DE112011102566T5 - Elektrofahrzeugantriebssystem - Google Patents

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air conditioning
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rotor shaft
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DE112011102566T
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Hideki Hisada
Ryuta Horie
Akira Suzuki
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Aisin AW Co Ltd
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Abstract

Für einen Aufbau, in dem ein Fahrzeug durch die Antriebsleistung einer sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine angetrieben wird, ist eine Elektrofahrzeugantriebsvorrichtung erforderlich, die zum Verwenden einer sich drehende Elektromaschine als die sich drehende Klimaanlagenelektromaschine mit dem optimal verwendbaren Bereich von Drehzahlen zum Antreiben eines Kompressors und des Fahrzeugs geeignet ist. Die Elektrofahrzeugantriebsvorrichtung weist: eine radantreibende sich drehende Elektromaschine, die eine Rotorwelle aufweist, die antriebsmäßig mit einem Ausgangsbauteil gekoppelt ist, und eine sich drehende Klimaanlagenelektromaschine, die eine Rotorwelle, die antriebsmäßig durch eine zweite Kupplung mit einem Kompressorkopplungsbauteil gekoppelt ist, auf, wobei die Rotorwelle der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine auch antriebsmäßig durch einer ersten Kupplung mit der Rotorwelle der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine gekoppelt ist.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Elektrofahrzeugantriebssystem, das ein Ausgangsbauteil, das antriebsmäßig mit einem Rad gekoppelt ist, und ein Kompressorverbindungsbauteil, das mit einem Kompressor für eine Klimaanlage gekoppelt ist, aufweist, wobei eine Antriebsleistung, die auf das Ausgangsbauteil und das Kompressorverbindungsbauteil zu übertragen ist, durch eine sich drehende Elektromaschine erzeugt wird.
  • STAND DER TECHNIK
  • Eine Technik, wie die, die in dem unten angegebenen Patentdokument 1 offenbart ist, betrifft das Fahrzeugantriebsteuersystem, das oben beschrieben wurde. Gemäß der Technik des Patentdokuments 1 ist eine Rotorwelle einer sich drehenden Elektromaschine für eine Klimaanlage antriebsmäßig mit einem Ausgangsbauteil zusätzlich zu einem Kompressorverbindungsbauteil gekoppelt, wodurch die Antriebsleistung der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine eine sich drehende Elektromaschine zum Antreiben eines Rads zum Fahren eines Fahrzeugs unterstützen kann.
  • Dennoch ist gemäß der Technik des Patentdokuments 1 eine Rotorwelle der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine antriebsmäßig mit einem Hohlrad einer Planetengetriebevorrichtung gekoppelt; sind die Rotorwelle der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine und das Kompressorverbindungsbauteil antriebsmäßig mit einem Sonnenrad der Planetengetriebevorrichtung gekoppelt; und ist das Ausgangsbauteil antriebsmäßig mit einem Steg bzw. Träger der Planetengetriebevorrichtung gekoppelt. Folglich sind die Rotorwelle der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine, die Rotorwelle der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine und das Ausgangsbauteil immer antriebsmäßig miteinander durch die Planetengetriebevorrichtung gekoppelt. Als eine Folge beeinflussen Veränderungen der Drehgeschwindigkeiten bzw. Drehzahlen der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine und des Ausgangsbauteils die Drehgeschwindigkeit bzw. Drehzahl der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine.
  • Somit ist es gemäß der Technik des Patentdokuments 1 notwendig, den praktischen Bereich von Drehgeschwindigkeiten bzw. Drehzahlen der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine und des Ausgangsbauteils zum Einstellen bzw. Festlegen des verwendbaren bzw. nutzbaren Bereichs von Drehgeschwindigkeiten der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine zu berücksichtigen. Dennoch kann eine sich drehende Elektromaschine mit dem am besten verwendbaren Bereich von Drehgeschwindigkeiten bzw. Drehzahlen zum Antreiben des Kompressors und des Fahrzeugs nicht immer als die sich drehende Klimaanlagenelektromaschine verwendet werden.
  • Zusätzlich darf, wenn die Drehzahl der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine verändert wird, diese Drehzahl nicht den verwendbaren Bereich von Drehzahlen der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine übersteigen. Als eine Folge kann es sein, dass es nicht möglich ist, die radantreibende sich drehende Elektromaschine in der optimalen Drehzahl bzw. Drehgeschwindigkeit zu betreiben oder ausreichende Antriebsleistung zu erhalten.
  • Entsprechend dem Patentdokument 1 ist die Rotorwelle der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine antriebsmäßig mit dem Kompressorverbindungsbauteil gekoppelt. Folglich wird die Antriebsleistung der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine nicht nur zum Antreiben des Fahrzeugs, sondern auch zum Antreiben des Kompressors verwendet. Somit verringert die Antriebsleistung von der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine, die zum Antreiben des Kompressors verwendet wird, entsprechend die Antriebsleistung der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine, die zum Unterstützen der radantreibenden sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine verwendet wird.
  • Angeführte Stand der Technik Dokumente
  • Patentdokumente
    • Patent Dokument 1: Japanische Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer JP 2010-178403 A .
  • OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
  • Durch die Erfindung zu lösendes Problem
  • In Anbetracht des Vorangegangen ist für eine Konfiguration, bei der ein Fahrzeug durch die Antriebsleistung einer sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine angetrieben wird, ein Elektrofahrzeugantriebssystem erforderlich, das eine sich drehende Elektromaschine bzw. drehelektrische Maschine als die sich drehende Klimaanlagenelektromaschine bzw. Klimaanlagen-Drehelektrische-Maschine mit den am besten verwendbaren Drehzahlbereichen zum Antreiben eines Kompressors und des Fahrzeugs verwenden kann und das auch die Energieeffizienz des Fahrzeugs durch Verwenden der Antriebsleistung der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine zum Antreiben des Fahrzeugs steigern kann.
  • Mittel zum Lösen des Problems
  • Ein Elektrofahrzeugantriebssystem gemäß der vorliegenden Erfindung weist ein Ausgangsbauteil, das antriebsmäßig mit einem Rad gekoppelt ist, und ein Kompressorverbindungsbauteil, das mit einem Kompressor für eine Klimaanlage gekoppelt ist, auf, wobei eine Antriebsleistung, die auf das Ausgangsbauteil und das Kompressorverbindungsbauteil zu übertragen ist, durch eine sich drehende Elektromaschine bzw. drehelektrische Maschine erzeugt wird. In einem charakteristischem Aufbau weist das Elektrofahrzeugantriebssystem weiter auf: eine radantreibende sich drehende Elektromaschine, die eine Rotorwelle aufweist, die antriebsmäßig mit dem Ausgangsbauteil gekoppelt ist, und eine sich drehende Klimaanlagenelektromaschine, die eine Rotorwelle, die antriebsmäßig mit dem Kompressorverbindungsbauteil durch eine zweite Kupplung gekoppelt ist, aufweist, wobei die Rotorwelle der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine antriebsmäßig mit der Rotorwelle der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine durch eine erste Kupplung gekoppelt ist.
  • Es ist zu beachten, dass in der vorliegenden Anmeldung die „sich drehende Elektromaschine” als eine Idee verwendet wird, die irgendeinen aus einem Motor (Elektromotor), einem Generator (Elektrogenerator) und einem Motor/Generator, der sowohl die Funktion eines Motors als auch eines Generators nach Notwendigkeit ausführt, umfasst.
  • Zusätzlich bezieht sich in der vorliegenden Anmeldung „antriebsmäßig gekoppelt” auf einen Zustand, bei dem zwei Drehelemente so verbunden sind, dass sie eine Antriebsleistung übertragen können, und wird als eine Idee verwendet, die einen Zustand umfasst, bei dem die zwei Drehelemente so gekoppelt sind, dass sie sich zusammen drehen, oder einen Zustand, bei dem die zwei Drehelemente so gekoppelt sind, dass sie eine Antriebsleistung durch ein, zwei oder mehrere Übertragungsbauteile übertragen können. Solche Übertragungsbauteile umfassen verschiedene Bauarten von Bauteilen, die eine Drehung mit dergleichen Geschwindigkeit bzw. Drehzahl oder einer veränderten Geschwindigkeit bzw. Drehzahl übertragen, und umfassen beispielsweise eine Welle, einen Getrieberadmechanismus, einen Riemen und eine Kette. Zusätzlich können solche Übertragungsbauteile ein Eingriffselement, das eine Drehung und eine Antriebsleistung wahlweise überträgt, wie beispielsweise eine Reibkupplung und eine Klauenkupplung, umfassen.
  • Gemäß dem oben beschriebenen charakteristischem Aufbau koppelt ein Eingreifen bzw. in Eingriff Bringen bzw. Schließen der ersten Kupplung die Rotorwelle der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine antriebsmäßig mit der Rotorwelle der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine, die antriebsmäßig mit dem Ausgangsbauteil gekoppelt ist. Durch derartiges in Eingriff Bringen der ersten Kupplung kann die Antriebsleistung der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine die Antriebsleistung der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine unterstützen und ein Antreiben des Fahrzeugs ermöglichen.
  • Ebenso führt gemäß dem oben beschriebenen charakteristischem Aufbau das in Eingriff Bringen der ersten Kupplung und Lösen bzw. außer Eingriff Bringen der zweiten Kupplung zu einem Zustand, bei dem die Antriebsleistung der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine nicht zum Antreiben des Kompressors verwendet wird und nur zum Antreiben des Fahrzeugs verwendet wird. Somit kann in Fällen, in denen das Fahrzeug unzureichende Antriebsleistung, die alleine auf der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine basiert, aufweist, die Antriebsleistung der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine zuverlässig zum Antreiben des Fahrzeugs verwendet werden.
  • Entsprechend kann ein maximales Ausgangsdrehmoment der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine niedriger festgelegt werden, was auch die Größe und Kosten der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine verringern kann.
  • Gemäß dem oben beschriebenen charakteristischem Aufbau stellt, falls die Drehzahl des Ausgangsbauteils den verwendbaren Bereich der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine übersteigt, ein Lösen bzw. außer Eingriff Bringen der ersten Kupplung sicher, dass die Drehzahl der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine nicht den verwendbaren Bereich übersteigt. Es ist somit möglich, ein Versagen, das durch eine übermäßige Drehung der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine verursacht wird, zu verhindern. Es gibt auch keinen Bedarf, den verwendbaren Bereich von Drehzahlen der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine mit dem praktischen Bereich von Drehzahlen des Ausgangsbauteils in Übereinstimmung zu bringen und ein oberes Limit des verwendbaren Bereichs von ihr kann gesenkt werden. Somit kann eine sich drehende Elektromaschine mit dem optimal verwendbaren Bereich von Drehzahlen zum Antreiben des Kompressors und des Fahrzeugs als die sich drehende Klimaanlagenelektromaschine verwendet werden, die auch ein Fahrzeugleistungsvermögen verbessern und die Kosten der sich drehenden Elektromaschine verringern kann.
  • Hier ist es bevorzugt, dass die Antriebsleistung, die auf das Ausgangsbauteil und das Kompressorverbindungsbauteil zu übertragen ist, nur durch die radantreibende sich drehende Elektromaschine und die sich drehende Klimaanlagenelektromaschine erzeugt wird.
