein Spannungswandler zwischen dem Wandler 52 und der Leistungsspeichervorrichtung 54 bereitgestellt sein.
Die Leistungsspeichervorrichtung 54 ist eine wieder aufladbare Gleichstromleistungszufuhr, die typischerweise eine Nebenbatterie wie z.B. eine Lithium-Ionen-Batterie oder eine Nickel-Metallhydrid-Batterie ist. Die Leistungsspeichervorrichtung 54 speichert eine elektrische Leistung zum Fahren des Fahrzeugs und führt die gespeicherte Leistung dem Wandler 52 zu. Die Leistungsspeichervorrichtung 54 wird mit von der Leistungsempfangseinheit 58 empfangener elektrischer Leistung geladen. Die Leistungsempfangseinheit 58 empfängt die elektrische Leistung von einer Leistungszufuhr (nicht gezeigt), die außerhalb des Fahrzeugs angeordnet ist (die "externe Leistungszufuhr" genannt wird, und das Laden der Leistungsspeichervorrichtung 54 unter Verwendung der externen Leistungszufuhr wird als "externes Laden" bezeichnet). Die Leistungsspeichervorrichtung 54 wird ebenfalls mit durch den Motor-Generator der Differenzialeinheit 20 und von dem Wandler 52 empfangener elektrischer Leistung geladen. Die Leistungsspeichervorrichtung 54 kann aus einem Leistungsspeicherelement wie z.B. einem elektrischen Doppelschichtkondensator anstelle der Nebenbatterie bestehen.
Der Batterielader 56 ist elektrisch mit einem Bereich zwischen der Leistungsspeichervorrichtung 54 und der Leistungsempfangeinheit 58 verbunden und kann betätigt werden, um von der Leistungsempfangseinheit 58 während des externen Ladens empfangene elektrische Leistung in eine Leistung umzuwandeln, die eine Spannungshöhe der Leistungsspeichervorrichtung 54 aufweist, und die Leistungsspeichervorrichtung 54 mit der Leistung laden. Die Leistungsempfangseinheit 58 kann einen Verbinder, einen Stecker oder Ähnliches aufweisen, der mit der externen Leistungszufuhr elektrisch verbunden ist, oder kann eine Wicklung, eine Antenne oder Ähnliches sein, die berührungslos elektrische Leistung von der externen Leistungszufuhr empfängt.
Die Steuerung 60 hat eine Maschinen-ECU (elektronische Steuereinheit) 62, eine MG-ECU 64, eine Batterie-ECU 66, eine Lade-ECU 68 und HV-ECU 70. Jede dieser ECUs hat eine CPU (zentrale Verarbeitungseinheit), eine Speichervorrichtung, Eingangs- und Ausgangspuffer usw. (die alle nicht gezeigt sind), und führt verschiedene Steuervorgänge durch, wie später beschrieben werden wird. Die Steuervorgänge, die durch jede ECU durchgeführt werden, sind nicht auf die Verarbeitung unter Verwendung von Software begrenzt, sondern können durch eine gewidmete Hardware (elektronische Schaltkreise) implementiert sein. Während die ECUs, wie voranstehend angezeigt ist, die Steuerung 60 bestimmen, kann die Steuerung 60 aus einer einzelnen ECU bestehen.
Die Maschinen-ECU 62 erzeugt Signale, wie z.B. ein Drosselsignal, ein Zündsignal und ein Kraftstoffeinspritzsignal, um die Maschine 12 ausgehend von einer Maschinenmomentanweisung usw. anzutreiben, die von der HV-ECU 70 empfangen wurde, und gibt die erzeugten Signale zu der Maschine 12 aus. Die MG-ECU 64 erzeugt ein Steuersignal zum Steuern des Wandlers 52 ausgehend von einer Anweisung von der HV-ECU 70, und gibt das erzeugte Steuersignal zu dem Wandler 52 aus.
Die Batterie-ECU 66 schätzt den Ladezustand (der auch "SOC" genannt wird) der Leistungsspeichervorrichtung 54 ausgehend von der Spannung und dem Strom der Leistungsspeichervorrichtung 54, die durch einen Spannungssensor bzw. einen Stromsensor (nicht gezeigt) erfasst werden, und gibt das Schätzergebnis zu der HV-ECU 70 aus. Der SOC ist als Prozentsatz zwischen 0% und 100% ausgedrückt, wo 100% den vollständig geladenen Zustand darstellen. Die Lade-ECU 68 erzeugt ein Steuersignal zum Steuern des Batterieladers 56 ausgehend von einer Anweisung von der HV-ECU 70 und gibt das erzeugte Steuersignal zu den Batterielader 56 aus.
Die HV-ECU 70 empfängt Erfassungssignale von verschiedenen Sensoren und erzeugt verschiedene Anweisungen zum Steuern von entsprechenden Vorrichtungen des Hybridfahrzeugs 10. Als eine der Hauptsteuerungen, die durch die HV-ECU 70 durchgeführt werden, führt die HV-ECU 70 eine Aufwärmsteuerung zum Erhöhen der Temperatur des Schmiermittels durch, das gemeinsam durch die Differenzialeinheit 20 und das automatische Getriebe 30 verwendet wird. Wenn die Temperatur des Schmiermittels zu der Zeit der Ausführung des externen Ladens niedrig ist, und das automatische Getriebe in einen neutralen Zustand (Zustand abgesperrter Leistung) versetzt ist, erzeugt die HV-ECU 70 genauer eine Anweisung zum Antreiben des Batterieladers 56 und gibt die Anweisung zu der Lade-ECU 68 aus, und die HV-ECU 70 erzeugt ebenfalls Stromanweisungen, um die in der Differenzialeinheit 20 vorhandenen Motor-Generatoren zu drehen, und gibt die Anweisung zu der MG-ECU 64 aus. Die Aufwärmsteuerung wird im Detail später beschrieben werden.
2 zeigt Hauptsignale, die zu der aus 1 ersichtlichen Steuerung 60 gesendet und von dort empfangen werden. Mit Bezug auf 2 empfängt die HV-ECU 70 ein Signal von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, der die Geschwindigkeit des Hybridfahrzeugs 10 erfasst, ein Signal von einem Beschleunigerpedalpositionssensor, der die Betriebsgröße des Beschleunigerpedals erfasst, ein Signal von einem Maschinendrehzahlsensor, der die Drehzahl der Maschine 12 erfasst, ein Signal von einem MG1-Drehzahlsensor, der die Drehzahl eines Motor-Generators MG1 erfasst (der später beschrieben wird), der in der Differenzialeinheit 20 vorhanden ist, und ein Signal von einem MG2-Drehzahlsensor, der die Drehzahl eines Motor-Generators MG2 (der beschrieben werden wird) erfasst, der in der Differenzialeinheit 20 vorhanden ist. Die HV-ECU 70 empfängt ebenfalls ein Signal von einem Abtriebswellendrehzahlsensor, der die Drehzahl einer Abtriebswelle der Differenzialeinheit 20 erfasst (die ebenfalls die Eingangswelle des automatischen Getriebes 30 ist), ein Signal von einem Maschinenkurbelwinkelsensor, der den Kurbelwinkel der Maschine 12 erfasst, ein Signal von einem Maschinenkühlmitteltemperaturmittelsensor, der die Temperatur eines Kühlmittels der Maschine 12 erfasst, ein Signal von einem Einlasslufttemperatursensor, der die Temperatur der in die Maschine 12 gezogenen Luft erfasst, und ein Signal von einem Schmiermitteltemperatursensor, der die Temperatur des Schmiermittels der Differenzialeinheit 20 und des automatischen Getriebes 30 erfasst. Zusätzlich empfängt die HV-ECU 70 außerdem ein Signal von einem Außenlufttemperatursensor, der die Temperatur der Außenluft um das Hybridfahrzeug 10 herum erfasst, ein Signal von einem Schaltpositionssensor, der eine durch einen Schalthebel bezeichnete Schaltposition erfasst, ein Signal von einem Zeitschalter, mit dem der Benutzer in der Lage ist, die Zeit einzustellen, zu der das externe Laden geplant fertig gestellt sein soll, die Zeit, zu der das Hybridfahrzeug 10 geplant ist, zu Starten, die nach dem externen Laden betätigt wird, usw., ein Signal, das für den SOC der Leistungsspeichervorrichtung 54 anzeigend ist, der durch die Batterie-ECU 66 geschätzt ist, usw.
