特開 2024-134619 バッテリの昇温装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024134619

(43)【公開日】2024-10-04

(54)【発明の名称】バッテリの昇温装置

(51)【国際特許分類】

   B60L 58/27 20190101AFI20240927BHJP

   B60L 50/60 20190101ALI20240927BHJP

   B60L 15/20 20060101ALI20240927BHJP

   B60L 7/14 20060101ALI20240927BHJP

   F16H 57/04 20100101ALI20240927BHJP

【ＦＩ】

B60L58/27

B60L50/60

B60L15/20 K

B60L7/14

F16H57/04 G

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023044897

(22)【出願日】2023-03-22

(71)【出願人】

【識別番号】000005348

【氏名又は名称】株式会社ＳＵＢＡＲＵ

(74)【代理人】

【識別番号】100122770

【弁理士】

【氏名又は名称】上田 和弘

(72)【発明者】

【氏名】川尻 貴裕

【テーマコード（参考）】

3J063

5H125

【Ｆターム（参考）】

3J063AA04

3J063XH13

3J063XH23

3J063XJ03

5H125AA01

5H125AC12

5H125BC19

5H125BE05

5H125CB02

5H125CD09

5H125EE25

5H125EE44

5H125FF27

(57)【要約】

【課題】電動モータに電力を供給するバッテリの電力を利用することなく、すなわち、電費（燃費）を悪化させることなく、より効果的にバッテリを昇温することが可能なバッテリの昇温装置を提供する。
【解決手段】ＥＶ－ＣＵ６０は、第１の変速段が選択され第１クラッチ２２が締結されているときには、ブレーキペダルの踏み込み量に応じて、第２クラッチ２３の締結力を調節することにより制動力を発生し、第２の変速段が選択され、第２クラッチ２３が締結されているときには、第１クラッチ２２の締結力を調節することにより制動力を発生する。第１クラッチ２２又は第２クラッチ２３の制動に伴う発熱により昇温されたオイルは保温性を有するオイルタンク２６に貯留される。ＥＶ－ＣＵ６０は、バッテリ８０の温度が所定温度未満である場合に、第１開閉弁４４を開弁し、オイルタンク２６に貯留されているオイルを熱交換器４０に供給してバッテリ８０を昇温する。
【選択図】 図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両の駆動力源である電動モータに電力を供給するバッテリと、
前記電動モータから入力されるトルクを変換して出力する変速機構、及び、締結することにより車輪を制動し得るクラッチを有する変速機と、
前記変速機の底部に設けられ、前記変速機構、及び、前記クラッチに供給するオイルを貯留するオイルパンと、
前記変速機内に配設され、前記オイルパンから前記変速機構によってかき上げられたオイルを貯留する保温性を有するオイルタンクと、
入口が前記オイルタンクと連通され、出口が前記オイルパンと連通され、前記バッテリとオイルとの間で熱交換を行う熱交換器と、
前記オイルタンクと前記熱交換器の入口とを連通する第１油路に介装され、該第１油路を開閉する第１開閉弁と、
前記バッテリの温度を検出する温度センサと、
前記クラッチの締結、解放、及び、前記第１開閉弁の開閉を制御するコントロールユニットと、を備え、
前記コントロールユニットは、ブレーキペダルの踏み込み量に応じて、前記クラッチの締結力を調節することにより制動力を発生するとともに、前記バッテリの温度が所定温度未満である場合に、前記第１開閉弁を開弁し、前記オイルタンクに貯留されているオイルを前記熱交換器に供給することを特徴とするバッテリの昇温装置。

【請求項2】

前記コントロールユニットは、制動時に、前記電動モータによる回生ブレーキの制動力を補うように、前記クラッチの締結力を調節して制動力を発生させることを特徴とする請求項１に記載のバッテリの昇温装置。

【請求項3】

前記クラッチは、少なくとも、第１の変速段を選択する第１クラッチと、第２の変速段を選択する第２クラッチと、を有し、
前記コントロールユニットは、前記第１の変速段が選択され、前記第１クラッチが締結されているときには、ブレーキペダルの踏み込み量に応じて、前記第２クラッチの締結力を調節することにより制動力を発生し、前記第２の変速段が選択され、前記第２クラッチが締結されているときには、ブレーキペダルの踏み込み量に応じて、前記第１クラッチの締結力を調節することにより制動力を発生することを特徴とする請求項２に記載のバッテリの昇温装置。

【請求項4】

前記クラッチは、前記変速機構の下流に配設されたデファレンシャルを構成するファイナルギヤの回転を制動するブレーキであり、
前記コントロールユニットは、ブレーキペダルの踏み込み量に応じて、前記ブレーキの締結力を調節することにより制動力を発生することを特徴とする請求項２に記載のバッテリの昇温装置。