  • Gemäß diesem Aufbau kann in dem Elektrofahrzeugantriebssystem, das eine sich drehende Elektromaschine als die Antriebsleistungsquellen des Fahrzeugs und des Kompressors, wie oben beschrieben, verwendet, die Antriebsleistung der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine und der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine effektiv verwendet werden.
  • Hier ist es bevorzugt, dass eine maximale Ausgangsleistung der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine kleiner als eine maximale Ausgangsleistung der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine ist.
  • Gemäß diesem Aufbau wird die radantreibende sich drehende Elektromaschine mit einer großen maximalen Ausgangsleistung hauptsächlich als die Antriebsleistungsquelle des Fahrzeugs verwendet und die sich drehende Klimaanlagenelektromaschine mit einer kleinen maximalen Ausgangsleistung kann zum Unterstützen der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine durch in Eingriff Bringen bzw. Schließen der ersten Kupplung verwendet werden.
  • Hier ist es bevorzugt, dass die Rotorwelle der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine antriebsmäßig mit der Rotorwelle der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine durch einen Drehzahlreduzierer bzw. ein Reduziergetriebe gekoppelt ist.
  • Gemäß diesem Aufbau kann durch Verringern der Drehzahl der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine, die den Drehzahlreduzierer bzw. das Reduziergetriebe verwendet, und Übertragen der reduzierten Drehzahl auf das Ausgangsbauteil das Drehmoment der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine verstärkt und auf das Ausgangsbauteil übertragen werden. Es ist somit möglich, ein Drehmoment sicherzustellen, das auf die Räder übertragen werden kann und ein niedriges Maximalausgangsdrehmoment der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine festzulegen, was auch die Größe und Kosten der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine verringern kann.
  • Hier ist es bevorzugt, dass die Rotorwelle der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine antriebsmäßig mit dem Ausgangsbauteil durch eine dritte Kupplung verbunden ist.
  • Gemäß diesem Aufbau kann, falls die radantreibende sich drehende Elektromaschine kein Drehmoment ausgeben kann, die dritte Kupplung zum Aufheben der antriebsmäßigen Kopplung zwischen der Rotorwelle der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine und dem Ausgangsbauteil gelöst werden. Es ist somit möglich, den Energieverlust, der durch eine Drehung der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine verursacht wird, zu verringern. Insbesondere kann, falls die erste Kupplung im Eingriff ist und nur die Antriebsleistung der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine das Fahrzeug antreibt, ein Lösen bzw. außer Eingriff Bringen der dritten Kupplung den Energieverlust, der durch eine Drehung der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine verursacht wird, verringern und die Effizienz eines Antreibens des Fahrzeugs unter Verwendung der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine verbessern.
  • Hier ist es bevorzugt, dass die Rotorwelle der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine antriebsmäßig mit der Rotorwelle der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine durch ein Getriebe mit einem veränderbaren Drehzahlverhältnis bzw. Übersetzungsverhältnis gekoppelt ist.
  • Gemäß diesem Aufbau kann die Antriebsleistung der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine, die auf das Ausgangsbauteil zu übertragen ist, auf geeignete Weise durch Verändern des Übersetzungsverhältnisses des Getriebes in Übereinstimmung mit der Antriebsleistung, die von dem Fahrzeug benötigt wird, und Ähnlichem festgelegt werden. Beispielsweise kann, falls ein hohes Drehmoment von dem Fahrzeug benötigt wird, das Übersetzungsverhältnis des Getriebes zum Steigern des Betrags, durch den das Drehmoment der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine, das auf das Ausgangsbauteil zu übertragen ist, verstärkt wird, groß eingestellt werden. Somit kann, falls das für das Fahrzeug erforderliche Drehmoment hoch ist, ein Drehmoment, das dem erforderlichen Drehmoment entspricht, auf das Ausgangsbauteil übertragen werden.
  • Als ein weiteres Beispiel kann, falls ein niedriges Drehmoment für das Fahrzeug erforderlich ist, das Übersetzungsverhältnis des Getriebes zum Verringern der Drehzahl der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine bezüglich der Drehzahl des Ausgangsbauteils klein eingestellt werden. Es ist somit möglich, das Drehzahlgebiet des Ausgangsbauteils, das durch die sich drehende Klimaanlagenelektromaschine unterstützt werden kann, zu erweitern und die Ausgabedrehmomenteigenschaften des Elektrofahrzeugantriebssystems zu glätten. Zusätzlich kann eine billige und kleine sich drehende Elektromaschine, deren verwendbarer Bereich von Drehzahlen eine relativ niedrige obere Grenze aufweist, als die sich drehende Klimaanlagenelektromaschine verwendet werden.
  • Hier ist es bevorzugt, dass die Rotorwelle der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine antriebsmäßig mit dem Ausgangsbauteil durch die Rotorwelle der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine gekoppelt ist.
  • Gemäß diesem Aufbau kann die Rotorwelle der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine effektiv zum Übertragen der Antriebsleistung der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine zu dem Ausgangsbauteil verwendet werden. Somit können das Gewicht und Kosten des gesamten Elektrofahrzeugantriebssystems verringert werden.
  • Hier ist es bevorzugt, dass das Elektrofahrzeugantriebssystem weiter eine Steuervorrichtung aufweist, die die erste Kupplung, die zweite Kupplung, die radantreibende sich drehende Elektromaschine und die sich drehende Klimaanlagenelektromaschine steuert. Weiter stellt, unabhängig davon, ob eine Anfrage zum Betätigen bzw. Betreiben der Klimaanlage gemacht wurde, die Steuervorrichtung die erste Kupplung in einem Eingriffszustand und die zweite Kupplung in einem gelösten Zustand und steuert sowohl die radantreibende sich drehenden Elektromaschine als auch die sich drehende Klimaanlagenelektromaschine so, dass sie jeweils ein positives Drehmoment ausgeben, falls ein für das Fahrzeug erforderliches Drehmoment, das ein Drehmoment ist, das für ein Fahrzeug erforderlich ist, nicht durch die radantreibende sich drehende Elektromaschine alleine ausgegeben werden kann.
  • Gemäß diesem Aufbau wird, falls die radantreibende sich drehende Elektromaschine alleine nicht das erforderliche Drehmoment des Fahrzeugs ausgeben kann, unabhängig davon, ob eine Klimaanlagenbetriebsanfrage gemacht wurde, die Antriebsleistung des Kompressors durch die sich drehende Klimaanlagenelektromaschine angehalten und die Antriebsleistung der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine wird zum Antreiben des Fahrzeugs so, dass das erforderliche Drehmoment des Fahrzeugs ausgegeben werden kann, verwendet.
  • Falls die radantreibende sich drehende Elektromaschine alleine nicht das erforderliche Drehmoment des Fahrzeugs ausgeben kann, unabhängig davon, ob keine Klimaanlagenbetriebssanfrage gemacht wurde, wird die Antriebsleistung der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine zum Antreiben des Fahrzeugs so, dass das erforderliche Drehmoment des Fahrzeugs ausgegeben werden kann, verwendet.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist ein Prinzipschaubild eines Elektrofahrzeugantriebssystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 2 ist ein Blockschaubild, das den Aufbau einer Steuervorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 3 zeigt Diagramme zum Erklären einer Ausgangsdrehmomentkennlinie des Elektrofahrzeugantriebssystem gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 4 ist eine erläuternde Darstellung einer Steuerung für Kupplungen und sich drehender Elektromaschinen gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 5 zeigt ein Prinzipschaltbild und eine Ausgangsdrehmomentkennlinie des Elektrofahrzeugantriebssystems gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 6 zeigt ein Prinzipschaubild und eine Ausgangsdrehmomentkennlinie des Elektrofahrzeugantriebssystems gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
  • 7 zeigt ein Prinzipschaubild und eine Ausgangsdrehmomentkennlinie des Elektrofahrzeugantriebssystems gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Erste Ausführungsform
  • Eine Ausführungsform eines Elektrofahrzeugantriebssystems 1 gemäß der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben werden. 1 ist eine schematische Darstellung, die den gesamten Aufbau des Elektrofahrzeugantriebssystems 1 gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie es in 1 gezeigt ist, ist das Elektrofahrzeugantriebssystem 1 gemäß der vorliegenden Erfindung ein Antriebssystem, das eine Ausgangswelle O, die antriebsmäßig mit den Rädern W gekoppelt ist, und eine Kompressorverbindungswelle CMC, die mit einem Kompressor CM für eine Klimaanlage gekoppelt ist, aufweist, wobei eine Antriebsleistung, die auf die Ausgangswelle O und das Kompressorverbindungsbauteil CMC zu übertragen ist, durch die sich drehenden Elektromaschinen MG1, MG2 erzeugt wird.
  • Insbesondere weist das Elektrofahrzeugantriebssystem 1 eine radantreibende sich drehende Elektromaschine bzw. drehelektrische Maschine MG1, die eine Rotorwelle RS1, die antriebsmäßig mit der Ausgangswelle O gekoppelt ist, aufweist, und eine sich drehende Klimaanlagenelektromaschine bzw. Klimaanlagen-Drehelektrische-Maschine MG2, die eine Rotorwelle RS2 aufweist, die antriebsmäßig mit der Kompressorverbindungswelle CMC durch eine zweite Kupplung CL2 gekoppelt ist, auf. Es ist zu beachten, dass die Ausgangswelle O einem „Ausgangsbauteil” der vorliegenden Erfindung entspricht, und dass die Kompressorverbindungswelle CMC einem „Kompressorverbindungsbauteil” der vorliegenden Erfindung entspricht.
  • In dem oben beschriebenen Aufbau ist als eine Eigenschaft des Elektrofahrzeugantriebssystems 1 die Rotorwelle RS2 der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine antriebsmäßig mit der Rotorwelle RS1 der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine durch eine erste Kupplung CL1 gekoppelt.
  • Zusätzlich weist, wie es in 2 gezeigt ist, das Elektrofahrzeugantriebssystem 1 weiter eine Steuervorrichtung 30 auf, die die erste Kupplung CL1, die zweite Kupplung CL2, die radantreibende sich drehende Elektromaschine MG1 und die sich drehende Klimaanlagenelektromaschine MG2 steuert.
  • Das Elektrofahrzeugantriebssystem 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird im Weiteren detailliert beschrieben.
  • 1. Aufbau des Elektrofahrzeugantriebssystems 1
  • 1-1. Radantreibende sich drehende Elektromaschine MG1
  • Wie es in 1 gezeigt ist, weist die radantreibende sich drehende Elektromaschine MG1 einen Stator St1, der an einem sich nicht drehenden Bauteil befestigt ist, und einen Rotor Ro1, der drehbar radial innerhalb des Stators St1 gelagert ist, auf. Die Rotorwelle RS1 der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine und die Ausgangswelle O sind antriebsmäßig derart gekoppelt, dass die Drehung der Rotorwelle RS1 der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine durch einen Planetengetriebemechanismus PG in ihrer Geschwindigkeit reduziert wird und die reduzierte Drehung auf die Ausgangswelle O übertragen wird.