Dann erzeugt die HV-ECU 70 eine Maschinenmomentanweisung Ter, das bezüglich eines Sollabtriebsmoments der Maschine 12 anzeigend ist, z.B. ausgehend von den voranstehend angezeigten Signalen, und gibt die Anweisung Ter zu der Maschinen-ECU 62 aus. Die Maschinen-ECU 62, die die Maschinenmomentanweisung Ter empfängt, erzeugt ein Drosselsignal, ein Zündsignal, ein Kraftstoffeinspritzsignal usw., um die Maschine 12 anzutreiben, und gibt diese Signale zu der Maschine 12 aus.
Die HV-ECU 70 erzeugt ebenfalls Stromanweisungen Img1, Img2, um die Motor-Generatoren MG1, MG2 der Differenzialeinheit 20 anzutreiben, und gibt die Anweisungen zu der MG-ECU 64 aus. Die HV-ECU 70 erzeugt ebenfalls eine Ladeanweisung Pac, um den Batterielader 56 anzutreiben, und gibt die Anweisung Pac zu der Lade-ECU 68 aus, und die HV-ECU 70 erzeugt außerdem ein Hydrauliksignal zum Antreiben des automatischen Getriebes 30, und gibt das Hydrauliksignal zu einer Hydrauliksteuereinheit (nicht gezeigt) aus. Ebenfalls erzeugt die HV-ECU 70 ein Signal als Anweisung zum Antreiben einer elektrischen Ölpumpe (nicht gezeigt), um das Schmiermittel zirkulieren zu lassen, und gibt das Signal zur der elektrischen Ölpumpe aus.
Die MG-ECU 64, die die Stromanweisungen Img1, Img2 von der HV-ECU 70 empfängt, erzeugt ein Signal PWI zum Steuern des Wandlers 52 so, dass Ströme entsprechend den Stromanweisungen Img1, Img2 durch die Motor-Generatoren MG1 bzw. MG2 fließen, und gibt das somit erzeugte Signal PWI zu dem Wandler 52 aus. Die Lade-ECU 68, die die Stromanweisung Pac von der HV-ECU 70 empfängt, erzeugt ein Signal PWC zum Steuern des Batterieladers 56 so, dass die Leistungsspeichervorrichtung 54 mit elektrischer Leistung entsprechend der Ladeanweisung Pac geladen wird, und gibt das somit erzeugte Signal PWC zu dem Batterielader 56 aus.
Als nächstes werden die Strukturen der Differenzialeinheit und des automatischen Getriebes beschrieben werden. 3 zeigt die Strukturen der Differenzialeinheit 20 und des automatischen Getriebes 30, das aus 1 ersichtlich ist. Die Differenzialeinheit 20 und das automatische Getriebe 30 sind symmetrisch mit Bezug auf ihre Achse konstruiert; deswegen sind die unteren Hälften der Differenzialeinheit 20 und des automatischen Getriebes 30 in 3 nicht dargestellt.
Mit Bezug auf 3 hat Differenzialeinheit 20 Motor-Generatoren MG1, MG2 und eine Leistungsaufteilungsvorrichtung 24. Jeder der Motor-Generatoren MG1, MG2 ist eine elektrische drehende Gleichstrommaschine, wie z.B. ein Synchronmotor der Art der Permanentmagneten mit einem Rotor, in dem ein Permanentmagnet eingebettet ist. Die Motor-Generatoren MG1, MG2 werden durch den Wandler 52 angetrieben (1). Die Motor-Generatoren MG1, MG2 werden durch die Verwendung des Schmiermittels des automatischen Getriebes 30 und der Leistungsaufteilungsvorrichtung 24 gekühlt. Andererseits werden die Motor-Generatoren MG1, MG2 durch den Wandler 52 angetrieben, wenn die Temperatur des Schmiermittels niedrig ist, um die Temperatur des Schmiermittels zu erhöhen unter Verwendung von durch das Beaufschlagen der Motor-Generatoren mit Energie und Rühren des Schmiermittels aufgrund der Drehung der Motor-Generatoren erzeugter Wärme anzuheben.
Die Leistungsaufteilungsvorrichtung 24 ist ein Planetengetriebesatz der Art mit einzelnen Planeten und hat ein Sonnenrad S0, ein Ritzel P0, einen Träger CA0 und ein Hohlrad R0. Der Träger CA0 ist mit einer Eingangswelle 22 gekoppelt, nämlich mit der Abtriebswelle der Maschine 12, und stützt den Planeten P0 derart, dass der Planet P0 in der Lage ist, um sich selbst und um das Sonnenrad S0 zu drehen. Das Sonnenrad S0 ist mit der sich drehenden Welle des Motor-Generators MG1 gekoppelt. Das Hohlrad R0 ist mit dem Übertragungselement 26 gekoppelt und ist angeordnet, mit dem Sonnenrad S0 über dem Planeten P0 zu kämmen. Die sich drehende Welle des Motor-Generators MG2 ist mit dem Übertragungselement 26 gekoppelt. Das Hohlrad R0 ist nämlich ebenfalls mit der sich drehenden Welle des Motor-Generators MG2 gekoppelt.
Die Leistungsaufteilungsvorrichtung 24 funktioniert als eine Differenzialvorrichtung, in der das Sonnenrad S0, der Träger CA0 und das Hohlrad R0 relativ zueinander drehen. Die entsprechenden Drehzahlen des Sonnenrads S0, des Trägers CA0 und des Hohlrads R0 sind darauf bezogen, durch eine gerade Linie verbunden zu werden, wie in dem nomographischen Diagramm (5) angezeigt ist, das später beschrieben werden wird. Aufgrund der Differenzialfunktion der Leistungsaufteilungsvorrichtung 24 wird die von der Maschine 12 erzeugte Leistung zu dem Sonnenrad S0 und dem Hohlrad R0 verteilt. Dann arbeitet der Motor-Generator MG1 als ein Generator unter Verwendung der zu dem Sonnenrad S0 gelieferten Leistung, und durch den Motor-Generator MG1 erzeugte elektrische Leistung wird zu dem Motor-Generator MG2 zugeführt oder in der Leistungsspeichervorrichtung 54 gespeichert (siehe 1). Der Motor-Generator MG1 erzeugt elektrische Leistung unter Verwendung von Leistung, die durch die Leistungsaufteilungsvorrichtung 24 unterteilt wurde, und der Motor-Generator MG2 wird unter Verwendung der elektrischen Leistung angetrieben, die durch den Motor-Generator MG1 erzeugt wurde, so dass die Differenzialeinheit 20 als kontinuierlich variables Getriebe (CVT) funktioniert.
Ein Freilauf F2 ist an der mit dem Träger CA0 verbundenen Eingangswelle 22 bereitgestellt. Der Freilauf F2 stützt die Eingangswelle 22 derart, dass die Eingangswelle 22 in eine positive Drehrichtung (die Drehrichtung der Eingangswelle 22 während des Betriebs der Maschine 12) drehen kann, und nicht in eine negative Drehrichtung drehen kann.
Das automatische Getriebe 30 hat Planetengetriebesätze 32, 34 der Art mit einzelnen Planeten, Kupplungen C1–C3, Bremsen B1, B2 und einen Freilauf F1. Der Planetengetriebesatz 32 hat ein Sonnenrad S1, einen Planeten P1, einen Träger CA1 und ein Hohlrad R1. Der Planetengetriebesatz 34 hat ein Sonnenrad S2, einen Planeten P2, einen Träger CA2 und ein Hohlrad R2.