【請求項5】

前記オイルタンクと前記オイルパンとを連通する第２油路に介装され、該第２油路を開閉する第２開閉弁をさらに備え、
前記コントロールユニットは、オイルの温度が第２所定温度未満の場合、及び、前記バッテリの温度が所定温度以上であり、かつ、オイルの温度が第３所定温度以上の場合に、前記第２開閉弁を開弁することを特徴とする請求項４に記載のバッテリの昇温装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両の駆動力源である電動モータに電力を供給するバッテリの昇温装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、電動モータを駆動力源とし、排気ガスを排出しない電気自動車（ＢＥＶ）が実用化されている。このような電気自動車では、電動モータに電力を供給（又は、回生された電力を蓄電）するための高電圧バッテリ（以下、単に「バッテリ」ともいう）が搭載されている。

【0003】

ところで、バッテリは、低温になるほど、内部抵抗が増え、充放電特性が低下する傾向（特性）がある。そのため、例えば、外気温が低く、バッテリが冷えている状態では充電時間が長くなる。

【0004】

ここで、特許文献１には、バッテリの温度が基準温度よりも低く、かつバッテリの充電状態（ＳＯＣ）が基準値よりも大きい場合に、昇圧コンバータを作動させてバッテリの昇温制御を実行する技術が開示されている。より詳細には、バッテリの昇温制御では、昇圧コンバータの昇圧動作と降圧動作とが交互に繰り返される。そのため、バッテリの充電と放電とが交互に繰り返されてバッテリに電流が流れることにより、バッテリでジュール熱が生じ、バッテリの温度が上昇する。すなわち、バッテリ自身の電気エネルギが熱エネルギに変換されてバッテリの温度が上昇する。

【0005】

そのため、バッテリの低温状態が解消され、バッテリの充電電力の受け入れ性を良好にすることができる。これにより、バッテリに充電する際、バッテリの充電状態（ＳＯＣ）を早期に制御範囲内に復帰させることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１０－１１９１７１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

上述したように、特許文献１に記載されている技術によれば、バッテリを昇温してバッテリの充電時間を短縮することができる。しかしながら、特許文献１の技術では、バッテリの昇温にバッテリの電力（電気エネルギ）を使用するため、すなわち、バッテリ自身の電力を用いてバッテリの温度を上昇させるため、電費（ＨＥＶ等では燃費）が悪化し、航続距離（走行可能距離）が短くなるという問題がある。

【0008】

本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、電動モータに電力を供給するバッテリの電力を利用することなく、すなわち、電費（燃費）を悪化させることなく、より効果的にバッテリを昇温することが可能なバッテリの昇温装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の一態様に係るバッテリの昇温装置は、車両の駆動力源である電動モータに電力を供給するバッテリと、電動モータから入力されるトルクを変換して出力する変速機構、及び、締結することにより車輪を制動し得るクラッチを有する変速機と、変速機の底部に設けられ、変速機構、及び、クラッチに供給するオイルを貯留するオイルパンと、変速機内に配設され、オイルパンから変速機構によってかき上げられたオイルを貯留する保温性を有するオイルタンクと、入口がオイルタンクと連通され、出口がオイルパンと連通され、バッテリとオイルとの間で熱交換を行う熱交換器と、オイルタンクと熱交換器の入口とを連通する第１油路に介装され、該第１油路を開閉する第１開閉弁と、バッテリの温度を検出する温度センサと、クラッチの締結、解放、及び、第１開閉弁の開閉を制御するコントロールユニットとを備え、コントロールユニットが、ブレーキペダルの踏み込み量に応じて、クラッチの締結力を調節することにより制動力を発生するとともに、バッテリの温度が所定温度未満である場合に、第１開閉弁を開弁し、オイルタンクに貯留されているオイルを熱交換器に供給することを特徴とする。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、電動モータに電力を供給するバッテリの電力を利用することなく、すなわち、電費（燃費）を悪化させることなく、より効果的にバッテリを昇温することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】実施形態に係るバッテリの昇温装置の構成を示すブロック図である。

【図2】変速機の構成を模式的に示した断面図である。

【図3】回生ブレーキとクラッチで発生させる制動力との関係を説明するための図である。

【図4】実施形態に係るバッテリの昇温装置の動作を説明するための表１（ＳＯＣが高く回生できない場合）である。

【図5】実施形態に係るバッテリの昇温装置の動作を説明するための表２（ＳＯＣが低く回生可能な場合）である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図中、同一又は相当部分には同一符号を用いることとする。また、各図において、同一要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。