  • Die radantreibende sich drehende Elektromaschine MG1 ist elektrisch mit einer Batterie BT, die als eine elektrische Speichervorrichtung dient, durch einen ersten Inverter bzw. Wandler IN1, der eine AC-DC Umwandlung durchführt, verbunden (siehe 2). Die radantreibende sich drehende Elektromaschine MG1 kann als ein Motor (Elektromotor) arbeiten, der eine Zufuhr von elektrischer Leistung zum Erzeugen von Antriebsleistung empfängt, und kann auch als Generator (elektrischer Generator) arbeiten, der eine Zufuhr von Antriebsleistung zum Erzeugen von elektrischer Leistung empfängt. D. h., die radantreibende sich drehende Elektromaschine MG1 empfängt durch den ersten Inverter IN1 eine Zufuhr elektrischer Leistung von der Batterie BT für einen Leistungsbetrieb und speichert durch den ersten Inverter IN1 in der Batterie BT (lädt die Batterie BT mit) elektrische Leistung, die durch die Drehantriebskraft, die von den Rädern W übertragen wird, erzeugt wird. Es ist zu beachten, dass die Batterie BT nur ein Beispiel für die elektrische Speichervorrichtung ist; es können andere elektrische Speichervorrichtungen, wie beispielsweise ein Kondensator, verwendet werden, oder eine Mehrzahl verschiedener elektrischer Speichervorrichtungen kann in Kombination verwendet werden. Zusätzlich weist der erste Inverter IN1 eine Mehrzahl von Schaltelementen zum Umwandeln der elektrischen DC-Leistung (Gleichspannung) der Batterie BT in eine elektrische AC-Leistung (Wechselspannung) zum Antreiben der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine MG1, und zum Umwandeln der elektrischen AC-Leistung, die durch die radantreibende sich drehende Elektromaschine MG1 erzeugt wird, in elektrische DC-Leistung zum Laden der Batterie BT, auf.
  • In der vorliegenden Ausführungsform ist die Rotorwelle RS1 der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine antriebsmäßig mit der Ausgangswelle O durch den Planetengetriebemechanismus PG, der als ein Drehzahlreduzierer bzw. ein Reduziergetriebe dient, gekoppelt. Die Ausgangswelle O ist weiter antriebsmäßig mit einer linken und einer rechten Achswelle AX durch eine Ausgangsdifferentialgetriebevorrichtung DF gekoppelt und die Achswellen AX sind jeweils antriebsmäßig mit dem linken und rechten Rad W gekoppelt. Somit wird das Drehmoment, das von der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine MG1 zu der Rotorwelle RS1 übertragen wird, zu dem linken und rechten Rad W durch den Planetengetriebemechanismus PG, die Ausgangswelle O, die Ausgangsdifferentialgetriebevorrichtung DF und die Achswellen AX übertragen. Es ist zu beachten, dass in dem Leistungsübertragungspfad von der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine MG1 zu den Rädern W ein Antriebsverbindungsmechanismus, wie beispielsweise eine Kupplungs- oder Drehzahlveränderungsvorrichtung, die mit einem veränderbaren Übersetzungsverhältnis ausgebildet ist, anstatt oder zusätzlich zu dem Planetengetriebemechanismus PG enthalten sein kann.
  • Weiter ist die Rotorwelle RS1 der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine antriebsmäßig mit der Kompressorverbindungswelle CMC durch die erste Kupplung CL1, die Rotorwelle RS2 der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine und die zweite Kupplung CL2 gekoppelt. Somit wird das Drehmoment, das von der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine MG1 zu der Rotorwelle RS1 übertragen wird, auch zu der Kompressorverbindungswelle CMC übertragen, wenn die erste Kupplung CL1 und die zweite Kupplung CL2 im Eingriff sind.
  • 1-2. Planetengetriebemechanismus PG
  • In der vorliegenden Ausführungsform ist, wie es in 1 gezeigt ist, der Planetengetriebemechanismus PG ein Planetengetriebemechanismus in Einzelplanetenbauweise, der koaxial mit der Rotorwelle RS1 der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine angeordnet ist, und enthält ein zweistufiges Planetenrad P. Insbesondere enthält der Planetengetriebemechanismus PG drei Drehelemente: einen Träger bzw. Steg CA, der eine Mehrzahl von Planetenrädern P lagert, ein Sonnenrad S und ein Hohlrad R, die jeweils mit einem Planetenrad P kämmen. Hier enthält das zweistufige Planetenrad P ein erstes Zahnrad P1 und ein zweites Zahnrad P2 mit einem kleineren Durchmesser als das erste Zahnrad P1. Das Planetenrad P ist so ausgebildet, dass es sich zusammen mit dem Steg CA dreht, wobei der Steg CA der Drehmittelachse des Planetenrads P entspricht. Das erste Zahnrad P1 kämmt mit dem Sonnenrad S und das zweite Zahnrad P2 kämmt mit dem Hohlrad R. Das Sonnenrad S ist antriebsmäßig mit der Rotorwelle RS1 der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine so gekoppelt, dass es sich zusammen mit der Rotorwelle RS1 dreht. Der Steg CA ist antriebsmäßig mit der Ausgangswelle O so gekoppelt, dass er sich zusammen mit der Ausgangswelle O dreht. Das Hohlrad R ist an dem sich nicht drehenden Bauteil, wie beispielsweise einem Gehäuse, das an dem Fahrzeugkörper befestigt ist, befestigt.
  • Somit arbeitet der Planetengetriebemechanismus PG als ein Reduziergetriebe, das die Drehzahl der Rotorwelle RS1 der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine mit einem vorbestimmten Übersetzungsverhältnis reduziert und die reduzierte Drehzahl auf die Ausgangswelle O überträgt. In diesem Zeitpunkt wird das Reduktionsverhältnis des Planetengetriebemechanismus PG relativ groß festgelegt, da das zweistufige Planetenrad P vorgesehen ist.
  • 1-3. Ausgangsdifferentialgetriebevorrichtung DF
  • Die Ausgangsdifferentialgetriebevorrichtung DF ist ein Differentialgetriebemechanismus, der eine Mehrzahl von miteinander kämmenden Kegelrädern verwendet. Die Ausgangsdifferentialgetriebevorrichtung DF verteilt die Drehung und das Drehmoment, das auf die Ausgangswelle O übertragen wird, und überträgt beides auf das linke und rechte Rad W durch die Achswellen AX.
  • In der vorliegenden Ausführungsform weist die Ausgangsdifferentialgetriebevorrichtung DF Ausgleichskegelräder DF1, die jeweils aus einem Paar von Kegelrädern ausgebildet sind, auf und die Ausgleichskegelräder DF1 sind mit der Ausgangswelle O gekoppelt. Hier ist das Ausgleichskegelrad DF1 um eine Drehlagerwelle DF3, die mit der Ausgangswelle O gekoppelt ist, drehbar. Die Drehlagerwelle DF3 ist senkrecht zu der Drehachse der Ausgangswelle O angeordnet und so ausgebildet, dass sie sich zusammen mit der Ausgangswelle O dreht. D. h., jedes Ausgleichskegelrad DF1 ist zum sich zusammen mit der Ausgangswelle O Drehen ausgebildet und drehbar um die Drehlagerwelle DF3, die sich zusammen mit der Ausgangswelle O dreht.
  • Die Ausgangsdifferentialgetriebevorrichtung DF weist auch zwei Achswellenräder DF2 auf, die jeweils aus einem Paar Kegelräder ausgebildet sind, die jeweils mit den Ausgleichskegelrädern DF1 kämmen. Die Drehwellen der Achswellenräder DF2 sind jeweils mit der rechten Achswelle AX und der linken Achswelle AX gekoppelt. Die Drehung der Ausgangswelle O dreht die Ausgleichskegelräder DF1, die die Achswellenräder DF2 und die Achswellen AX drehen, wodurch die Räder W gedreht und angetrieben werden.
  • 1-4. Sich drehende Klimaanlagenelektromaschine MG2
  • Die sich drehende Klimaanlagenelektromaschine MG2 weist einen Stator St2, der an einem sich nicht drehenden Bauteil befestigt ist, und einen Rotor Ro2, der drehbar radial innerhalb des Stators St2 gelagert ist, auf. Die Rotorwelle RS2 der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine ist antriebsmäßig mit der Kompressorverbindungswelle CMC durch die zweite Kupplung CL2 gekoppelt.
  • Die sich drehende Klimaanlagenelektromaschine MG2 ist elektrisch mit der Batterie BT, die als eine elektrische Speichervorrichtung dient, durch einen zweiten Inverter IN2, der eine AC-DC Umwandlung durchführt, verbunden (siehe 2). Die sich drehende Klimaanlagenelektromaschine MG2 kann als ein Motor (Elektromotor) arbeiten, der eine Zufuhr elektrischer Leistung zum Erzeugen von Antriebsleistung empfängt. D. h., die sich drehende Klimaanlagenelektromaschine MG2 empfängt durch den zweiten Inverter IN2 eine Zufuhr von elektrischer Leistung von der Batterie BT für einen Leistungsbetrieb.
  • Es ist zu beachten, dass der maximale Ausgang bzw. die maximale Ausgabe bzw. Ausgangsleistung der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine MG2 kleiner festgelegt wird als der maximale Ausgang bzw. die maximale Ausgabe bzw. Ausgangsleistung der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine MG1. Hier gibt der Ausgang einer drehenden Elektromaschine eine Leistung (W) an. Zusätzlich zum Arbeiten als ein Motor kann die sich drehende Klimaanlagenelektromaschine MG2 auch als ein Generator (elektrischer Generator) arbeiten, der eine Zufuhr von Antriebsleistung zum Erzeugen von elektrischer Leistung empfangt. D. h., die sich drehende Klimaanlagenelektromaschine MG2 kann so ausgebildet sein, dass sie durch den zweiten Inverter IN2 in der Batterie BT elektrische Leistung, die durch die Drehantriebskraft, die von den Rädern W übertragen wird, erzeugt wird, in der Batterie BT speichert (die Batterie BT mit der elektrischen Leistung lädt).
  • Das von der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine MG2 zu der Rotorwelle RS2 übertragene Drehmoment wird auf die Kompressorverbindungswelle CMC übertragen, wenn die zweite Kupplung CL2 im Eingriff bzw. geschlossen ist.
  • Die Rotorwelle RS2 der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine ist antriebsmäßig mit der Rotorwelle RS1 der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine MG1 durch die erste Kupplung CL1 gekoppelt. Da die Rotorwelle RS1 der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine antriebsmäßig mit der Ausgangswelle O gekoppelt ist, ist die Rotorwelle RS2 der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine antriebsmäßig mit der Ausgangswelle O durch die erste Kupplung CL1 und die Rotorwelle RS1 der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine gekoppelt. Somit wird das Drehmoment, das von der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine auf die Rotorwelle RS2 übertragen wird, auch auf die Ausgangswelle O übertragen, wenn die erste Kupplung CL1 im Eingriff ist.