Jede der Kupplungen C1–C3 und die Bremsen B1, B2 sind eine Reibungskupplungsvorrichtung, die unter hydraulischen Druck arbeitet, und kann eine Reibungskupplung der Art mit nasser Scheibe sein, die eine Mehrzahl Reibungsplatten aufeinander gestapelt aufweist, die angepasst sind, unter einem Hydraulikdruck gedrückt zu werden, oder eine Bandbremse, in der ein Ende eines Bands, das an eine äußere Umfangsoberfläche einer sich drehenden Trommel gewickelt ist, angepasst ist, unter einem Hydraulikdruck gezogen zu werden, um das Band straff zu ziehen, oder Ähnliches. Der Freilauf F1 stützt den Träger CA1 und das Hohlrad R2, die miteinander gekoppelt sind, derart, dass der Träger CA1 und das Hohlrad R2 sich in eine Richtung drehen können und nicht in die andere Richtung drehen können.
In dem automatischen Getriebe 30 sind die Kupplungsvorrichtungen, d.h., die Kupplungen C1–C3, die Bremsen B1, B2 und der Freilauf F1 gemäß einer aus 4 ersichtlichen Eingriffbetriebstabelle in Eingriff, so dass eine ausgewählte aus erster Drehzahlübersetzungsposition bis vierter Drehzahlübersetzungsposition und Rückfahrübersetzungsposition hergestellt ist. In 4 bezeichnet "O", dass die fragliche Kupplungsvorrichtung in einem eingerücktem Zustand ist, und "(O)" bezeichnet, das eine Maschinenbremse angewendet ist, wenn die Kupplungsvorrichtung eingerückt ist, während "∆" anzeigt, dass die Kupplungsvorrichtung lediglich während des Fahrens eingerückt ist, und ein Leerzeichen zeigt an, dass die Kupplungsvorrichtung sich in einem gelösten Zustand befindet. Das automatische Getriebe 30 kann in einem neutralen Zustand (in dem die Leistungsübertragung abgesperrt ist) platziert sein, indem alle Kupplungsvorrichtungen, d.h. die Kupplungen C1–C3 und die Bremsen B1, B2 gelöst sind.
Wieder mit Bezug auf 3 werden die Differenzialeinheit 20 und das automatische Getriebe 30 miteinander durch das Übertragungselement 26 gekoppelt. Die mit dem Träger CA2 des Planetengetriebesatzes 34 gekoppelte Abtriebswelle 36 ist mit der Differenzialgetriebevorrichtung 42 gekoppelt (1).
5 ist ein nomographisches Diagramm eines Drehzahländerungsmechanismus, der durch die Differenzialeinheit 20 und das automatische Getriebe 30 bestimmt ist. Mit Bezug auf 3 zusammen mit 5 zeigt eine vertikale Linie Y1 in dem nomographischen Diagramm entsprechend der Differenzialeinheit 20 die Drehzahl des Sonnenrads S0 der Leistungsaufteilungsvorrichtung 24, nämlich die Drehzahl des Motor-Generators MG1 an. Eine vertikale Linie Y2 zeigt die Drehzahl des Trägers CA0 der Leistungsaufteilung 24, nämlich die Drehzahl der Maschine 12 an. Eine vertikale Linie Y3 zeigt die Drehzahl des Hohlrads R0 der Leistungsaufteilungsvorrichtung 24, nämlich die Drehzahl des Motor-Generator MG2 an. Die Abstände zwischen den vertikalen Linien Y1 bis Y3 werden gemäß dem Übersetzungsverhältnis der Leistungsaufteilungsvorrichtung 24 bestimmt.
In dem nomographischen Diagramm entsprechend dem automatischen Getriebe 30 zeigt eine vertikale Linie Y4 die Drehzahl des Sonnenrads S2 des Planetengetriebesatzes 34 an, und eine vertikale Linie Y5 zeigt die Drehzahl des Trägers CA2 des Planetengetriebesatzes 34 des Hohlrads R1 des Planetengetriebesatzes 32 an, die miteinander gekoppelt sind. Eine vertikale Linie Y6 zeigt die Drehzahl des Hohlrads R2 des Planetengetriebesatzes 34 und des Trägers CA1 des Planetengetriebesatzes 32 an, die miteinander gekoppelt sind, und eine vertikale Linie Y7 zeigt die Drehzahl des Sonnenrads S1 des Planetengetriebesatzes 32 an. Die Abstände zwischen den vertikalen Linie Y4 bis Y7 werden gemäß den Übersetzungsverhältnissen der Planetengetriebesätze 32, 34 bestimmt.
Wenn die Kupplung C1 eingerückt ist, ist das Sonnenrad S2 des Planetengetriebesatzes 34 mit dem Hohlrad R0 der Differenzialeinheit 20 so gekoppelt, dass das Sonnenrad S2 mit derselben Drehzahl wie das Hohlrad R0 dreht. Wenn die Kupplung C2 eingerückt ist, sind der Träger CA1 des Planetengetriebesatzes 32 und das Hohlrad R2 des Planetengetriebesatzes 34 mit dem Hohlrad R0 so gekoppelt, dass der Träger CA1 und das Hohlrad R2 mit der gleichen Drehzahl wie das Hohlrad R0 drehen. Wenn die Kupplung C3 eingerückt ist, ist das Sonnenrad S1 des Planetengetriebesatzes 32 mit dem Hohlrad R0 so gekoppelt, dass das Sonnenrad S1 mit der gleichen Drehzahl wie das Hohlrad R0 dreht. Die Drehung des Sonnenrads S1 wird beendet, wenn die Bremse B1 eingerückt wird, und die Drehung des Trägers CA1 und des Hohlrads R2 wird beendet, wenn die Bremse B2 eingerückt ist.
Wenn z.B. die Kupplung C1 und die Bremse B1 eingerückt sind, und die verbleibenden Kupplungen und Bremsen gelöst sind, wie in der Eingriffbetriebstabelle der 4 angezeigt ist, ist eine als "2." bezeichnete gerade Linie in dem nomographischen Diagramm des automatischen Getriebes 30 ausgewählt. Die vertikale Linie Y5, die die Drehzahl des Trägers CA2 des Planetengetriebesatzes 34 anzeigt, zeigt die Abtriebsdrehzahl (die Drehzahl der Abtriebswelle 36) des automatischen Getriebes 30 an. Somit werden in dem automatischen Getriebe 30 die Kupplungen C1–C3 und die Bremsen B1, B2 ausgewählt gemäß der Eingriffbetriebstabelle der 4 so eingerückt und gelöst, dass die erste Drehzahlübersetzungsposition bis vierte Drehzahlübersetzungsposition, Rückfahrübersetzungsposition und er neutrale Zustand gebildet werden können.
In der Differenzialeinheit 20 werden andererseits die Drehungen der Motor-Generatoren MG1, MG2 geeignet gesteuert, so dass die Drehzahl des Hohlrads R0, nämlich die Drehzahl des Übertragungselements 26 kontinuierlich relativ zu einer gegebenen Drehzahl der Maschine 12, die mit dem Träger CA0 gekoppelt ist, variiert werden kann, um damit dafür zu sorgen, dass das Drehzahlverhältnis stufenlos oder kontinuierlich variabel ist. Durch das Koppeln des automatischen Getriebes 30, das in der Lage ist, das Drehzahlverhältnis zwischen dem Übertragungselement 26 und der Abtriebswelle 36 zu ändern, mit der Differenzialeinheit 30, die die stufenlose Drehzahländerungsfunktion aufweist, ist es möglich, das Drehzahlverhältnis zur Differenzialeinheit 20 zu reduzieren, während die stufenlose Drehzahländerungsfunktion der Differenzialeinheit 20 sichergestellt bleibt, und dabei Verluste der Motor-Generatoren MG1, MG2 reduziert werden.