【0013】

まず、図１及び図２を併せて用いて、実施形態に係るバッテリの昇温装置１の構成について説明する。図１は、バッテリの昇温装置１の構成を示すブロック図である。図２は、変速機２０の構成を模式的に示した断面図である。

【0014】

電動モータ（モータジェネレータ）１０は、供給された電力を機械的動力に変換するモータとしての機能と、入力された機械的動力を電力に変換するジェネレータとしての機能とを兼ね備えた同期発電電動機（三相交流タイプの同期モータ）として構成されている。すなわち、電動モータ１０は、車両駆動時には駆動トルクを発生するモータとして動作し、回生時にはジェネレータとして動作する。電動モータ１０は、後述するＥＶ－ＣＵ６０によって制御される。

【0015】

電動モータ１０は、インバータ７０ａを介してバッテリ８０に接続されている。電動モータ１０をモータとして機能させる場合、インバータ７０ａは、バッテリ８０から供給される直流電力を交流電力に変換し、電動モータ１０を駆動する。また、電動モータ１０を発電機（ジェネレータ）として機能させる場合、インバータ７０ａは、電動モータ１０で発電された交流電力を直流電力に変換してバッテリ８０に充電する。

【0016】

すなわち、バッテリ８０は、車両の駆動力源である電動モータ１０に電力を供給、又は、回生された電力を蓄電する。バッテリ８０は、例えば、略角柱状の複数のスタック（バッテリモジュール）を備えて構成されている。各スタックそれぞれは、複数のバッテリセルとセパレータとが交互に積層されて構成されている。各バッテリセルは、例えば、角形の外装缶に被覆された略矩形の角形バッテリが利用される。ここで、バッテリセルとしては、リチウムイオン電池が好適に用いられる。ただし、リチウムイオン電池に代えて、例えば、ニッケル水素電池などの充放電可能な二次電池等を用いることもできる。

【0017】

バッテリ８０には、バッテリ８０の温度を検出する温度センサ６３が取付けられている。温度センサ６３は、後述するＥＶ－ＣＵ６０に接続されており、バッテリ温度に応じた電気信号（電圧値）がＥＶ－ＣＵ６０で読み込まれる。なお、温度センサ６３としては、例えば、温度によって抵抗値が変化するサーミスタが好適に用いられる。

【0018】

電動モータ１０の出力軸には、電動モータ１０からの駆動力を変換して出力する自動変速機（ＡＴ）２０（以下、単に「変速機」もいう）が接続されている。自動変速機２０としては、例えば、平行に配置された一対の軸それぞれに設けられたギヤ列の組み合わせを、複数のクラッチの締結・解放により選択的に切り替えて有限段数の変速段（本実施形態では２段）を得る平行二軸式の有段自動変速機を用いることができる。

【0019】

より具体的には、自動変速機２０は電動モータ１０に駆動される入力軸２１１と、該入力軸２１１に平行に設けられ駆動輪に連結される出力軸２１２とを有している。入力軸２１１には第１速の駆動歯車２１１ａが固定されており、第２速の駆動歯車２１２ａが回転自在に取り付けられている。一方、出力軸２１２には第１速の従動歯車２１１ｂが回転自在に取り付けられており、第２速の従動歯車２１２ｂが固定されている。これらの駆動歯車２１１ａ、２１２ａと従動歯車２１１ｂ、２１２ｂとはそれぞれに噛み合って変速歯車列つまり変速段を形成する。

【0020】

出力軸２１２には、第１速の変速段を動力伝達状態と中立状態とに切り換える第１クラッチ２２が装着されている。また、入力軸２１１には、第２速の変速段を動力伝達状態と中立状態とに切り換える第２クラッチ２３が装着されている。第１クラッチ２２を締結するとともに第２クラッチ２３を解放することにより第１速に設定される。また、第２クラッチ２３を締結するとともに第１クラッチ２２を解放することにより第２速に設定される。すなわち、第１クラッチ２２は第１の変速段（変速比）を選択する際に締結され、２クラッチは第２の変速段（変速比）を選択する際に締結される。このように、駆動歯車２１１ａ、２１２ａ、従動歯車２１１ｂ、２１２ｂ、第１クラッチ２２、第２クラッチ２３は、変速機構２１として機能する。