  • 1-5. Erste Kupplung CL1
  • Die erste Kupplung CL1 ist eine Eingriffsvorrichtung, die wahlweise die Rotorwelle RS2 der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine und die Rotorwelle RS1 der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine antriebsmäßig koppelt oder trennt. In der vorliegenden Ausführungsform ist ein eingangsseitiges Bauteil der ersten Kupplung CL1 antriebsmäßig mit der Rotorwelle RS2 der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine durch einen Leistungsübertragungsmechanismus RG gekoppelt und ein ausgangsseitiges Bauteil der ersten Kupplung CL1 ist antriebsmäßig mit der Rotorwelle RS1 der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine gekoppelt. Das eingangsseitige Bauteil und das ausgangsseitige Bauteil der ersten Kupplung CL1 werden wahlweise miteinander in Eingriff gebracht und voneinander gelöst bzw. außer Eingriff gebracht. In der vorliegenden Ausführungsform ist die erste Kupplung CL1 eine elektromagnetische Kupplung. Hier ist die elektromagnetische Kupplung eine Vorrichtung, die einen Kupplungseingriff und ein Kupplungslösen unter Verwendung einer elektromagnetischen Kraft, die durch Elektromagneten erzeugt wird, durchführt. Es ist zu beachten, dass als die erste Kupplung CL1 eine Hydraulikkupplung, die einen Kupplungseingriff und ein Lösen unter Verwendung eines Hydraulikdrucks durchführt, eine elektrische Kupplung, die einen Kupplungseingriff und ein Lösen unter Verwendung der Antriebsleistung eines Servomotors durchführt, oder andere Kupplungen verwendet werden können.
  • 1-6. Leistungsübertragungsmechanismus RG
  • Der Leistungsübertragungsmechanismus RG ist ein Leistungsübertragungsmechanismus, der die Rotorwelle RS2 der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine und die Rotorwelle RS1 der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine mit einem bestimmten Übersetzungsverhältnis bzw. Drehzahlverhältnis antriebsmäßig koppelt. D. h., der Leistungsübertragungsmechanismus RG verändert mittels des vorbestimmten Übersetzungsverhältnis bzw. Drehzahlverhältnisses die Drehzahl und wandelt das Drehmoment der Rotorwelle RS2 der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine um und überträgt die veränderte Drehzahl und das umgewandelte Drehmoment auf die Rotorwelle RS1 der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine. Hier ist das Übersetzungsverhältnis ein Verhältnis der Drehzahl der Rotorwelle RS1 der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine zu der Drehzahl der Rotorwelle RS2 der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine. Das Geschwindigkeitsverhältnis bzw. Drehzahlverhältnis ist ein Wert, der durch Teilen der Drehzahl der Rotorwelle RS2 durch die Drehzahl der Rotorwelle RS1 erhalten wird. Mit anderen Worten, der Wert, der durch Teilen der Drehzahl der Rotorwelle RS2 durch das Übersetzungsverhältnis bzw. Drehzahlverhältnis erhalten wird, gleicht der Drehzahl der Rotorwelle RS1. Zusätzlich gleicht ein Drehmoment, das das Drehmoment, das von der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine MG2 zu der Rotorwelle RS2 übertragen wird, mit dem Übersetzungsverhältnis bzw. Drehzahlverhältnis multipliziert, dem Drehmoment, das auf die Rotorwelle RS1 übertragen wird.
  • In der vorliegenden Ausführungsform ist der Leistungsübertragungsmechanismus RG ein Drehzahlreduzierer bzw. Reduktionsgetriebe und das Übersetzungsverhältnis von ihm ist ein Wert größer als 1. Außerdem ist in der vorliegenden Ausführungsform der Leistungsübertragungsmechanismus RG aus einem Getriebe bzw. Zahnradmechanismus ausgebildet. Der Leistungsübertragungsmechanismus RG weist ein erstes Zahnrad RG1, das antriebsmäßig mit der Rotorwelle RS2 der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine gekoppelt ist, ein drittes Zahnrad RG3, das einen größeren Durchmesser als das erste Zahnrad RG1 aufweist und antriebsmäßig mit der Rotorwelle RS1 der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine durch die erste Kupplung CL1 gekoppelt ist, und ein zweites Zahnrad RG2, das mit dem ersten Zahnrad RG1 und dem dritten Zahnrad RG3 kämmt, und antriebsmäßig dazwischen gekoppelt ist, auf.
  • 1-7. Zweite Kupplung CL2
  • Die zweite Kupplung CL2 ist eine Eingriffsvorrichtung, die wahlweise die Rotorwelle RS2 der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine und die Kompressorverbindungswelle CMC koppelt und trennt. In der vorliegenden Ausführungsform ist das eingangsseitige Bauteil der zweiten Kupplung CL2 antriebsmäßig mit der Rotorwelle RS2 der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine gekoppelt, und ein ausgangsseitiges Bauteil der zweiten Kupplung CL2 ist antriebsmäßig mit der Kompressorverbindungswelle CMC gekoppelt. Das eingangsseitige Bauteil und das ausgangsseitige Bauteil der zweiten Kupplung CL2 sind jeweils wahlweise miteinander im Eingriff und voneinander getrennt. In der vorliegenden Ausführungsform ist die zweite Kupplung CL2 eine elektromagnetische Kupplung. Es ist zu beachten, dass als die zweite Kupplung CL2 eine Hydraulikkupplung, eine elektrische Kupplung oder eine andere Kupplung verwendet werden kann.
  • 1-8. Kompressor CM
  • Das Fahrzeug weist eine Klimaanlage zum Einstellen der Temperatur und Feuchtigkeit innerhalb der Fahrzeugkabine auf. Der Kompressor CM ist eine Vorrichtung, die ein Heizmedium, das durch die Klimaanlage verwendet wird, verdichtet und wird durch eine externe Drehantriebsleistung angetrieben. Genauer gesagt, es kann ein Drehkompressor als der Kompressor CM verwendet werden, wobei der Drehkompressor in sich einen Stator und einen Rotor, der exzentrisch zu dem Stator angeordnet und mit einer Mehrzahl von gleitfähigen Schaufeln aufgenommen ist, aufweist. In dem Drehkompressor bewirkt die Drehung des Rotors innerhalb des Stators, dass sich das Luftvolumen, das durch zwei benachbarte Schaufeln, den Rotor und den Stator definiert wird, zusammenzieht, was das Heizmedium verdichtet. Die Kompressorverbindungswelle CMC, die mit dem Rotor des Kompressors CM gekoppelt ist, ist so ausgebildet, dass sie antriebsmäßig mit der Rotorwelle RS2 der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine durch die zweite Kupplung CL2 gekoppelt ist. Die Drehung der Rotorwelle RS2 der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine kann somit auf den Rotor des Kompressors CM durch die zweite Kupplung CL2 zum Drehen und Antreiben der Kompressorverbindungswelle CMC übertragen werden.
  • 2. Aufbau der Steuervorrichtung 30
  • Als nächstes wird der Aufbau der Steuervorrichtung 30, die die erste Kupplung CL1, die zweite Kupplung CL2, die radantreibende sich drehende Elektromaschine MG1 und die sich drehende Klimaanlagenelektromaschine MG2 steuert, beschrieben werden.
  • Die Steuervorrichtung 30 weist als ihr Kernbauteil eine Computerverarbeitungsvorrichtung, wie beispielsweise eine CPU, auf und ist mit Speichervorrichtungen, wie beispielsweise einem Direktzugriffsspeicher (RAM), von dem die Computerverarbeitungsvorrichtung Daten auslesen und in den die Computerverarbeitungsvorrichtung Daten schreiben kann, und einem Nur-Lesespeicher (ROM), von dem die Computerverarbeitungsvorrichtung Daten auslesen kann, ausgebildet. Funktionale Bereiche 31 bis 35 der Steuervorrichtung 30, wie sie in 2 gezeigt sind, sind jeweils aus Software (einem Programm), das in dem ROM oder Ähnlichem der Steuervorrichtung 30 gespeichert ist, Hardware, wie beispielsweise einem Computerschaltkreis, der separat vorgesehen ist, oder sowohl Software als auch Hardware aufgebaut.
  • Wie es in 2 gezeigt ist, weist das Elektrofahrzeugantriebssystem die Sensoren Se1 bis Se4 auf und elektrische Signale, die von jedem Sensor ausgegeben werden, werden in die Steuervorrichtung 30 eingegeben. Die Steuervorrichtung 30 berechnet die Detektionsinformation von jedem Sensor basierend auf den eingegebenen elektrischen Signalen.
  • Ein Drehzahlsensor bzw. Drehgeschwindigkeitssensor Se1 ist ein Sensor, der die Drehzahl bzw. Drehgeschwindigkeit der Ausgangswelle O detektiert. Da die Drehzahl der Ausgangswelle O proportional zu der Fahrzeuggeschwindigkeit ist, berechnet die Steuervorrichtung 30 auch die Fahrzeuggeschwindigkeit aus dem Eingangssignal des Drehzahlsensors Se1.
  • Ein Beschleunigungsbetätigungsbetragssensor Se2 ist ein Sensor, der den Beschleunigungsbetätigungsbetrag durch Detektieren eines Betrags, mit dem ein Gaspedal durch den Fahrer betätigt ist, detektiert.
  • Ein Klimaanlagenschalter Se3 ist ein Schalter, durch den der Fahrer den Betriebszustand der Klimaanlage einstellen kann. Eine Information über die Schalterposition des Klimaanlagenschalters Se3 wird in die Steuervorrichtung 30 eingegeben.
  • Ein Schaltpositionssensor Se4 ist ein Sensor, der eine ausgewählte Position (Schaltposition) eines Schalthebels detektiert. Basierend auf einer Information, die von dem Schaltpositionssensor Se4 eingegeben wird, detektiert die Steuervorrichtung 30, welche der Bereiche aus einem Fahrbereich, einem neutralen Bereich, einem Rückwärtsfahrbereich, einem Parkbereich oder anderen Bereichen durch den Fahrer angewiesen ist.
  • Wie es in 2 gezeigt ist, weist die Steuervorrichtung 30 funktionale Bereiche, wie beispielsweise die Folgenden, auf: eine erste Steuereinheit 31 für eine sich drehende elektrische Maschine, eine zweite Steuereinheit 32 für eine sich drehende elektrische Maschine, eine erste Kupplungssteuereinheit 33, eine zweite Kupplungssteuereinheit 34 und eine integrierte Steuereinheit 35. Jeder dieser funktionalen Bereiche wird unten detaillierter erklärt.
  • 2-1. Erste Steuereinheit 31 für eine sich drehende elektrische Maschine
  • Die erste Steuereinheit 31 für eine sich drehende elektrische Maschine bzw. Erste-Sich-Drehende-Elektromanschine-Steuereinheit 31 ist ein funktionaler Bereich, der eine Betriebssteuerung für die radantreibende sich drehende Elektromaschine MG1 durchführt.
  • Die erste Steuereinheit 31 für eine sich drehende elektrische Maschine führt eine Steuerung durch, so dass ein erstes erforderliches Drehmoment, das durch die integrierte Steuereinheit 35 (später beschrieben) angewiesen wird, durch die radantreibende sich drehenden Elektromaschine MG1 ausgegeben wird. Folglich betreibt und steuert die erste Steuereinheit 31 für eine sich drehende elektrische Maschine den ersten Inverter IN1 basierend auf der Drehzahl, dem Spulenstrom und Ähnlichem der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine MG1 durch Ausgeben von Signalen zum An- und Abschalten einer Mehrzahl von Schaltelementen, die in dem ersten Inverter IN1 enthalten sind.
  • 2-2. Zweite Steuereinheit 32 für eine sich drehende elektrische Maschine
  • Die zweite Steuereinheit 32 für eine sich drehende elektrische Maschine bzw. zweite Sich-Drehende-Elektromaschine-Steuereinheit 32 ist ein funktionaler Bereich, der eine Betriebssteuerung der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine MG2 durchfährt.