5 zeigt einen Betriebszustand der Differenzialeinheit 20 als ein Beispiel, in dem die Drehzahl des Motor-Generators MG1 (die Drehzahl des Sonnenrads S0) gleich null ist. Dieser Betriebszustand wird "mechanischer Punkt" genannt, an dem keine elektrische Leistung in den Motor-Generator MG1 fließt, und die Leistung der Maschine 12 übertragen wird, ohne in elektrische Energie umgewandelt zu werden. An dem "mechanischen Punkt" findet weder eine "Leistungsverteilung" noch eine "Leistungszirkulation" statt, und der Leistungsübertragungswirkungsgrad ist hoch. In der "Leistungsverteilung" wird durch den Motor-Generator MG1, der die Leistung der Maschine 12 verwendet, erzeugte elektrische Leistung zu dem Motor-Generator MG2 zugeführt, so dass die Antriebskraft erzeugt wird. In der "Leistungszirkulation" fließt durch den Motor-Generator MG2 erzeugte elektrische Leistung in den Motor-Generator MG1. In dem Hybridfahrzeug 10 dieser Ausführungsform können zwei oder mehr "mechanische Punkte" in der Differenzialeinheit 20 gemäß der Übersetzungsposition des automatischen Getriebes 30 ausgebildet werden, so dass ein hoher Leistungsübertragungswirkungsgrad unter verschiedenen Fahrbedingungen erlangt werden kann.
Da das automatische Getriebe 30 in dem neutralen Zustand platziert werden kann, wie voranstehend beschrieben wurde, können die Motor-Generatoren MG1, MG2 der Differenzialeinheit 20 in einem Zustand gedreht werden, wo unterdrückt ist, dass Leistung zu den Antriebsrädern 44 übertragen wird. Wenn in dieser Ausführungsform die Temperatur des Schmiermittels zu der Zeit der Ausführung des externen Ladens niedrig ist, und das automatische Getriebe 30 sich in dem neutralen Zustand befindet, wird die Aufwärmsteuerung zum Erhöhen der Temperatur des Schmiermittels durch Drehen der Motor-Generatoren MG1, MG2 ausgeführt. Da nämlich das automatische Getriebe 30 sich in dem Zustand abgesperrter Leistung befindet, wird die Aufwärmsteuerung unter Verwendung der Motor-Generatoren MG1, MG2 ausgeführt, ohne die Antriebskraft zu den Antriebsrädern 44 zu liefern.
Das Gangschalten durch die Differenzialeinheit 20 und das voranstehend beschriebene automatische Getriebe 30 wird ausgehend von einem Schaltdiagramm gesteuert, wie z.B. in 6 angezeigt ist. Mit Bezug auf 6 zeigt die horizontale Achse die Fahrzeuggeschwindigkeit an, und die vertikale Achse zeigt ein Abtriebsmoment des Hybridfahrzeugs 10 an, das von der Beschleunigerbetätigungsgröße, der Fahrzeuggeschwindigkeit usw. berechnet wird. Es ist zu verstehen, dass Parameter, die die Änderung der Drehzahlen bestimmen, nicht auf diese Parameter begrenzt sind.
In 6 sind durchgehende Linien Linien des Aufwärtsschaltens, und strichlierte Linien sind Linien des Abwärtsschaltens. Ein durch eine Strich-Punkt-Linie umgebener Bereich stellt einen Motorfahrbereich (EV-Fahrbereich) dar, in dem die Maschine 12 angehalten ist, und das Fahrzeug lediglich mit der Antriebskraft des Motor-Generators MG2 fährt. Während des EV-Fahrens ist die Maschine 12 angehalten, solange nicht eine Anforderung zum Laden der Leistungsspeichervorrichtung 54 aufgrund der Reduktion des SOC oder einer Anforderung zum Aufwärmen eines Katalysators (nicht gezeigt) oder Ähnliches ausgestellt ist. In einem Bereich außerhalb des durch die Strich-Punkt-Linie umgebenen Bereichs wird die Maschine 12 betätigt, so dass das Fahrzeug unter Verwendung von lediglich der von der Maschine 12 erzeugten Antriebskraft fährt, oder das Fahrzeug fährt in einer HV-Betriebsart, die die Antriebskraft des Motor-Generators MG2 zusätzlich zu der von der Maschine 12 erzeugten Antriebskraft verwendet. Das Schalten wird ebenfalls durchgeführt, während das Fahrzeug in der EV-Fahrbetriebsart fährt.
7 zeigt ein Beispiel einer Schaltvorrichtung, die zum Schalten oder Ändern der Schaltposition verwendet wird. Mit Bezug auf 7 ist die Schaltvorrichtung 46 z.B. neben dem Fahrersitz installiert und mit einem Schalthebel 48 bereitgestellt, der zum Auswählen von einer einer Mehrzahl von Schaltpositionen betätigt wird.
Der Schalthebel 48 kann manuell zu einer Parkposition "P (Parken)", einer Rückwärtsfahrtposition "R (rückwärts)", einer neutralen Position "N (neutral)", einer Automatik-Vorwärtsfahrtschaltposition "D (Fahren)", oder einer manuellen Vorwärtsfahrtschaltposition "M (manuell)" betätigt werden. Wenn der Schalthebel 48 sich in der "P"-Position befindet, ist ein neutraler Zustand hergestellt, in dem der Leistungsübertragungspfad in dem automatischen Getriebe 30 abgesperrt oder blockiert ist, und die Abtriebswelle des automatischen Getriebes 30 gesperrt ist. Wenn der Schalthebel 48 sich in der "R"-Position befindet, ist die Rückwärtsfahrtposition zum Fahren des Fahrzeugs in die Richtung nach rückwärts ausgewählt. Wenn der Schalthebel 48 sich in der "N"-Position befindet, ist ein neutraler Zustand hergestellt, in dem der Leistungsübertragungspfad in dem automatischen Getriebe 30 abgesperrt oder blockiert ist. Die "N"-Position und die voranstehend angezeigte "P"-Position sind nämlich keine Fahrpositionen (Nicht-Fahr-Positionen), in denen das automatische Getriebe 30 in einem Zustand abgesperrter Leistung platziert ist. Wenn der Schalthebel 48 sich in der "D"-Position befindet, wird eine automatische Schaltsteuerung innerhalb eines Bereichs durchgeführt, in dem das Drehzahlverhältnis oder das Übersetzungsverhältnis durch die Differenzialeinheit 20 und das automatische Getriebe 30 geändert werden kann. Wenn der Schalthebel 48 sich in der "M"-Position befindet, ist eine manuelle Schaltfahrbetriebsart (manuelle Betriebsart) hergestellt, und ein sogenannter Schaltbereich ist eingestellt, während eine Schaltposition (Schaltpositionen) hoher Drehzahl beschränkt ist (sind), die unter der automatischen Schaltsteuerung hergestellt sind.
Als nächstes wird die Aufwärmsteuerung beschrieben. In dem Hybridfahrzeug 10 wird das Schmiermittel gemeinsam in der Differenzialeinheit 20 und dem automatischen Getriebe 30 verwendet oder durch diese geteilt. Falls die Temperatur des Schmiermittels reduziert ist, wird die Viskosität des Schmiermittels erhöht, wodurch sich in der Differenzialeinheit 20 und dem automatischen Getriebe 30 der Drehwiderstand erhöht. Als Ergebnis ist der Leistungsübertragungswirkungsgrad der Differenzialeinheit 20 und des automatischen Getriebes 30 reduziert, und die Entfernung, die das Hybridfahrzeug 10 fahren kann, ist verkürzt.