【0021】

ここで、第１の変速段が選択され、第１クラッチ２２が締結されているときに、第２クラッチ２３の締結力を調節することにより、締結力に応じた制動力が発生する。そして、第２クラッチ２３の制動に伴い発生する熱によりオイルがより（通常よりも）昇温される。同様に、第２の変速段が選択され、第２クラッチ２３が締結されているときに、第１クラッチ２２の締結力を調節することにより、締結力に応じた制動力が発生する。そして、第１クラッチ２２の制動に伴い発生する熱によりオイルがより（通常よりも）昇温される。なお、第１クラッチ２２、第２クラッチ２３の締結、解放、すなわち締結力の調節は、後述するＥＶ－ＣＵ６０により制御される。

【0022】

変速機２０の底部には、変速機構２１を構成する駆動歯車２１１ａ、２１２ａ、従動歯車２１１ｂ、２１２ｂ、及び、第１クラッチ２２、第２クラッチ２３等に供給するオイル（潤滑油）を貯留するオイルパン２５が設けられている。第１クラッチ２２又は第２クラッチ２３に供給されて昇温されたオイルは、一旦、オイルパン２５に戻される。

【0023】

また、変速機２０内には、オイルパン２５から変速機構２１（駆動歯車２１１ａ、２１２ａ、従動歯車２１１ｂ、２１２ｂ等）によってかき上げられたオイルを貯留するオイルタンク２６が配設されている。オイルタンク２６は、断熱性を有する素材からなり、又は、開口部以外が断熱性を有する素材で包まれており、保温性（保温機能）を有している。オイルタンク２６は、オイルを数時間程度保温できる（すなわち、オイルパン２５よりも長時間保温できる）ようになっている。よって、第１クラッチ２２又は第２クラッチ２３により昇温されたオイルはオイルタンク２６で保温されて貯留される。なお、変速機２０のオイル量は、オイルタンク２６の容量分、通常の量よりも多く設定されている。

【0024】

オイルタンク２６には、オイルタンク２６と熱交換器４０の入口とを連通する第１油路４１が接続されている。第１油路４１には、該第１油路４１を開閉する第１開閉弁４４が介装されている。第１開閉弁４４が開弁されることにより、オイルタンク２６に貯留されているオイルが熱交換器４０に供給される。なお、なお、第１開閉弁４４としては、例えば、電磁式のオン・オフ弁を用いることができる。また、第１開閉弁４４は、後述するＥＶ－ＣＵ６０により駆動（開閉）される。

【0025】

ここで、第１油路４１の第１開閉弁４４の下流側には、オイルポンプ４６が設けられている。オイルポンプ４６は、オイルを昇圧して吐出する。吐出されたオイルは、熱交換器４０に圧送される。なお、オイルポンプ４６としては、例えば、電動式のトロコイドポンプ（内接ギヤポンプ）等が用いられる。

【0026】

熱交換器４０は、入口がオイルタンク２６と連通され、オイルタンク２６から供給されるオイル（すなわち、昇温されて保温されているオイル）とバッテリ８０との間で熱交換を行い、バッテリ８０を昇温する。熱交換器４０の出口は、第３油路４３を介してオイルパン２５と連通されている。よって、熱交換器４０に送られたオイルは、熱交換器４０において熱交換がなされた後（すなわち、バッテリ８０を昇温した後）、第３油路４３を通してオイルパン２５に戻される。

【0027】

また、オイルタンク２６には、オイルタンク２６とオイルパン２５とを連通する第２油路４２が接続されている。第２油路４２には、該第２油路４２を開閉する第２開閉弁４５が介装されている。第２開閉弁４５が閉弁されることにより、オイルタンク２６に貯留されているオイルが直接的に（すなわち熱交換器４０を通ることなく）オイルパン２５に戻される。なお、第２開閉弁４５としては、例えば、電磁式のオン・オフ弁を用いることができる。また、第２開閉弁４５は、ＥＶ－ＣＵ６０により駆動（開閉）される。

【0028】

変速機２０の出力軸２１２の後端部には、ピニオンギヤとリングギヤとからなるファイナルギヤ２７を含んで構成されるデファレンシャル２８が接続されている。デファレンシャル２８は、上述した複数の歯車対（変速機構２１）と共に変速機ケースの中に組み込まれている。

【0029】

電動モータ１０から出力された駆動力は、変速機２０で変換された後、変速機２０の出力軸２１２から、デファレンシャル（以下「デフ」ともいう）２８、左右のドライブシャフト２９Ｌ、２９Ｒを介して車両の車輪（駆動輪）３０Ｌ、３０Ｒに伝達される。