  • Die zweite sich drehende Elektromaschine Steuereinheit 32 führt eine Steuerung durch, so dass ein zweites erforderliches Drehmoment, das durch die integrierte Steuereinheit 35 (später beschrieben) angewiesen wird, durch die sich drehende Klimaanlagenelektromaschine MG2 ausgegeben wird. Folglich betreibt und steuert die zweite Steuereinheit 32 für eine sich drehende elektrische Maschine den zweiten Inverter IN2 basierend auf der Drehzahl, dem Spulenstrom und Ähnlichem der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine MG2 durch Ausgeben von Signalen zum An- und Abschalten einer Mehrzahl von Schaltelementen, die in dem zweiten Inverter IN2 enthalten sind.
  • 2-3. Erste Kupplungssteuereinheit 33
  • Die erste Kupplungssteuereinheit 33 ist ein funktionaler Bereich, der eine Betriebssteuerung der ersten Kupplung CL1 durchführt.
  • Die erste Kupplungssteuereinheit 33 steuert den Eingriff und das Lösen bzw. außer Eingriff Bringen der ersten Kupplung CL1 durch Ausgeben von Signalen, die die erste Kupplung CL1 in Eingriff bringen oder lösen, in Reaktion auf eine Anweisung von der integrierten Steuereinheit 35 (später beschrieben) zum in Eingriff Bringen oder Lösen der ersten Kupplung CL1. In der vorliegenden Ausführungsform ist die erste Kupplungssteuereinheit 33 so ausgebildet, dass sie Signale, die die Leitung von Elektrizität zu den elektromagnetischen Spulen, die in der ersten Kupplung CL1 vorgesehen sind, an- und ausschaltet.
  • 2-4. Zweite Kupplungssteuereinheit 34
  • Die zweite Kupplungssteuereinheit 34 ist ein funktionaler Bereich, der eine Betriebssteuerung für die zweite Kupplung CL2 durchführt.
  • Die zweite Kupplungssteuereinheit 34 steuert das Eingreifen und das Lösen der zweiten Kupplung CL2 durch Ausgeben von Signalen, die die zweite Kupplung CL2 in Eingriff bringen oder lösen, in Reaktion auf eine Anweisung von der integrierten Steuereinheit 35 (später beschrieben) zum in Eingriff Bringen oder Lösen der zweiten Kupplung CL2. In der vorliegenden Ausführungsform ist die zweite Kupplungssteuereinheit 34 so ausgebildet, dass sie Signale ausgibt, die die Leitung von Elektrizität zu den elektromagnetischen Spulen, die in der zweiten Kupplung CL2 vorgesehen sind, an- oder ausschaltet.
  • 2-5. Integrierte Steuereinheit 35
  • Die integrierte Steuereinheit 35 ist ein funktionaler Bereich, der eine Steuerung für das gesamte Fahrzeug durchführt, die die Drehmomentsteuerungen, die für die erste Kupplung CL1, die zweite Kupplung CL2, die radantreibende sich drehende Elektromaschine MG1, die sich drehende Klimaanlagenelektromaschine MG2 und Ähnliche, genauso wie die Kupplungseingriffssteuerungen oder andere Steuerungen integriert.
  • Die integrierte Steuereinheit 35 berechnet ein für das Fahrzeug erforderliches Drehmoment, das eine Zielantriebsleistung ist, die von einer Antriebsleistungsquelle zu der Ausgangswelle O übertragen wird, in Übereinstimmung mit dem Beschleunigungsbetätigungsbetrag, der Fahrzeuggeschwindigkeit (Drehzahl der Ausgangswelle O), einem Ladezustand der Batterie und Ähnlichem. Die integrierte Steuerung 35 führt eine integrierte Steuerung durch Berechnen eines ersten erforderlichen Drehmoments und eines zweiten erforderlichen Drehmoments, die die Ausgabe- bzw. Ausgangsdrehmomente sind, die von den sich drehenden Elektromaschinen MG1, MG2 jeweils benötigt werden, und Spezifizieren von Anweisungen zum in Eingriff Bringen bzw. Schließen oder Lösen der ersten Kupplung CL1 und der zweiten Kupplung CL2 und anschließendes Anweisen derselben zu den anderen funktionalen Bereichen 31 bis 34, durch.
  • 2-5-1. Fahrzeugausgangsdrehmomentkennlinie
  • Wie es in 3A gezeigt ist, kann in einem Elektrofahrzeugantriebssystem, das, anders als in der vorliegenden Ausführungsform, die Antriebsleistung der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine MG2 nicht als eine Antriebsleistungsquelle des Fahrzeugs verwendet, eine ausreichende Fahrzeugausgangsdrehmomentkennlinie erhalten werden, indem nur die Antriebsleistung der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine verwendet wird. D. h., wie es in 3A gezeigt ist, die radantreibende sich drehende Elektromaschine muss fähig sein, jedes Drehmoment auszugeben, das über den Bereich von Drehzahlen der Ausgangswelle O, der dem praktikablen Bereich von Fahrzeuggeschwindigkeiten entspricht, erforderlich ist. Insbesondere ist es erforderlich, dass die radantreibende sich drehende Elektromaschine ein Drehmoment ausgibt, das dem Fahrzeug ermöglicht, einen Hügel mit einer vorbestimmten starken Neigung (beispielsweise 18 Grad) hochzufahren. Somit muss, wie es in 3A gezeigt ist, die radantreibende sich drehende Elektromaschine fähig sein, ein solches erforderliches maximales Drehmoment des Fahrzeugs auszugeben. Zusätzlich ist es erforderlich, dass die radantreibende sich drehende Elektromaschine ein Drehmoment bis zu einer vorbestimmten maximalen Geschwindigkeit (beispielsweise 120 km/h), die für das Fahrzeug erforderlich ist, auszugeben. Entsprechend ist es in einem Elektrofahrzeugantriebssystem, das anders als die vorliegende Ausführungsform nicht die sich drehende Klimaanlagenelektromaschine MG2 verwendet, notwendig, eine radantreibende sich drehende Hochleistungselektromaschine vorzusehen, die ein großes maximales Ausgangsdrehmoment und eine hohe maximale Drehzahl aufweist.
  • Wie es durch eine durchgezogene Linie in 3 angegeben ist, gibt es ein Hocheffizienzgebiet, bei dem die Umwandlung von elektrischer Leistung in ein Drehmoment hocheffizient ist, innerhalb des mittleren Drehzahl- und mittleren Ausgangsdrehmomentgebiets des Betriebsgebiets der sich drehenden Elektromaschine. Ebenso gibt es in dem praktikablen Bereich des Fahrzeugs, wie durch eine mit zwei Punkten unterbrochene Linie in 3 angegeben ist, ein Hochfrequenzgebiet zum gleichmäßigen Fahren auf allgemeinen Straßen innerhalb des mittleren Drehzahl- und niedrigen Ausgangsdrehmomentgebiets und ein Hochfrequenzgebiet zum Beschleunigen innerhalb des niedrigen Drehzahl- und mittleren Ausgangsdrehmomentgebiets. Dennoch stimmt in der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine des Elektrofahrzeugantriebssystems, die, anders als die vorliegende Ausführungsform, nicht die sich drehende Klimaanlagenelektromaschine MG2 verwendet, das Hocheffizienzgebiet nicht mit dem Hochfrequenzgebiet zum gleichmäßigen Fahren oder dem Hochfrequenzgebiet zum Beschleunigen überein. Folglich sinkt die Nutzfrequenz des Hocheffizienzgebiets der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine und die Elektroleistungsverbrauchsrate kann nicht verbessert werden.
  • Währenddessen ist das Elektrofahrzeugantriebssystem 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform so aufgebaut, dass die sich drehende Klimaanlagenelektromaschine MG2 als eine Antriebsleistungsquelle des Fahrzeugs in Abhängigkeit eines Eingriffs der ersten Kupplung CL1 verwendet wird. Folglich kann die sich drehende Klimaanlagenelektromaschine MG2 die radantreibende sich drehende Elektromaschine MG1 unterstützen. Somit muss nur die kombinierte Ausgangsdrehmomentkennlinie der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine MG1 und der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine MG2 imstande sein, jedes erforderliche Drehmoment über den praktikablen Bereich von Drehzahlen der Ausgangswelle O auszugeben und das erforderliche maximale Drehmoment des Fahrzeugs auszugeben. Entsprechend ist verglichen zu dem Elektrofahrzeugantriebssystem, das die sich drehende Klimaanlagenelektromaschine MG2 nicht verwendet, in der vorliegenden Ausführungsform, wie es in 3B gezeigt ist, eine sich drehende Elektromaschine mit einer Kennlinie eines niedrigeren maximalen Ausgangsdrehmoments als das erforderliche maximale Drehmoment des Fahrzeugs als die radantreibende sich drehende Elektromaschine MG1 vorgesehen, was die Größe und Kosten der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine MG1 verringern kann.
  • In der vorliegenden Ausführungsform ist das maximale Ausgangsdrehmoment der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine MG1 niedriger als der praktische bzw. fahrbare bzw. praktikable Bereich des Fahrzeugs. Folglich kann das mittlere Ausgangsdrehmomentgebiet des Betriebsgebiets der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine MG1, das dem Hocheffizienzgebiet entspricht, sich dem niedrigen Ausgangsdrehmomentgebiet in dem praktischen Bereich des Fahrzeugs annähern und damit überlappen. Somit kann die Benutzungsfrequenz bzw. -häufigkeit des Hocheffizienzgebiets der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine MG1 erhöht werden und die Verbrauchsrate elektrischer Leistung kann verbessert werden.
  • Während einer Beschleunigung wird das Beschleunigungsdrehmoment zu der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine MG1 und der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine MG2 so verteilt und ausgegeben, dass die sich drehende Klimaanlagenelektromaschine MG2 ein Drehmoment in ihrem Hocheffizienzgebiet ausgeben kann, was auch die Verbrauchsrate elektrischer Leistung verbessern kann.
  • Die vorliegende Ausführungsform ist so aufgebaut, dass ein Steuern des in Eingriff Bringens bzw. Schließens und außer Eingriff Bringens bzw. Lösens der ersten Kupplung CL1 wahlweise die Rotorwelle RS2 der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine und die Rotorwelle RS1 der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine antriebsmäßig koppelt und trennt.
  • Folglich stellt in der vorliegenden Ausführungsform, falls die Drehzahl der Ausgangswelle O den verwendbaren Bereich der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine MG2 übersteigt, ein Lösen der ersten Kupplung CL1 sicher, dass die Drehzahl der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine MG2 nicht den von ihr verwendbaren Bereich übersteigt. Es ist somit möglich, ein Versagen, das durch übermäßige Drehung der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine MG2 verursacht wird, zu verhindern. Ebenso gibt es keine Notwendigkeit dafür, den verwendbaren Bereich von Drehzahlen der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine MG2 (basierend auf der Ausgangswelle O) an den praktikablen Bereich von Drehzahlen der Ausgangswelle O anzupassen und die obere Grenze des verwendbaren Bereichs von ihr kann niedrig eingestellt werden.
  • Entsprechend kann eine sich drehende Elektromaschine, deren verwendbarer Bereich von Drehzahlen eine niedrige obere Grenze aufweist, als die sich drehende Klimaanlagenelektromaschine MG2 verwendet werden, und die Drehzahl der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine MG2 kann durch den Leistungsübertragungsmechanismus (Reduziergetriebe) RG reduziert und auf die Ausgangswelle O übertragen werden.