Wenn in dieser Ausführungsform die Temperatur des Schmiermittels niedrig ist, wird die Aufwärmsteuerung zum Erhöhen der Temperatur des Schmiermittels unter Verwendung der Motor-Generatoren MG1, MG2 durchgeführt. Wenn noch genauer das automatische Getriebe 30 sich in einem neutralen Zustand befindet (wenn die "N"-Position oder die "P"-Position ausgewählt ist), wird elektrischer Strom durch die Motor-Generatoren MG1, MG2 der Differenzialeinheit 20 durchgeleitet, um die Motor-Generatoren MG1, MG2 zu drehen. Auf diese Weise wird das Schmiermittel aufgrund der durch das Beaufschlagen der Motor-Generatoren MG1, MG2 mit Energie und durch die Drehung der Motor-Generatoren MG1, MG2 verursachten Rühren des Schmiermittels aufgewärmt. Die von der Drehung der Motor-Generatoren MG1, MG2 erzeugte Leistung wird durch das automatische Getriebe 30 blockiert. Wenn das automatische Getriebe 30 sich nicht in dem neutralen Zustand befindet, wenn die Aufwärmsteuerung ausgeführt wird, kann das automatische Getriebe 30 positiv so gesteuert werden, dass es in den neutralen Zustand platziert wird.
Der Leistungsübertragungswirkungsgrad wird verbessert, falls die Temperatur des Schmiermittels durch die Aufwärmsteuerung unter Verwendung der Motor-Generatoren MG1, MG2 erhöht wird; falls jedoch elektrische Leistung aus der Leistungsspeichervorrichtung 54 während der Aufwärmsteuerung entnommen wird, wird die Entfernung, die das Hybridfahrzeug 10 fahren kann, schlussendlich verkürzt. Somit wird in dieser Ausführungsform die Aufwärmsteuerung während der Ausführung des externen Ladens ausgeführt. Wenn nämlich die Temperatur des Schmiermittels zu der Zeit der Ausführung des externen Ladens niedrig ist, wird der Batterielader 56 betätigt, und die Motor-Generatoren MG1, MG2 werden gedreht, falls das automatische Getriebe 30 sich in dem neutralen Zustand ("N"-Position oder "P"-Position) befindet. Somit können die Motor-Generatoren MG1, MG2 während der Ausführung der Aufwärmsteuerung unter Verwendung von elektrischer Leistung angetrieben werden, die von der externen Leistungszufuhr zugeführt wird, und die Aufwärmsteuerung kann implementiert werden, ohne elektrische Leistung aus der Leistungsspeichervorrichtung 54 zu entnehmen.
8 ist ein Flussdiagramm, das die Verarbeitungsprozedur der Steuerung zum Erhöhen der Temperatur des Schmiermittels erläutert, die durch die Steuerung 60 aus 1 ausgeführt wird. Jeder Schritt in dem Flussdiagramm ist implementiert, wenn ein im Voraus in der Steuerung 60 gespeichertes Programm von einer Hauptroutine aufgerufen wird und in gegebenen Abständen, oder wenn eine gegebene Bedingung (gegebene Bedingungen) erfüllt ist (sind), ausgeführt wird. Für alle oder einen Teil der Schritte in dem Flussdiagramm kann die Verarbeitung durch das Konstruieren einer gewidmeten Hardware (elektronischer Schaltkreis) realisiert werden.
Mit Bezug auf 8 bestimmt die Steuerung 60, ob die Leistungsspeichervorrichtung 54 extern unter Verwendung des Batterieladers 58 geladen wird (Schritt S10). Falls die Leistungsspeichervorrichtung 54 nicht extern geladen wird, schreitet die Steuerung zu dem Schritt S120 voran, ohne eine Serie von Betätigungen durchzuführen, die im Folgenden bezeichnet sind.
Falls in dem Schritt S10 bestimmt ist, dass die Leistungsspeichervorrichtung 54 extern geladen wird (JA in dem Schritt S10), bestimmt die Steuerung 60, ob die aktuell ausgewählte Schaltposition die "N"-Position oder die "P"-Position ist, nämlich, ob das automatische Getriebe 30 sich in dem neutralen Zustand (Zustand abgesperrter Leistung) befindet (Schritt S20). Falls die aktuell ausgewählte Schaltposition eine andere Position als die "N"-Position und die "P"-Position ist, (NEIN in dem Schritt S20), schreitet die Steuerung zu dem Schritt S120 voran.
Falls in dem Schritt S20 bestimmt wird, dass die Schaltposition die "N"-Position oder die "P"-Position ist (JA in dem Schritt S20), bestimmt die Steuerung 60, ob der SOC der Leistungsspeichervorrichtung 54 höher als ein vorbestimmter Schwellwert ist (Schritt S30). Der Schwellwert ist ein Wert, der zur Bestimmung verwendet wird, ob die Leistungsspeichervorrichtung 54 ausreichend geladen wird. Falls der SOC gleich wie oder niedriger als der Schwellwert (NEIN in dem Schritt S30) ist, schreitet die Steuerung zu dem Schritt S120 voran.
In dieser Ausführungsform ist es nämlich als Bedingung der Ausführung der Aufwärmsteuerung zum Erhöhen der Temperatur des Schmiermittels erforderlich, dass der SOC hoch ist. Wie voranstehend beschrieben wurde, wird die Aufwärmsteuerung während des externen Ladens ausgeführt, und von der externen Leistungszufuhr zugeführte elektrische Leistung wird für die Aufwärmsteuerung verwendet. Es ist somit für die externe Leistungszufuhr erwünscht, eine ausreichende Leistungszufuhrfähigkeit aufzuweisen, um das Laden der Leistungsspeichervorrichtung 50 und die Zufuhr der elektrischen Leistung zu den Motor-Generatoren MG1, MG2 für die Aufwärmsteuerung zu derselben Zeit auszuführen. Jedoch kann die externe Leistungszufuhr nicht nur eine solche Leistungszufuhrfähigkeit aufweisen. Somit wird in dieser Ausführungsform die Menge der Ladung der Leistungsspeichervorrichtung 54, die dominant den Abstand bestimmt, den das Fahrzeug in der EV-Betriebsart fahren kann, bevorzugt ausreichend groß gemacht, und die Aufwärmsteuerung kann unter einer Bedingung ausgeführt werden, dass der SOC der Leistungsspeichervorrichtung 54 ausreichend hoch ist. Mit anderen Worten, das Laden der Leistungsspeichervorrichtung 54 wird so ausgeführt, dass der SOC der Leistungsspeichervorrichtung 54 vor der Ausführung der Aufwärmsteuerung ausreichend erhöht wird.
Während der SOC als Menge des Zustands verwendet wird, die den Zustand der Ladung der Leistungsspeichervorrichtung 54 anzeigt, kann der SOC durch eine andere Menge eines Zustands (wie z.B. eine Spannung der Leistungsspeichervorrichtung 54) ersetzt werden, die für den Zustand der Ladung der Leistungsspeichervorrichtung 54 anzeigend ist, und es kann bestimmt werden, ob die Leistungsspeichervorrichtung 54 ausreichend geladen ist, indem die Menge des Zustands mit einem gegebenen Schwellwert verglichen wird.
Falls in dem Schritt S30 bestimmt wird, dass der SOC höher als der Schwellwert ist (JA in dem Schritt S30), berechnet die Steuerung 60 die Ausführungsdauer der Aufwärmsteuerung (Schritt S40). Als ein Beispiel berechnet die Steuerung 60 eine Dauer oder Länge der Zeit, die erforderlich ist, um die Temperatur des Schmiermittels auf eine Solltemperatur zu erhöhen, ausreichend von der Temperatur des Schmiermittels, die durch den Schmiermitteltemperatursensor erfasst wurde, die Temperatur der Außenluft, die durch den Außenlufttemperatursensor erfasst wurde, usw.