【0030】

各車輪３０Ｌ、３０Ｒ（以下、すべての車輪３０Ｌ、３０Ｒを総称して車輪３０ということもある）それぞれには、車輪３０Ｌ、３０Ｒを制動するブレーキ３１Ｌ、３１Ｒ（以下、すべてのブレーキ３１Ｌ、３１Ｒを総称してブレーキ３１ということもある）が取り付けられている。また、各車輪３０Ｌ、３０Ｒそれぞれには、車輪回転速度を検出する車輪速センサ３２Ｌ、３２Ｒ（以下、すべての車輪速センサ３２Ｌ、３２Ｒを総称して車輪速センサ３２ということもある）が取り付けられている。

【0031】

車輪速センサ３２は、車輪３０とともに回転するロータ（ギヤロータ、又は磁気ロータ）による磁界の変化を検出する非接触型センサであり、例えば、ロータ回転を磁気ピックアップやホール素子、ＭＲ素子などで検出する方式が好適に用いられる。なお、車輪速センサ３２は、後述するＥＶ－ＣＵ６０に接続されている。なお、車輪速センサ３２は、後述するＶＤＣＵ５０に接続してもよい。

【0032】

このように構成されているため、本実施形態に係る車両では、電動モータ１０により車輪３０Ｌ，３０Ｒが駆動される。また、制動時などには、電動モータ１０で回生することもできる。

【0033】

車両の駆動力源である電動モータ１０の駆動、及び、変速機２０の変速制御は、ＥＶ－ＣＵ６０によって総合的に制御される。ＥＶ－ＣＵ６０は、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）１００を介して、車両の横滑りなどを抑制して走行安定性を向上させるビークルダイナミクス・コントロールユニット（以下「ＶＤＣＵ」という）５０等と相互に通信可能に接続されている。なお、上述した変速機２０の制御は、ＴＣＵ（トランスミッション コントロール ユニット）を設け、該ＴＣＵで行う構成としてもよい。

【0034】

ＥＶ－ＣＵ６０及びＶＤＣＵ５０は、演算を行うマイクロプロセッサ、該マイクロプロセッサに各処理を実行させるためのプログラム等を記憶するＥＥＰＲＯＭ、演算結果などの各種データを記憶するＲＡＭ、その記憶内容が保持されるバックアップＲＡＭ、及び、入出力Ｉ／Ｆ等を有して構成されている。

【0035】

ＶＤＣＵ５０には、例えば、操舵角センサ３６、前後加速度（前後Ｇ）センサ５５、横加速度（横Ｇ）センサ５６、ヨーレートセンサ５７、及び、ブレーキスイッチ５８などが接続されている。前後加速度センサ５５は車両に作用する前後方向の加速度を検出し、横加速度センサ５６は車両に作用する横方向の加速度を検出する。また、操舵角センサ３６は、ピニオンシャフトの回転角を検出することにより、操舵輪である前輪３０Ｌ、３０Ｒの転舵角（すなわちステアリングホイール３５の操舵角）を検出する。ヨーレートセンサ５７は車両のヨーレートを検出する。

【0036】

ＶＤＣＵ５０は、ブレーキペダルの操作量（踏み込み量）に応じてブレーキアクチュエータを駆動して車両を制動するとともに、車両挙動を各種センサ（例えば車輪速センサ３２、操舵角センサ３６、前後加速度センサ５５、横加速度センサ５６、ヨーレートセンサ５７等）により検知し、自動加圧によるブレーキ制御とモータトルク制御とにより、横滑りを抑制し、旋回時の車両安定性を確保する。すなわち、ＶＤＣＵ５０は、例えば、オーバースピードでコーナーに侵入した際や、急激なハンドル操作などによって車両姿勢（挙動）が乱れた際に、横滑りを防ぎ、優れた走行安定性を確保する。また、ＶＤＣＵ５０は、ＥＶ－ＣＵ６０からの車両（車輪３０）の制動を要求する制動要求に応じてブレーキアクチュエータを駆動して車両（車輪３０）を制動する。

【0037】

ＶＤＣＵ５０は、検出した操舵角、前後加速度、横加速度、ヨーレート、及び、制動情報（ブレーキング情報）等を、ＣＡＮ１００を介してＥＶ－ＣＵ６０に送信する。一方、ＶＤＣＵ５０は、ＥＶ－ＣＵ６０からの制動要求情報等を、ＣＡＮ１００を介して受信する。