  • In dem ersteren Fall kann eine kleine sich drehende Elektromaschine, die relativ günstig ist, als die sich drehende Klimaanlagenelektromaschine MG2 verwendet werden.
  • In dem letzteren Fall kann durch Reduzieren der Drehzahl der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine MG2, die den Leistungsübertragungsmechanismus (Reduziergetriebe) RG verwendet, und Übertragen der reduzierten Drehzahl zu der Ausgangswelle O, das Drehmoment der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine MG2 erhöht und auf die Ausgangswelle O übertragen werden. Außerdem kann, da die Drehzahl der Ausgangswelle O, die dem erforderlichen maximalen Drehmoment des Fahrzeugs entspricht, eine relativ niedrige Drehzahl ist, die Drehzahl der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine MG2 mit einem relativ großen Reduzierverhältnis gesenkt werden und das Drehmoment der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine MG2, das zu der Ausgangswelle O übertragen wird, kann relativ erhöht werden.
  • Durch ein solches Steigern des maximalen Ausgangsdrehmoments der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine MG2 basierend auf der Ausgangswelle O kann das maximale Ausgangsdrehmoment der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine MG1 gesenkt werden, was weiter die Größe und Kosten der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine MG1 verringert.
  • 2-5-2. Steuerung von Kupplungen und sich drehenden Elektromaschinen
  • Um ein Drehmoment passend zu der Fahrzeugausgangsdrehmomentkennlinie wie oben beschrieben zu der Ausgangswelle O auszugeben, spezifiziert die integrierte Steuereinheit 35 Anweisungen zum Eingreifen oder Lösen der ersten Kupplung CL1 und der zweiten Kupplung CL2, spezifiziert Fahrzustände der sich drehenden Elektromaschinen MG1, MG2 und weist die funktionalen Bereiche 31 bis 34 an.
  • Gemäß der vorliegenden Ausführungsform spezifiziert, wie es in 4 gezeigt ist, die integrierte Steuereinheit 35 Anweisungen zum Schließen oder Lösen der erste Kupplung CL1 und der zweiten Kupplung CL2 und spezifiziert die Fahrzustände der sich drehenden Elektromaschinen MG1, MG2, basierend darauf, ob es eine Klimaanlagenbetriebsanfrage gibt und basierend auf dem Fahrzeugfahrzustand.
  • Unabhängig davon, ob es eine Klimaanlagenbetriebsanfrage gibt, steuert, falls das für das Fahrzeug erforderliche Drehmoment, das ein Drehmoment ist, das für das Fahrzeug erforderlich ist, nicht durch die radantreibende sich drehende Elektromaschine MG1 allein ausgegeben werden kann, die integrierte Steuereinheit 35 in der vorliegenden Ausführungsform die erste Kupplung CL1 in einen Eingriffszustand und steuert die zweite Kupplung CL2 in einen gelösten Zustand und gibt ein positives Drehmoment zu sowohl der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine MG1 als auch der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine MG2 aus. Die Steuerung der Kupplungen und der sich drehenden Elektromaschine, die durch die integrierte Steuereinheit 35 ausgeführt wird, wird mit weiteren Details unten beschrieben.
  • Die integrierte Steuereinheit 35 spezifiziert den Fahrzeugfahrzustand basierend auf der Drehzahl der Ausgangswelle O (Fahrzeuggeschwindigkeit) und dem für das Fahrzeug erforderlichen Drehmoment, das basierend auf dem Beschleunigungsbetätigungsbetrag, der Fahrzeuggeschwindigkeit und Ähnlichem, wie oben beschrieben, berechnet wird.
  • Falls die Drehzahl der Ausgangswelle O und das für das Fahrzeug erforderliche Drehmoment Null sind, bestimmt die integrierte Steuereinheit 35, dass der Fahrzeugfahrzustand angehalten entspricht.
  • Falls das für das Fahrzeug erforderliche Drehmoment gleich oder größer als ein vorbestimmter Hochfahren-Beschleunigen-Grenzwert ist, bestimmt die integrierte Steuereinheit 35, dass der Fahrzeugfahrzustand einem Hochfahren-Beschleunigen entspricht. Insbesondere ist der Hochfahren-Beschleunigen-Grenzwert auf ein Drehmoment festgelegt, der ein Unterstützen mit der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine MG2 erfordert, da die radantreibende sich drehende Elektromaschine MG1 alleine nicht das für das Fahrzeug erforderliche Drehmoment ausgeben kann. Somit bestimmt, falls bestimmt ist, dass die Drehzahl der Ausgangswelle O und das für das Fahrzeug erforderliche Drehmoment in ein Gebiet fallen, das durch die sich drehende Klimaanlagenelektromaschine MG2 unterstützt wird, wie es durch ein Gebiet, das durch eine gestrichelte Linie in 3B dargestellt ist, gezeigt ist, die integrierte Steuereinheit 35, dass der Fahrzeugfahrzustand einem Hochfahren-Beschleunigen entspricht.
  • Falls bestimmt wird, dass der Fahrzeugfahrzustand nicht dem angehaltenen Zustand oder Hochfahren-Beschleunigen entspricht, bestimmt die integrierte Steuereinheit 35, dass der Fahrzeugfahrzustand einem gleichmäßigen Fahren entspricht.
  • Falls basierend auf der Position des Klimaanlagenschalters bestimmt wird, dass der Fahrer einen Betrieb der Klimaanlage auf eine Weise, die ein Antreiben des Kompressors CM erfordert, anfragt, bestimmt die integrierte Steuereinheit 35, dass es eine Klimaanlagenbetriebsanfrage gibt, und anderenfalls bestimmt sie, dass es keine Klimaanlagenbetriebsanfrage gibt. In 4 gibt „AN” an, dass es eine Klimaanlagenbetriebsanfrage gibt, und „AUS” gibt an, dass es keine Klimaanlagenbetriebsanfrage gibt.
  • 2-5-2-1. Klimaanlagenbetriebsanfrage gemacht
  • Falls es eine Klimaanlagenbetriebsanfrage gibt und der Fahrzeugfahrzustand einem angehaltenen entspricht, steuert die integrierte Steuereinheit 35 die zweite Kupplung CL2 in einen eingegriffenen bzw. geschlossenen Zustand und steuert sie die erste Kupplung CL1 in einen gelösten Zustand. Zusätzlich koppelt die integrierte Steuereinheit 35 die Rotorwelle RS2 der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine und die Kompressorverbindungswelle CMC antriebsmäßig so, dass die Antriebsleistung der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine MG2 nur auf den Kompressor CM übertragen werden kann. Als nächstes berechnet die integrierte Steuereinheit 35 das zweite erforderliche Drehmoment so, dass die sich drehende Klimaanlagenelektromaschine MG2 zum Antreiben des Kompressors CM angetrieben wird. Es ist zu beachten, dass in diesem Fall die integrierte Steuereinheit 35 die erste Steuereinheit 31 für eine sich drehende Elektromaschine anweist, das Antreiben der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine MG1 aufzuhören.
  • Falls es eine Klimaanlagenbetriebsanfrage gibt und der Fahrzeugfahrzustand dem gleichmäßigen Fahren entspricht (falls das Fahrzeiganfragedrehmoment durch die radantreibende sich drehende Elektromaschine MG1 alleine ausgegeben werden kann), steuert die integrierte Steuereinheit 35 die zweite Kupplung CL2 in einen eingegriffenen bzw. geschlossenen Zustand und steuert sie die erste Kupplung CL1 in einen gelösten Zustand. Zusätzlich koppelt die integrierte Steuereinheit 35 die Rotorwelle RS2 der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine und die Kompressorverbindungswelle CMC antriebsmäßig so, dass die Antriebsleistung der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine MG2 nur auf den Kompressor CM übertragen werden kann. Als nächstes berechnet die integrierte Steuereinheit 35 das zweite erforderliche Drehmoment so, dass die sich drehende Klimaanlagenelektromaschine MG2 zum Antreiben des Kompressors CM angetrieben wird. Basierend auf dem für das Fahrzeug erforderlichen Drehmoment berechnet die integrierte Steuereinheit 35 auch das erste erforderliche Drehmoment.
  • Falls es eine Klimaanlagenbetriebsanfrage gibt und der Fahrzeugzustand Hochfahren-Beschleunigen entspricht (falls das für das Fahrzeug erforderliche Drehmoment nicht alleine durch die radantreibende sich drehende Elektromaschine MG1 ausgegeben werden kann), steuert die integrierte Steuereinheit 35 die zweite Kupplung CL2 in einen gelösten Zustand und steuert sie die erste Kupplung CL1 in einen eingegriffenen bzw. geschlossenen Zustand. Zusätzlich koppelt die integrierte Steuereinheit 35 die Rotorwelle RS2 der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine und die Ausgangswelle O antriebsmäßig so, dass die Antriebsleistung der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine MG2 nur auf die Ausgangswelle O übertragen werden kann.
  • Als nächstes berechnet die integrierte Steuereinheit 35 das zweite erforderliche Drehmoment basierend auf dem für das Fahrzeug erforderlichen Drehmoment so, dass die sich drehende Klimaanlagenelektromaschine MG2 zum Antreiben des Fahrzeugs angetrieben wird. Beispielsweise kann die integrierte Steuereinheit 35 das erste erforderliche Drehmoment von dem für das Fahrzeug erforderliche Drehmoment abziehen und das Ergebnis als das zweite erforderliche Drehmoment einstellen. Es ist zu beachten, dass die Übersetzungsverhältnisse des Planetengetriebemechanismus und des Leistungsübertragungsmechanismus RG dabei berücksichtigt werden. Ebenso kann in diesem Fall das erste erforderliche Drehmoment auf das maximale Ausgangsdrehmoment der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine MG1 eingestellt werden. Umgekehrt kann das maximale Ausgangsdrehmoment der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine MG2 als das zweite erforderliche Drehmoment eingestellt werden und das Ergebnis eines Subtrahierens des zweiten erforderlichen Drehmoments von dem für das Fahrzeug erforderlichen Drehmoment kann als das erste erforderliche Drehmoment eingestellt werden.
  • Somit wird, falls die radantreibende sich drehende Elektromaschine MG1 alleine nicht das für das Fahrzeug erforderliche Drehmoment ausgeben kann, unabhängig davon, ob eine Klimaanlagenbetriebsanfrage gemacht wurde, das Antreiben des Kompressors CM durch die sich drehende Klimaanlagenelektromaschine MG2 angehalten und die Antriebsleistung der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine MG2 wird zum Antreiben des Fahrzeugs verwendet. Obwohl die Klimaanlage in der Fahrzeugkabine in einem solchen Fall auf eine Lüftungseinstellung schaltet, stellt dies kein signifikantes Problem dar, da der Beschleunigungszustand, der ein großes Ausgangsdrehmoment erfordert, eine relativ kurze Zeit andauert.
  • 2-5-2-2. Klimaanlagenbetriebsanfrage nicht gemacht
  • Falls es keine Klimaanlagenbetriebsanfrage gibt, steuert die integrierte Steuereinheit 35 die zweite Kupplung CL2 in einen gelösten Zustand.