Dann berechnet die Steuerung 60 die beabsichtigte Zeit des Betriebsbeginns, zu der beabsichtigt ist, dass damit begonnen wird, das Hybridfahrzeug zu betreiben (Schritt S50). Die beabsichtigte Betriebsstartzeit wird so berechnet, dass die Aufwärmsteuerung wie auch das externe Laden vor der geplanten Zeit endet, zu der das Hybridfahrzeug 10 beginnt, betätigt zu werden. Die beabsichtigte Betriebsstartzeit kann direkt mit einem Zeitschalter (2) eingestellt werden, der durch den Benutzer betätigt werden kann, oder kann von einer vorbestimmten Zeit (z.B. in der Früh) berechnet werden, zu der das externe Laden beendet sein soll.
Folglich bestimmt die Steuerung 60, ob die Zeit der Ausführung der Aufwärmsteuerung vorliegt oder nicht, ausgehend von der beabsichtigten Betriebsstartzeit, die in dem Schritt S50 berechnet wurde, und der Ausführungsdauer der Aufwärmsteuerung, die in dem Schritt S40 berechnet wurde (Schritt S60). Noch genauer berechnet die Steuerung 60 die Zeit der Ausführung der Aufwärmsteuerung durch das Abziehen der Ausführungsdauer der Aufwärmsteuerung, die in dem Schritt S40 berechnet wurde, und einem geeigneten Extrazeitraum, von der beabsichtigten Betriebsstartzeit, die in dem Schritt S50 berechnet wurde, und bestimmt, ob die beabsichtigte Zeit der Ausführung der Aufwärmsteuerung vorliegt oder nicht. Falls nicht die Zeit zur Ausführung der Aufwärmsteuerung vorliegt (NEIN in dem Schritt S60), schreitet die Steuerung zu dem Schritt S120 voran.
Falls in dem Schritt S60 bestimmt wird, dass die Zeit der Ausführung der Aufwärmsteuerung vorliegt (JA in dem Schritt S60), bestimmt die Steuerung 60, ob die Temperatur des Schmiermittels, die durch den Schmiermitteltemperatursensor erfasst wurde, niedriger als ein vorbestimmter Schwellwert ist (Schritt S70). Falls bestimmt wird, dass die Temperatur des Schmiermittels niedriger als der Schwellwert ist (JA in dem Schritt S70), berechnet die Steuerung 60 Werte des Stroms, der durch die Motor-Generatoren MG1, MG2 geführt wird, und die Drehzahlen der Motor-Generatoren MG1, MG2, die erforderlich sind, um die Temperatur des Schmiermittels zu erhöhen (Schritt S80). Die Stromwerte und die Drehzahlen können ausgehend von Kennfeldern oder Berechnungsformeln usw. bestimmt werden, die im Voraus gemäß der Temperatur des Schmiermittels, die durch den Schmiermitteltemperatursensor erfasst wurde, vorbereitet wurden, oder kann so bestimmt werden, dass ein großer Strom durch den Motor-Generator fließt, von dem es wahrscheinlicher ist, dass er in das Schmiermittel eintaucht, ausgehend von der Neigung des Fahrzeugkörpers, die z.B. durch einen Neigungssensor (nicht gezeigt) erfasst wird.
Falls in dem Schritt S70 bestimmt wird, dass die Temperatur des Schmiermittels gleich wie oder höher als der Schwellwert ist (NEIN in dem Schritt S70), berechnet die Steuerung 60 Werte des Stroms, der durch die Motor-Generatoren MG1, MG2 geführt wurde, und die Drehzahlen der Motor-Generatore MG1, MG2, die erforderlich sind, um die Temperatur des Schmiermittels zu halten (Schritt S90). Die Stromwerte und die Drehzahlen zum Halten der Temperatur des Schmiermittels sind kleiner oder niedriger als die Stromwerte und die Drehzahlen zum Erhöhen der Temperatur, die in dem Schritt S80 berechnet werden.
Dann aktiviert die Steuerung 60 die elektrische Ölpumpe, um das Schmiermittel zirkulieren zu lassen (Schritt S100). Das externe Laden wird nämlich nach dem Fahren des Fahrzeugs durchgeführt (z.B. spät in der Nacht, nachdem man heimgekommen ist), und das Schmiermittel befindet sich zu der Zeit des externen Ladens zurück in einer Ölpfanne; deswegen wird die elektrische Ölpumpe vor der Ausführung der Aufwärmsteuerung aktiviert, um zu verhindern, dass die Kupplungen (auf Kupplungen C1–C3) und Wellen des automatischen Getriebes 30 aufgrund der Drehung der Motor-Generatoren MG1, MG2 unter der Aufwärmsteuerung ausgebrannt werden. Nachdem die elektrische Ölpumpe aktiviert wurde, steuert die Steuerung 60 den Wandler 52 so, dass die Motor-Generatoren MG1, MG2 gemäß den in dem Schritt S80 oder dem Schritt S90 berechneten Stromwerten und Drehzahlen arbeiten, um somit die Aufwärmsteuerung durchzuführen (Schritt S110).
Während die Startzeit der Aufwärmsteuerung ausgehend von der Ausführungsdauer der Aufwärmsteuerung, die in dem Schritt S40 in der Steuerroutine berechnet wurde, wie voranstehend beschrieben wurde, bestimmt wird, wird die Aufwärmsteuerung unter der Bedingung ausgeführt, dass der SOC der Leistungsspeichervorrichtung 54 höher als der Schwellwert ist. Somit kann die Zeit der Ausführung des externen Ladens (die Zeit, zu der das Laden der Leistungsspeichervorrichtung 54 begonnen wird) bestimmt werden, oder die elektrische Ladeleistung zur Verwendung des externen Ladens kann erhöht werden (ein Schnellladen kann ausgeführt werden), ausgehend von der Ausführungsdauer der Aufwärmsteuerung, so dass der SOC der Leistungsspeichervorrichtung 54 den Schwellwert an dem Start der Aufwärmsteuerung erreicht.
In der wie voranstehend beschriebenen Steuerroutine kann die Schmiermittelaufwärmsteuerung unter der Bedingung ausgeführt werden, dass die aktuell ausgewählte Schaltposition die "N"-Position oder die "P"-Position ist. Wenn jedoch die zu der Zeit der Ausführung der Aufwärmsteuerung ausgewählte Schaltposition eine beliebige Position anders als die "N"-Position und die "P"-Position ist, kann die Schaltposition positiv zu der "N"-Position oder der "P"-Position geändert werden.
9 ist ein Zeitdiagramm, das Änderungen in Hauptparametern zeigt, die mit der Schmiermittelaufwärmsteuerung auftreten. Mit Bezug auf 9, wenn ein externes Laden (Laden der Leistungsspeichervorrichtung 54) unter Verwendung der externen Leistungszufuhr durchgeführt wird, und der SOC der Leistungsspeichervorrichtung 54 einen vorbestimmten Schwellwert zu der Zeit t1 überschreitet, sind die Bedingungen zur Ausführung der Aufwärmsteuerung erfüllt. Dann werden zu der Zeit t2 die Motor-Generatoren MG1, MG2 in entgegengesetzte Drehrichtungen angetrieben. Als Ergebnis wird das Schmiermittel aufgewärmt (d.h. seine Temperatur wird erhöht), aufgrund der Wärme, die durch das Beaufschlagen der Motor-Generatoren MG1, MG2 mit Energie und Rühren des Schmiermittels aufgrund der Drehung der Motor-Generatoren MG1, MG2 erzeugt wird. Da die elektrische Leistung von der externen Leistungszufuhr während der Aufwärmsteuerung zugeführt werden kann, wird eine elektrische Leistung zur Verwendung in der Aufwärmsteuerung von der externen Leistungszufuhr zu den Motor-Generatoren MG1, MG2 zugeführt, der SOC der Leistungsspeichervorrichtung 54 ist nicht reduziert.