【0038】

ＥＶ－ＣＵ６０には、例えば、アクセルペダルの踏み込み量（アクセル開度）を検出するアクセル開度センサ６１、電動モータ１０の回転位置（回転数）を検出するレゾルバ６２、及び、上述した車輪３０の速度を検出する車輪速センサ３２などを含む各種センサが接続されている。また、ＥＶ－ＣＵ６０には、上述した、バッテリ８０の温度を検出する温度センサ６３が接続されている。さらに、ＥＶ－ＣＵ６０には、オイルの温度（油温）を検出する油温センサ６４が接続されており、オイルの温度（油温）に応じた電気信号（電圧値）がＥＶ－ＣＵ６０で読み込まれる。なお、油温センサ６４としては、例えば、温度によって抵抗値が変化するサーミスタが好適に用いられる。

【0039】

また、ＥＶ－ＣＵ６０は、ＣＡＮ１００を介して、ＶＤＣＵ５０から、例えば、操舵角、前後加速度、横加速度、ヨーレート、及び、制動情報（ブレーキング情報）等の各種情報を受信する。

【0040】

ＥＶ－ＣＵ６０は、取得したこれらの各種情報に基づいて、電動モータ１０の駆動を総合的に制御する。ＥＶ－ＣＵ６０は、例えば、アクセルペダル開度（運転者の要求駆動力）、車両の運転状態（車速等）、バッテリ８０の充電状態（ＳＯＣ）などに基づいて、電動モータ１０の目標トルク（トルク指令値）を求めて出力する。また、上述したように、ＥＶ－ＣＵ６０は、第１クラッチ２２、第２クラッチ２３の締結・解放（締結力の調節）、及び、第１開閉弁４４、第２開閉弁４５の開閉（開弁、閉弁）を制御する。すなわち、ＥＶ－ＣＵ６０は、特許請求の範囲に記載のコントロールユニットとして機能する。

【0041】

パワーコントロールユニット（以下「ＰＣＵ」という）７０は、上記目標トルク（トルク指令値）に基づいて、インバータ７０ａを介して、電動モータ１０を駆動する。ここで、インバータ７０ａは、バッテリ８０の直流電力を三相交流の電力に変換して、電動モータ１０に供給する。一方、インバータ７０ａは、回生時に、電動モータ１０で発電した交流電圧を直流電圧に変換してバッテリ８０を充電する。

【0042】

ところで、バッテリ８０は、低温になるほど、内部抵抗が増え、充放電特性が低下する傾向（特性）がある。そのため、例えば、外気温が低く、バッテリ８０が冷えている状態では充電時間が長くなる。また、高出力を出せなくなる。

【0043】

そこで、バッテリ８０の昇温装置を構成するＥＶ－ＣＵ６０は、電動モータ１０に電力を供給するバッテリ８０の電力を利用することなく、すなわち電費を悪化させることなく、より効果的にバッテリ８０を昇温する機能を有している。そのため、ＥＶ－ＣＵ６０は、バッテリ８０の電力を利用することなく、より効果的にバッテリ８０を昇温するように、第１クラッチ２２、第２クラッチ２３の締結、解放（締結力の調節）、及び、第１開閉弁４４、第２開閉弁４５の開閉を制御する。ＥＶ－ＣＵ６０では、ＥＥＰＲＯＭなどに記憶されているプログラムがマイクロプロセッサによって実行されることにより当該機能が実現される。

【0044】

ここで、バッテリの昇温装置１（ＥＶ－ＣＵ６０）の動作を説明するための表１（ＳＯＣが高く回生できない場合）を図４に示す。同様に、バッテリの昇温装置１（ＥＶ－ＣＵ６０）の動作を説明するための表２（ＳＯＣが低く回生可能な場合）を図５に示す。より具体的には、図４及び図５では、オイル暖機、オイル蓄熱、バッテリ暖機、変速機冷却（オイル冷却）の各状態（モード）における第１、第２クラッチ２２、２３の締結・解放動作、及び、第１、第２開閉弁４５の開閉動作等を示した。そこで、続いて、図４、図５を併せて参照しつつ、バッテリの昇温装置１（ＥＶ－ＣＵ６０）の動作について説明する。

【0045】

ＥＶ－ＣＵ６０は、オイルの温度（油温）が第３所定温度未満の場合、すなわち、変速機２０を冷却するためにオイルの温度を下げる必要がない場合に、ブレーキペダルの踏み込み量（ブレーキ操作量＝制動要求量）に応じて、第１クラッチ２２又は第２クラッチ２３を締結（締結力を調節）して、制動力を発生させる（すなわち熱を発生させる）ことにより、オイルを昇温する。