  • Falls der Fahrzeugfahrzustand einem angehaltenen entspricht, steuert die integrierte Steuereinheit 35 zusätzlich zu der zweiten Kupplung CL2 auch die erste Kupplung CL1 in einen gelösten Zustand und trennt die Rotorwelle RS2 der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine von der Kompressorverbindungswelle CMC und der Ausgangswelle O. Als nächstes weist die integrierte Steuereinheit 35 die Steuereinheiten 31, 32 für eine sich drehende Elektromaschine zum Anhalten des Antreibens der sich drehenden Elektromaschinen MG1, MG2 an.
  • Falls der Fahrzeugfahrzustand dem gleichmäßigen Fahren entspricht, steuert die integrierte Steuereinheit 35 zusätzlich zu der zweiten Kupplung CL2 auch die erste Kupplung CL1 in einen gelösten Zustand und trennt die Rotorwelle RS2 der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine von der Kompressorverbindungswelle CMC und der Ausgangswelle O. Als nächstes weist die integrierte Steuereinheit 35 die zweite Steuereinheit 32 für eine sich drehende Elektromaschine zum Anhalten des Antreibens der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine MG2 an. Basierend auf dem für das Fahrzeug erforderliche Drehmoment stellt die integrierte Steuereinheit 35 auch das erste erforderliche Drehmoment ein.
  • Falls es keine Klimaanlagenbetriebsanfrage gibt und der Fahrzeugfahrzustand Hochfahren-Beschleunigen entspricht (falls das für das Fahrzeug erforderliche Drehmoment durch die radantreibende sich drehende Elektromaschine MG1 alleine ausgegeben werden kann), steuert die integrierte Steuereinheit 35 die zweite Kupplung CL2 in einen gelösten Zustand und steuert sie die erste Kupplung CL1 in einen eingegriffenen Zustand. Zusätzlich koppelt die integrierte Steuereinheit 35 die Rotorwelle RS2 der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine und die Ausgangswelle O antriebsmäßig so, dass die Antriebsleistung der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine MG2 auf die Ausgangswelle O übertragen werden kann. Als nächstes berechnet die integrierte Steuereinheit 35 das zweite erforderliche Drehmoment basierend auf dem für das Fahrzeug erforderlichen Drehmoment, wie oben beschrieben, so, dass die sich drehende Klimaanlagenelektromaschine MG2 zum Antreiben des Fahrzeugs angetrieben wird.
  • Somit wird, ähnlich wie wenn es eine Klimaanlagenbetriebsanfrage, wie oben beschrieben, gibt, falls die radantreibende sich drehende Elektromaschine MG1 alleine nicht das für das Fahrzeug erforderliche Drehmoment ausgeben kann, unabhängig davon, ob eine Klimaanlagenbetriebsanfrage gemacht wurde, die Antriebsleistung der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine MG2 zum Antreiben des Fahrzeugs so, dass das für das Fahrzeug erforderliche Drehmoment ausgegeben werden kann, verwendet.
  • Weitere Ausführungsformen
  • Andere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden als nächstes erklärt. Es sollte beachtet werden, dass der Aufbau jeder Ausführungsform, die hier beschrieben ist, nicht darauf beschränkt ist, dass er auf die einzelne Art und Weise angewendet wird, und in Kombination mit dem Aufbau anderer Ausführungsformen angewendet werden kann, solange keine Widersprüche auftreten.
    • (1) In der oben beschriebenen Ausführungsform ist die erste Kupplung CL1 als ein Beispiel zwischen der Rotorwelle RS1 der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine und dem Leistungsübertragungsmechanismus (Reduziergetriebe) RG, wie in 1 gezeigt, angeordnet. Dennoch sind die Ausfüngsformen der vorliegenden Erfindung nicht auf dieses Beispiel beschränkt. Die erste Kupplung CL1 kann in irgendeiner Position angeordnet sein, vorausgesetzt, dass die erste Kupplung CL1 wahlweise die Rotorwelle RS2 der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine und die Rotorwelle RS1 der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine antriebsmäßig koppeln und trennen kann. Beispielsweise kann, wie es in 5A und 6A gezeigt ist, die erste Kupplung CL1 zwischen der Rotorwelle RS2 der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine und dem Leistungsübertragungsmechanismus RG angeordnet sein.
    • (2) In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der Leistungsübertragungsmechanismus RG als ein Beispiel ein Reduktionsgetriebe, wie in 1 gezeigt. Dennoch sind die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nicht auf dieses Beispiel beschränkt. Der Leistungsübertragungsmechanismus RG kann irgendein Leistungsübertragungsmechanismus sein, vorausgesetzt, dass der Leistungsübertragungsmechanismus RG die Rotorwelle RS2 der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine und die Rotorwelle RS1 der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine mit einem vorbestimmten Übersetzungsverhältnis antriebsmäßig koppelt. Beispielsweise kann, wie es in den 5A und 6A gezeigt ist, der Leistungsübertragungsmechanismus RG ein Geschwindigkeitserhöher mit einem Übersetzungsverhältnis bzw. Drehzahlverhältnis, dessen Wert weniger als einer ist, sein. Ebenso kann, wie es in 7A gezeigt ist, der Leistungsübertragungsmechanismus RG eine Drehzahlveränderungsvorrichtung sein, die mit einem veränderbaren Übersetzungsverhältnis bzw. Drehzahlverhältnis aufgebaut ist.
  • Auch wenn der Leistungsübertragungsmechanismus RG ein Drehzahlerhöher ist, kann die sich drehende Klimaanlagenelektromaschine MG2 die radantreibende sich drehende Elektromaschine MG1, wie in 5B und 6B gezeigt, unterstützen. In diesem Fall ist genauso eine sich drehende Elektromaschine mit einer Kennlinie aus einem niedrigeren maximalen Ausgangsdrehmoment als das erforderliche maximale Drehmoment des Fahrzeugs als die radantreibende sich drehende Elektromaschine MG1 vorgesehen, was die Größe und Kosten für die radantreibende sich drehende Elektromaschine MG1 reduzieren kann.
  • Außerdem koppelt und trennt genauso in diesem Fall ein Steuern des Eingriffs und Lösens der ersten Kupplung CL1 wahlweise die Rotorwelle RS2 der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine und die Rotorwelle RS1 der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine antriebsmäßig. Somit stellt, falls die Drehzahl der Ausgangswelle O den verwendbaren Bereich der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine MG2 übersteigt, wenn der Leistungsübertragungsmechanismus RG ein Drehzahlerhöher ist, ein Lösen der Kupplung CL1 sicher, dass die Drehzahl der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine MG2 nicht ihren verwendbaren Bereich übersteigt.
  • Auch wenn eine sich drehende Elektromaschine, deren verwendbarer Bereich von Drehzahlen eine relativ niedrige obere Grenze aufweist, als die sich drehende Klimaanlagenelektromaschine MG2 verwendet wird, kann, da der Leistungsübertragungsmechanismus RG ein Drehzahlerhöher ist, die Drehzahl der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine MG2 bis zu dem verwendbaren Bereich der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine MG1, wie in den 5B und 6B gezeigt, erhöht werden. Es ist somit möglich, das Drehzahlgebiet der Ausgangswelle O, das nicht durch die sich drehende Klimaanlagenelektromaschine MG2 unterstützt werden kann, zu verringern, und eine weichere kombinierte Ausgangsdrehmomentkennlinie der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine MG1 und der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine MG2 kann erreicht werden. Zusätzlich kann eine günstige und kleine sich drehende Elektromaschine, deren verwendbarer Bereich von Drehzahlen eine relativ niedrige obere Grenze aufweist, als die sich drehende Klimaanlagenelektromaschine MG2 verwendet werden.
  • Falls der Leistungsübertragungsmechanismus RG ein Getriebe ist, wie es in 7B gezeigt ist, wird das Übersetzungsverhältnis hoch eingestellt, wenn das erforderliche maximale Drehmoment des Fahrzeugs gebraucht wird, und das Übersetzungsverhältnis wird sonst zum Reduzieren des Drehzahlgebiets der Ausgangswelle O, das nicht durch die sich drehende Klimaanlagenelektromaschine MG2 unterstützt werden kann, niedrig eingestellt.
  • In dem Beispiel, das in 7A gezeigt ist, wird ein Getriebe, das das Übersetzungsverhältnis in zwei Stufen schalten kann, als das Getriebe verwendet. Ebenso ist in dem Beispiel, das in 7A gezeigt ist, das Getriebe so aufgebaut, dass es zwischen einer ersten Schaltgang und einer zweiten Schaltgang mit verschiedenen Übersetzungsverhältnissen durch eine Klauenkupplung DG umschalten kann.
  • Insbesondere sind für den erste Schaltgang vorgesehen: das erste Zahnrad RG1, das mit der Rotorwelle RS2 der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine gekoppelt ist, das dritte Zahnrad RG3, das drehbar um die Rotorwelle RS1 der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine gelagert ist, und das zweite Zahnrad RG2, das mit dem ersten Zahnrad RG1 und dem dritten Zahnrad RG3 kämmt und antriebsmäßig dazwischen gekoppelt ist. Für den zweiten Schaltgang sind vorgesehen: ein viertes Zahnrad RG4, das mit der Rotorwelle RS2 der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine gekoppelt ist, ein sechstes Zahnrad RG6, das mit der Rotorwelle RS1 der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine drehbar gelagert und koaxial mit ihr ist, und ein fünftes Zahnrad RG5, das mit dem vierten Zahnrad RG4 und dem sechsten Zahnrad RG6 kämmt und antriebsmäßig dazwischen gekoppelt ist.
  • Die Klauenkupplung DG ist im Zahneingriff mit der Rotorwelle RS1 der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine, so dass sie in der Axialrichtung bewegbar ist. Wenn ein Gangauswähler GS der Klauenkupplung DG sich in der Axialrichtung auf der Rotorwelle RS1 in Richtung zu der Seite des dritten Zahnrads RG3 zum Koppeln mit dem dritten Zahnrad RG3 für den ersten Schaltgang bewegt, wird das dritte Zahnrad RG3 für den ersten Schaltgang antriebsmäßig mit der Rotorwelle RS1 der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine zum Ausbilden des ersten Schaltgangs in dem Getriebe gekoppelt. Wenn der Gangauswähler GS der Klauenkupplung DG sich in der Axialrichtung auf der Rotorwelle RS1 in Richtung zu der Seite des sechsten Zahnrads RG6 zum Koppeln mit dem sechsten Zahnrad RG6 für den zweiten Schaltgang bewegt, wird das sechste Zahnrad RG6 für den zweiten Schaltgang antriebsmäßig mit der Rotorwelle RS1 der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine zum Ausbilden des zweiten Schaltgangs in dem Getriebe gekoppelt. Falls der Gangauswähler GS der Klauenkupplung DG in einer Zwischenposition zwischen dem dritten Zahnrad RG3 und dem sechsten Zahnrad RG6 ist, wird ein neutraler Zustand erreicht, in dem kein Schaltgang in dem Getriebe ausgebildet wird. In so einem Fall sind die Rotorwelle RS2 der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine und die Rotorwelle RS1 der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine getrennt. Somit arbeitet die Klauenkupplung DG auch als die erste Kupplung CL1, die wahlweise die Rotorwelle RS2 der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine und die Rotorwelle RS1 der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine antriebsmäßig koppelt und trennt.
  • Es ist zu beachten, dass die Klauenkupplung DG so aufgebaut ist, dass sie sich in der Axialrichtung durch eine elektromagnetische Kraft, die Antriebsleistung eines Servomotors oder Ähnliches bewegt und unter Verwendung desselben Verfahrens, das durch die Steuervorrichtung 30 für die erste Kupplungssteuereinheit 33 verwendet wird, gesteuert wird.