Falls die Temperatur des Schmiermittels eine vorbestimmte Temperatur zu der Zeit t3 erreicht, wird ein Strom zum Beibehalten der Temperatur durch die Motor-Generatoren MG1, MG2 durchgeführt. Während die Drehungen der Motor-Generatoren MG1, MG2 in dem Beispiel der 9 angehalten werden, können die Motor-Generatoren MG1, MG2 gedreht werden, während die Schmiermitteltemperatur auf der erhöhten Höhe gehalten wird. Dann kommt die Endzeit des externen Ladens zu der Zeit t4, und die Schmiermittelaufwärmsteuerung wie auch das externe Laden endet vor der beabsichtigten Betriebsstartzeit, die durch die Zeit t5 bezeichnet ist.
Die durch die Motor-Generatoren MG1, MG2 erzeugte Wärme steigt, wenn der durch die Motor-Generatoren MG1, MG2 fließende Strom höher ist, so dass die Temperatur des Schmiermittels schnell erhöht werden kann. In dieser Ausführungsform ist der Freilauf F2 (siehe 3) an der Eingangswelle 22 (der Abtriebswelle der Maschine 12) bereitgestellt, die mit dem Träger CA0 der Leistungsaufteilungsvorrichtung 24 der Differenzialeinheit 20 gekoppelt ist. Wie aus dem nomographischen Diagramm der 10 ersichtlich ist, werden somit die Motor-Generatoren MG1, MG2 so angetrieben, dass das Moment T1 des Motor-Generators MG1 und das Moment T2 des Motor-Generators MG2 einander mit dem Freilauf F2 als Stützpunkt aufheben, so dass ein großes Moment an den Motor-Generatoren MG1, MG2 erzeugt werden kann. Es kann nämlich ein starker Strom durch die Motor-Generatoren MG1, MG2 durchgeführt werden, und die Temperatur des Schmiermittels kann schnell erhöht werden.
Wie voranstehend beschrieben wurde, wird in dieser Ausführungsform die Aufwärmsteuerung zum Erhöhen der Temperatur des Schmiermittels während der Ausführung des externen Ladens der externen Leistungszufuhr ausgeführt; deswegen wird elektrische Leistung zur Verwendung in der Aufwärmsteuerung nicht aus der Leistungsspeichervorrichtung 54 entnommen. Darüber hinaus ist das automatische Getriebe 30 zwischen der Differenzialeinheit 20 und den Antriebsrädern 44 bereitgestellt, und die Aufwärmsteuerung wird durch Drehen der Motor-Generatoren MG1, MG2 durchgeführt, während das automatische Getriebe 30 sich in dem neutralen Zustand befindet (Zustand abgesperrter Leistung); deswegen wird die Temperatur des Schmiermittels aufgrund der durch das Beaufschlagen der Motor-Generatoren MG1, MG2 mit Energie erzeugten Wärme erhöht, und die Temperatur des Schmiermittels wird ebenfalls aufgrund des Rührens des Schmiermittels erhöht, das durch die Drehung der Motor-Generatoren MG1, MG2 verursacht wird. Somit wird gemäß dieser Ausführungsform die Temperatur des Schmiermittels ausreichend erhöht, bevor das Fahrzeug zum Fahren beginnt, und die Entfernung, die das Hybridfahrzeug 10 fahren kann, kann soweit wie möglich ausgedehnt werden.
Gemäß dieser Ausführungsform wird begonnen, die elektrische Ölpumpe vor der Ausführung der Aufwärmsteuerung zu aktivieren; deswegen ist verhindert, dass die Kupplungen und Wellen des automatischen Getriebes 30 aufgrund der Drehung der Motor-Generatoren MG1, MG2 unter der Aufwärmsteuerung ausgebrannt werden.
Gemäß dieser Ausführungsform wird die Aufwärmsteuerung ausgeführt, wenn der SOC der Leistungsspeichervorrichtung 54 höher als der vorbestimmte Schwellwert ist, mit anderen Worten, externes Laden wird so ausgeführt, dass der SOC höher als der Schwellwert wird, bevor die Aufwärmsteuerung ausgeführt wird. Deswegen verschlechtert die Aufwärmsteuerung das Laden der Leistungsspeichervorrichtung 54 nicht, die dominant den Abstand bestimmt, den das Fahrzeug in der EV-Fahrbetriebsart fahren kann.
In dieser Ausführungsform wird die Ausführungsdauer der Aufwärmsteuerung ausgehend von der durch den Schmiermitteltemperatursensor erfassten Temperatur des Schmiermittels, der durch den Außenlufttemperatursensor erfassten Temperatur der Außenluft usw. berechnet. Dann wird die Ausführungszeit des externen Ladens (die Zeit, zu der das Laden der Leistungsspeichervorrichtung 54 gestartet wird) bestimmt, oder die Ladeleistung für das externe Laden wird erhöht (ein Schnellladen wird durchgeführt), ausgehend von der Ausführungsdauer der Aufwärmsteuerung, so dass die Aufwärmsteuerung mit hoher Zuverlässigkeit erlangt werden kann, während eine ausreichende Lademenge der Leistungsspeichervorrichtung 54 sicher gestellt wird.
In der dargestellten Ausführungsform liegt das elektrische Fahrzeug in der Form des Hybridfahrzeugs vor, an dem die Maschine 12 installiert ist. Jedoch ist der Bereich der Anwendung der Erfindung nicht auf das voranstehend beschriebene Hybridfahrzeug begrenzt, sondern kann ein elektrisches Automobil einschließen, in dem keine Maschine installiert ist, ein Brennstoffzellenauto, in dem eine Brennstoffzelle weiter als Energiequelle installiert ist, usw.
Während das Hybridfahrzeug 10 das automatische Getriebe 30 hat, und das automatische Getriebe 30 angeordnet ist, um zu unterdrücken, dass Leistung zu den Antriebsrädern 44 während der Ausführung der Aufwärmsteuerung übertragen wird, kann in der dargestellten Ausführungsform eine andere Leistungsübertragungsvorrichtung bereitgestellt sein, die in der Lage ist, ausgewählt eine Leistungsübertragung zwischen der Differenzialeinheit 20 und den Antriebsrädern 44 anstelle des automatischen Getriebes 30 zu gestatten und zu unterdrücken. Zum Beispiel kann lediglich eine Kupplung anstelle des automatischen Getriebes bereitgestellt sein, und die Aufwärmsteuerung kann ausgeführt werden, wenn die Kupplung gelöst wird, oder die Kupplung kann z.B. gesteuert werden, um aufgrund der Ausführung der Aufwärmsteuerung in einen gelösten Zustand versetzt zu werden.
In der dargestellten Ausführungsform entspricht einer der Motor-Generatoren MG1, MG2 dem einen Beispiel des "ersten Elektromotors" gemäß der Erfindung, und der andere der Motor-Generatoren MG1, MG2 entspricht dem einen Beispiel des "zweiten Elektromotors" gemäß der Erfindung. Das automatische Getriebe 30 entspricht dem einen Beispiel der "Leistungsübertragungsvorrichtung" gemäß der Erfindung, und der Batterielader 56 und die Leistungsempfangseinheit 58 bilden ein Beispiel der "Ladevorrichtung" gemäß der Erfindung. Die Differenzialeinheit 20 entspricht dem einen Beispiel der "Differenzialvorrichtung" gemäß der Erfindung, und der Freilauf F2 entspricht dem einen Beispiel der "Drehungsunterdrückungsvorrichtung" gemäß der Erfindung.
Es ist zu verstehen, dass die hierin offenbarten Ausführungsformen in jeglicher Hinsicht beispielhaft und nicht einschränkend sind. Der Bereich dieser Erfindung ist nicht durch die Beschreibung der dargestellten Ausführungsformen sondern durch die anhängenden Ansprüche definiert, und es ist beabsichtigt, alle Änderungen oder Modifikationen einzuschließen, die innerhalb des Bereichs der Ansprüche und von deren Äquivalenten vorgenommen werden.