【0046】

より具体的には、ＥＶ－ＣＵ６０は、第１の変速段（変速比）が選択され、第１クラッチ２２が締結されているときには、ブレーキペダルの踏み込み量に応じて、第２クラッチ２３の締結力（油圧）を調節することにより、締結力に応じた制動力を発生する。同様に、ＥＶ－ＣＵ６０は、第２の変速段（変速比）が選択され、第２クラッチ２３が締結されているときには、ブレーキペダルの踏み込み量に応じて、第１クラッチ２２の締結力（油圧）を調節することにより、締結力に応じた制動力を発生する。これにより、オイルの温度を、例えば、１００～１２０℃程度まで上昇させる。なお、通常の油温は例えば８０℃程度である。

【0047】

その際に（制動時に）、ＥＶ－ＣＵ６０は、図３に示されるように、電動モータ１０による回生ブレーキの制動力を考慮して、すなわち、ブレーキペダルの踏み込み量に応じて定まる要求制動力（目標制動力）に対して、回生ブレーキで不足する制動力を補うように、第１クラッチ２２又は第２クラッチ２３の締結力を調節する（すなわち制動力を発生させる）。そのため、回生動作（回生ブレーキ）が妨げられることなく、車両の運動エネルギが回生（回収）される。

【0048】

ただし、オイルの温度が第３所定値以上で第１クラッチ２２又は第２クラッチ２３での制動（発熱）ができず、かつ、バッテリ８０の充電量（ＳＯＣ）が充分に高く（すなわちバッテリ８０に充電不能で）回生できないときには、ＥＶ－ＣＵ６０は、車輪３０に取り付けられたブレーキ３１による制動力を増大する（すなわち、ＶＤＣＵ５０に対する制動要求量を増やす）（図４参照）。

【0049】

このようにして第１クラッチ２２又は第２クラッチ２３の制動に伴う発熱により昇温されたオイルは、オイルパン２５から変速機構２１によってかき上げられ、変速機２０内に配設された保温性を有するオイルタンク２６に貯留される。

【0050】

その後、ＥＶ－ＣＵ６０は、（図４、５に示されるように、）オイルの温度が第２所定温度以上であり、オイルタンク２６にオイルが貯留されている状態において、バッテリ８０の温度が所定温度未満である場合（所定のバッテリ昇温要求がある場合）に、第１開閉弁４４を開弁し、オイルタンク２６に貯留されているオイル（昇温され保温されているオイル）を熱交換器４０に供給する。そして、オイルとバッテリ８０との熱交換により、バッテリ８０を昇温する。なお、上記所定温度には、適宜、ヒステリシスを設けることが好ましい。また、上述したように、熱交換器４０の出口は第３油路４３を介してオイルパン２５につながれており、熱交換後のオイルはオイルパン２５に戻される。

【0051】

一方、ＥＶ－ＣＵ６０は、オイルの温度（油温）が第２所定温度未満の場合（すなわちオイル暖機時等）に、第１開閉弁４４を閉弁するとともに、第２開閉弁４５を開弁する。これにより、オイルの暖機が促進される。

【0052】

また、ＥＶ－ＣＵ６０は、バッテリ８０の温度が所定温度以上であり、オイルの温度が第３所定温度以上の場合（オイルの冷却が必要なとき）に、第１開閉弁４４を閉弁するとともに、第２開閉弁４５を開弁する。なお、この場合、熱交換によりオイルの温度を下げるオイルクーラ（図示省略）でオイルを冷却することが好ましい。これにより、オイルの温度が、例えば、１００～１２０℃の範囲に制御される（すなわち、変速機２０の構成部品やオイルがダメージを受けない温度範囲に制御される）。よって、変速機２０の冷却が妨げられることなく、かつ、変速機２０の構成部品やオイルの劣化が防止される。

【0053】

以上、詳細に説明したように、本実施形態によれば、第１の変速段が選択され、第１クラッチ２２が締結されているときには、ブレーキペダルの踏み込み量（要求制動力）に応じて、第２クラッチ２３の締結力（油圧）が調節されることにより、締結力に応じて制動力が発生され、第２の変速段が選択され、第２クラッチ２３が締結されているときには、ブレーキペダルの踏み込み量に応じて、第１クラッチ２２の締結力（油圧）が調節されることにより、締結力に応じて制動力が発生される。そのため、第１クラッチ２２又は第２クラッチ２３で発生する熱によりオイルがより昇温される。そして、第１クラッチ２２又は第２クラッチ２３の制動に伴う発熱により昇温されたオイルは、オイルパン２５から変速機構２１によってかき上げられ、変速機２０内に配設された保温性を有するオイルタンク２６に貯留される。すなわち、車両の運動エネルギを熱エネルギに変換して蓄えることができる。