    • (3) In der oben beschriebenen Ausführungsform ist der Leistungsübertragungsmechanismus RG beispielsweise ein Zahnradmechanismus, der aus einer Mehrzahl von Zahnrädern ausgebildet ist. Dennoch sind die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nicht auf dieses Beispiel beschränkt. Der Leistungsübertragungsmechanismus RG kann irgendein Zahnradmechanismus sein, vorausgesetzt, dass der Leistungsübertragungsmechanismus RG die Rotorwelle RS2 der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine und die Rotorwelle RS1 der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine mit einem vorbestimmten Übersetzungsverhältnis antriebsmäßig koppelt. Beispielsweise kann der Leistungsübertragungsmechanismus RG ein Mechanismus sein, der durch einen Riemen und eine Mehrzahl von Riemenscheiben aufgebaut ist, oder ein Mechanismus, der durch eine Kette und eine Mehrzahl von Zahnrädern ausgebildet ist, aufgebaut sein. Außerdem kann der Leistungsübertragungsmechanismus RG ein Übersetzungsverhältnis von 1 haben.
    • (4) In der oben beschriebenen Ausführungsform ist der Leistungsübertragungsmechanismus RG beispielsweise antriebsmäßig mit der Rotorwelle RS1 der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine auf einer Seite entgegengesetzt von einer Seite, auf der die Ausgangswelle O antriebsmäßig mit dem Rotor Ro1 gekoppelt ist, gekoppelt, wie in 1 gezeigt. Dennoch sind die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nicht auf dieses Beispiel beschränkt. Der Leistungsübertragungsmechanismus RG kann antriebsmäßig mit der Rotorwelle RS1 der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine auf derselben Seite gekoppelt sein, auf der die Ausgangswelle O antriebsmäßig mit dem Rotor Ro1 gekoppelt ist, wie es in 6A gezeigt ist.
    • (5) In der oben beschriebenen Ausführungsform ist die Rotorwelle RS1 der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine antriebsmäßig mit der Ausgangswelle O durch einen Planetengetriebemechanismus PG gekoppelt. Dennoch sind die Ausführungsformen in der vorliegenden Erfindung nicht auf dieses Beispiel beschränkt. Die Rotorwelle RS1 der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine kann als direkt antriebsmäßig mit der Ausgangswelle O gekoppelt oder antriebsmäßig mit der Ausgangswelle O durch einen anderen Leistungsübertragungsmechanismus als den Planetengetriebemechanismus PG, wie beispielsweise das Getriebe oder das Reduktionsgetriebe, gekoppelt, ausgebildet sein.
    • (6) In der oben beschriebenen Ausführungsform ist die Rotorwelle RS1 der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine antriebsmäßig mit der Ausgangswelle O gekoppelt. Dennoch sind die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nicht auf dieses Beispiel beschränkt. Die Rotorwelle RS1 der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine kann mit der Ausgangswelle O durch eine dritte Kupplung CL3 antriebsmäßig gekoppelt, wie es in 6A gezeigt ist, ausgebildet sein. Gemäß diesem Aufbau kann, falls die radantreibende sich drehende Elektromaschine MG1 kein Drehmoment ausgeben kann, die dritte Kupplung CL3 zum Aufheben der antriebsmäßigen Kopplung zwischen der Rotorwelle RS1 und der Ausgangswelle O gelöst werden. Es ist somit möglich, den Energieverlust, der durch die Drehung der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine MG1 verursacht wird, zu verringern. Insbesondere kann, falls die erste Kupplung CL1 im Eingriff ist und nur die Antriebsleistung der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine MG2 das Fahrzeug antreibt, ein Lösen der dritten Kupplung CL3 den Energieverlust, der durch die Drehung der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine MG1 verursacht wird, verringern und die Effizienz eines Antreibens des Fahrzeugs unter Verwendung der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine MG2 verbessern.
    • (7) In der oben beschriebenen Ausführungsform steuert die Steuervorrichtung 30 beispielsweise die erste Kupplung CL1 in einen gelösten Zustand und treibt das Fahrzeug unter Verwendung der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine MG1 an, falls der Fahrzeugfahrzustand dem gleichmäßigen Fahren entspricht, wie es in 4 gezeigt ist. Dennoch sind die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nicht auf dieses Beispiel beschränkt. Die Steuervorrichtung 30 kann so ausgebildet sein, dass sie die erste Kupplung CL1 in einen eingegriffenen Zustand steuert, falls der Fahrzeugfahrzustand dem gleichmäßigen Fahren entspricht.
  • Insbesondere wird, falls es eine Klimaanlagenbetriebsanfrage gibt, die zweite Kupplung CL2 auch so gesteuert, dass sie in Eingriff gebracht wird. Folglich können der Kompressor CM und das Fahrzeug durch die Antriebsleistung der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine MG2 und der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine MG1 angetrieben werden. Alternativ kann das Ausgangsdrehmoment der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine MG2 auf Null gesteuert werden und der Kompressor CM und das Fahrzeug können nur durch die Antriebsleistung der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine MG1 angetrieben werden.
  • Gleichzeitig wird, falls es keine Klimaanlagenbetriebsanfrage gibt, die zweite Kupplung CL2 auch so gesteuert, dass sie sich löst. Folglich kann das Fahrzeug durch die Antriebsleistung von sowohl der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine MG2 als auch der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine MG1 angetrieben werden. Alternativ kann die Antriebsleistung der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine MG1 auf Null gesteuert werden und das Fahrzeug kann nur durch die Antriebsleistung des Ausgangsdrehmoments der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine MG2 angetrieben werden.
  • Zusätzlich kann die Steuervorrichtung 30 so ausgebildet sein, dass die ersten Kupplung CL1 nur in einen eingegriffenen Zustand gesteuert wird, wenn die Drehzahl der Ausgangswelle O in das Niedrigdrehzahlgebiet fällt, das dem Betriebsgebiet des Kompressors CM oder der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine MG2 entspricht.
  • GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
  • Die vorliegende Erfindung ist gut geeignet für die Verwendung als ein Elektrofahrzeugantriebssystem, das ein Ausgangsbauteil, das antriebsmäßig mit einem Rad gekoppelt ist, und ein Kompressorverbindungsbauteil, das mit einem Kompressor für eine Klimaanlage gekoppelt ist, aufweist, wobei eine Antriebsleistung, die auf das Ausgangsbauteil und das Kompressorverbindungsbauteil zu übertragen ist, durch eine sich drehende Elektromaschine erzeugt wird.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Elektrofahrzeugantriebssystem
    30
    Steuergerät
    31
    erste Steuereinheit für eine sich drehende elektrische Maschine
    32
    zweite Steuereinheit für eine sich drehende elektrische Maschine
    33
    erste Kupplungssteuereinheit
    34
    zweite Kupplungssteuereinheit
    35
    integrierte Steuereinheit
    AX
    Achswelle
    BT
    Batterie
    CA
    Träger
    CL1
    erste Kupplung
    CL2
    zweite Kupplung
    CL3
    Dritte Kupplung
    CM
    Kompressor
    CMC
    Kompressorverbindungswelle
    DF
    Ausgangsdifferentialgetriebevorrichtung
    DG
    Klauenkupplung
    GS
    Gangauswähler
    IN1
    erster Inverter
    IN2
    zweiter Inverter
    MG1
    radantreibende sich drehende Elektromaschine
    MG2
    sich drehende Klimaanlagenelektromaschine
    O
    Ausgangswelle (Ausgangsbauteil)
    PG
    Planetengetriebemechanismus
    RG
    Leistungsübertragungsmechanismus
    RS1
    Rotorwelle der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine
    RS2
    Rotorwelle der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine
    Se1
    Drehzahlsensor
    Se2
    Beschleunigungsbetätigungsbetragssensor
    Se3
    Klimaanlagenschalter
    Se4
    Schaltpositionssensor
    W
    Rad
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2010-178403 A [0007]

Claims (8)

  1. Elektrofahrzeugantriebssystem, das ein Ausgangsbauteil, das antriebsmäßig mit einem Rad gekoppelt ist, und ein Kompressorverbindungsteil, das antriebsmäßig mit einem Kompressor für eine Klimaanlage gekoppelt ist, aufweist, bei dem eine Antriebsleistung, die auf das Ausgangsbauteil und das Kompressorverbindungsbauteil zu übertragen ist, durch eine sich drehende Elektromaschine erzeugt wird, wobei das Elektrofahrzeugantriebssystem weiter aufweist eine radantreibende sich drehende Elektromaschine, die eine Rotorwelle aufweist, die antriebsmäßig mit dem Ausgangsbauteil gekoppelt ist, und eine sich drehende Klimaanlagenelektromaschine, die eine Rotorwelle aufweist, die antriebsmäßig mit dem Kompressorverbindungsbauteil durch eine zweite Kupplung gekoppelt ist, wobei die Rotorwelle der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine antriebsmäßig mit der Rotorwelle der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine durch eine erste Kupplung gekoppelt ist.
  2. Elektrofahrzeugantriebssystem nach Anspruch 1, bei dem die Antriebsleistung, die auf das Ausgangsbauteil und das Kompressorverbindungsbauteil zu übertragen ist, nur durch die radantreibende sich drehende Elektromaschine und die sich drehende Klimaanlagenelektromaschine erzeugt wird.
  3. Elektrofahrzeugantriebssystem nach Anspruch 1 oder 2, bei dem eine maximale Ausgangsleistung der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine kleiner als eine maximale Ausgangsleistung der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine ist.
  4. Elektrofahrzeugantriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Rotorwelle der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine antriebsmäßig mit der Rotorwelle der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine durch ein Reduktionsgetriebe gekoppelt ist.
  5. Elektrofahrzeugantriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Rotorwelle der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine antriebsmäßig mit dem Ausgangsbauteil durch eine dritte Kupplung gekoppelt ist.
  6. Elektrofahrzeugantriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die Rotorwelle der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine antriebsmäßig mit der Rotorwelle der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine durch ein Getriebe mit einer veränderbaren Übersetzung gekoppelt ist.
  7. Elektrofahrzeugantriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem die Rotorwelle der sich drehenden Klimaanlagenelektromaschine antriebsmäßig mit dem Ausgangsbauteil durch die Rotorwelle der radantreibenden sich drehenden Elektromaschine gekoppelt ist.
  8. Elektrofahrzeugantriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, weiter aufweisend: eine Steuervorrichtung, die die erste Kupplung, die zweite Kupplung, die radantreibende sich drehende Elektromaschine und die sich drehende Klimaanlagenelektromaschine steuert, bei dem die Steuervorrichtung unabhängig davon, ob eine Anfrage zum Betreiben der Klimaanlage gemacht ist, die erste Kupplung in einen eingegriffenen Zustand und die zweite Kupplung in einen gelösten Zustand einstellt und sowohl die radantreibende sich drehende Elektromaschine als auch die sich drehende Klimaanlagenelektromaschine so steuert, dass sie ein positives Drehmoment ausgeben, falls ein für das Fahrzeug erforderliches Drehmoment, das ein Drehmoment ist, das für das Fahrzeug erforderlich ist, nicht durch die radantreibende sich drehende Elektromaschine allein ausgegeben werden kann.
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