Claims

Elektrisches Fahrzeug mit: einer Leistungsspeichervorrichtung, die konfiguriert ist, eine zum Fahren des Fahrzeugs verwendete elektrische Leistung zu speichern; einem ersten Elektromotor, der konfiguriert ist, von der Leistungsspeichervorrichtung elektrische Leistung zu empfangen, wobei der erste Elektromotor Leistung erzeugt; einer Leistungsübertragungsvorrichtung, die zwischen dem ersten Elektromotor und Antriebsrädern bereitgestellt ist, wobei die Leistungsübertragungsvorrichtung konfiguriert ist, eine Leistungsübertragung zwischen dem ersten Elektromotor und den Antriebsrädern ausgewählt zu gestatten und zu unterbinden, wobei der erste Elektromotor konfiguriert ist, durch ein Schmiermittel der Leistungsübertragungsvorrichtung gekühlt zu werden; einer Ladevorrichtung, die konfiguriert ist, die Leistungsspeichervorrichtung unter Verwendung einer außerhalb des Fahrzeugs angeordneten Leistungszufuhr zu laden; und einer Steuerung, die konfiguriert ist, eine Aufwärmsteuerung zum Erhöhen einer Temperatur des Schmiermittels durch Drehen des ersten Elektromotors durchzuführen, wenn die Temperatur des Schmiermittels zu der Zeit der Ausführung des Ladens der Leistungsspeichervorrichtung unter Verwendung der Ladevorrichtung niedriger als eine vorbestimmte Temperatur ist, und wenn die Leistungsübertragungsvorrichtung sich in einem Zustand abgesperrter Leistung befindet, indem die Leistungsübertragung unterbunden ist.
Elektrisches Fahrzeug nach Anspruch 1, außerdem mit: einer elektrischen Ölpumpe, die konfiguriert ist, elektrisch angetrieben zu werden, um das Schmiermittel zirkulieren zu lassen, wobei die Steuerung konfiguriert ist, das Betätigen der elektrischen Ölpumpe vor der Ausführung der Aufwärmsteuerung zu beginnen.
Elektrisches Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Steuerung konfiguriert ist, die Aufwärmsteuerung unter Verwendung einer von der Leistungszufuhr zugeführten elektrischen Leistung durchzuführen, wenn eine Größe eines Zustands, die den Ladezustand der Leitungsspeichervorrichtung anzeigt, größer als ein vorbestimmter Wert ist.
Elektrisches Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Steuerung konfiguriert ist, ein Laden der Leistungsspeichervorrichtung unter Verwendung der Ladevorrichtung so auszuführen, dass eine Größe eines Zustands, die den Zustand der Ladung der Leistungsspeichervorrichtung anzeigt, größer als ein vorbestimmter Wert vor der Ausführung der Aufwärmsteuerung wird.
Elektrisches Fahrzeug nach Anspruch 4, wobei die Steuerung konfiguriert ist, eine Ausführungsdauer der Aufwärmsteuerung ausgehend von der Temperatur des Schmiermittels zu schätzen, wobei die Steuerung konfiguriert ist, eine Ausführungszeit zu ändern, zu der ein Laden der Leistungsspeichervorrichtung unter Verwendung der Ladevorrichtung ausgehend von der geschätzten Ausführungsdauer der Aufwärmsteuerung ausgeführt wird.
Elektrisches Fahrzeug nach Anspruch 1, außerdem mit: einem Zeitschalter, mit dem ein Benutzer des elektrischen Fahrzeugs eine Zeit einstellt, wobei die Steuerung konfiguriert ist, eine geplante Betriebsstartzeit ausgehend von der mit dem Zeitschalter eingestellten Zeit zu schätzen, wobei die geplante Betriebsstartzeit eine Zeit ist, zu der mit dem Betrieb des elektrischen Fahrzeugs begonnen wird, und die Steuerung konfiguriert ist, die Aufwärmsteuerung vor der geschätzten geplanten Betriebsstartzeit auszuführen.
Elektrisches Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Steuerung konfiguriert ist, die Aufwärmsteuerung vor einer geplanten Endzeit auszuführen, zu der das Laden der Leistungsspeichervorrichtung unter Verwendung der Ladevorrichtung endet.
Elektrisches Fahrzeug nach Anspruch 1, außerdem mit: einem zweiten Elektromotor, der konfiguriert ist, durch das Kühlmittel der Leistungsübertragungsvorrichtung gekühlt zu werden; und einer Leistungsaufteilungsvorrichtung, die ein erstes sich drehendes Element umfasst, das mit dem ersten Elektromotor gekuppelt ist, ein zweites sich drehendes Element umfasst, das mit dem zweiten Elektromotor gekoppelt ist, und ein drittes sich drehendes Element umfasst, wobei die Steuerung konfiguriert ist, den zweiten Elektromotor wie auch den ersten Elektromotor während der Ausführung der Aufwärmsteuerung zu drehen.
Elektrisches Fahrzeug nach Anspruch 8, außerdem mit: einer eine Drehung unterdrückenden Vorrichtung, die konfiguriert ist, eine Drehung des dritten sich drehenden Elements während der Ausführung der Aufwärmsteuerung zu unterdrücken, wobei die Steuerung konfiguriert ist, den ersten Elektromotor und den zweiten Elektromotor zu drehen, so dass ein durch den ersten Elektromotor erzeugtes Moment und ein durch den zweiten Elektromotor erzeugtes Moment mit Bezug auf das dritte sich drehende Element als Lagerpunkt während er Ausführung der Aufwärmsteuerung ausgeglichen sind.
Elektrisches Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Leistungsübertragungsvorrichtung ein Getriebe umfasst.
Verfahren zum Steuern eines elektrischen Fahrzeugs mit einer Leistungsspeichervorrichtung, einem ersten Elektromotor, einer Leistungsübertragungsvorrichtung und einer Ladevorrichtung, wobei die Leistungsspeichervorrichtung konfiguriert ist, eine zum Fahren des Fahrzeugs verwendete elektrische Leistung zu speichern, der erste Elektromotor konfiguriert ist, von der Leistungsspeichervorrichtung eine elektrische Leistung zu empfangen und eine Leistung zu erzeugen, die Leistungsübertragungsvorrichtung zwischen dem ersten Elektromotor und Antriebsrädern bereitgestellt ist, wobei die Leistungsübertragungsvorrichtung konfiguriert ist, eine Leistungsübertragung zwischen dem ersten Elektromotor und den Antriebsrädern ausgewählt zuzulassen und zu unterbinden, wobei der erste Elektromotor konfiguriert ist, durch das Schmiermittel der Leistungsübertragungsvorrichtung gekühlt zu werden, und die Ladevorrichtung konfiguriert ist, die Leistungsspeichervorrichtung unter Verwendung einer außerhalb des Fahrzeugs angeordneten Leistungszufuhr zu laden, wobei das Verfahren umfasst: Bestimmen, ob eine Temperatur des Schmiermittels niedriger als eine vorbestimmte Temperatur zu einer Zeit der Ausführung des Ladens der Leistungsspeichervorrichtung unter Verwendung der Ladevorrichtung ist; Bestimmen, ob die Leistungsübertragungsvorrichtung sich in einem Zustand abgesperrter Leistung befindet, in dem die Leistungsübertragung unterdrückt ist; und Durchführen einer Aufwärmsteuerung zum Erhöhen der Temperatur des Schmiermittels durch Drehen des ersten Elektromotors, wenn bestimmt ist, dass die Temperatur des Schmiermittels niedriger als die vorbestimmte Temperatur zu der Zeit der Ausführung des Ladens der Leistungsspeichervorrichtung ist, und bestimmt ist, dass die Leistungsübertragungsvorrichtung sich in dem Zustand abgesperrter Leistung befindet.