【0054】

その後、バッテリ８０の温度が所定温度未満である場合に、第１開閉弁４４が開弁され、オイルタンク２６に貯留されているオイルが熱交換器４０に供給されることにより、オイルとバッテリ８０との間で熱交換が行われ、バッテリ８０が昇温される。その結果、電動モータ１０に電力を供給するバッテリ８０の電力を利用することなく、すなわち、電費を悪化させることなく、より効果的にバッテリ８０を昇温（調温）することが可能となる。さらに、その結果、バッテリ８０の充電時間の短縮や、高出力を出すことが可能となる。

【0055】

本実施形態によれば、電動モータ１０による回生ブレーキの制動力が考慮されて、すなわち、要求制動力（目標制動力）に対して回生ブレーキで不足する制動力を補うように、第１クラッチ２２又は第２クラッチ２３の締結力が調節される（すなわち制動力が発生される）。そのため、回生動作（回生ブレーキ）を妨げることなく、車両の運動エネルギを回生（回収）することができる。

【0056】

本実施形態によれば、オイルの温度（油温）が第２所定温度未満の場合（すなわちオイル暖機時等）に、第１開閉弁４４が閉弁されるとともに、第２開閉弁４５が開弁される。そのため、オイルの暖機を促進することができる。また、バッテリ８０の温度が所定温度以上であり、かつ、オイルの温度が第３所定温度以上の場合（オイルの冷却が必要なとき）に、第１開閉弁４４が閉弁されるとともに、第２開閉弁４５が開弁される。そのため、変速機２０の冷却を妨げることなく、かつ、オイルの劣化を防止することができる。

【0057】

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、本発明を、１モータの電気自動車（ＢＥＶ）に適用した場合を例にして説明したが、本発明は、例えば、２モータの電気自動車（ＢＥＶ）や、ハイブリッド車（ＨＥＶ、Ｐ－ＨＥＶ）、燃料電池自動車（ＦＣＶ）等にも適用することができる。

【0058】

また、上記実施形態では、本発明を２ＷＤ車に適用した場合を例にして説明したが、本発明は、例えばＡＷＤ車（全輪駆動車）にも適用することもできる。さらに、変速機２０の形式や機構は上記実施形態（２段変速）には限られない。例えば、減速機（１段）や、３段以上の変速機を用いることもできる。

【0059】

また、第１クラッチ２２又は第２クラッチ２３を利用して制動力を発生させる構成に代えて、例えば、変速機構２１の下流に配設されたデファレンシャル２８のケースとファイナルギヤ２７との間に、該ファイナルギヤ２７の回転を制動するブレーキを設け、ブレーキペダルの踏み込み量（要求制動力）に応じて、該ブレーキの締結力を調節することにより、制動力を発生する構成としてもよい。このようにしても、上述した実施形態と同様に、バッテリ８０の電力を利用することなく、すなわち、電費を悪化させることなく、より効果的にバッテリ８０を昇温することができる。

【0060】

さらに、ＥＶ－ＣＵ６０やＶＤＣＵ５０等のコントローラのシステム構成、及び、各コントローラの機能分担等は上記実施形態に限られない。例えば、上記実施形態では、車輪速センサ３２をＥＶ－ＣＵ６０に接続したが、ＶＤＣＵ５０に接続し、ＣＡＮ１００を介してＥＶ－ＣＵ６０に送信する構成としてもよい。さらに、上記実施形態では、ＥＶ－ＣＵ６０、ＰＣＵ７０、ＶＤＣＵ５０それぞれをＣＡＮ１００で相互に通信可能に接続したが、システムの構成はこのような形態に限られることなく、機能的な要件やコスト等を考慮して、任意に変更（統合等）することができる。例えば、変速機２０（第１クラッチ２２、第２クラッチ２３、第１開閉弁４４、第２開閉弁４５）を総合的に制御するＴＣＵ（トランスミッション コントロール ユニット）を設ける構成としてもよい。

【符号の説明】

【0061】

１ バッテリの昇温装置
１０ 電動モータ（モータジェネレータ）
２０ 変速機
２１ 変速機構
２１１ 入力軸
２１２ 出力軸
２１１ａ 駆動歯車
２１１ｂ 従動歯車
２１２ａ 駆動歯車
２１２ｂ 従動歯車
２２ 第１クラッチ
２３ 第２クラッチ
２５ オイルパン
２６ オイルタンク
２７ ファイナルギヤ
２８ デファレンシャル
２９Ｌ、２９Ｒ ドライブシャフト
３０Ｌ、３０Ｒ 車輪
３１Ｌ、３１Ｒ ブレーキ
３２Ｌ、３２Ｒ 車輪速センサ（車速センサ）
３６ 操舵角センサ
４０ 熱交換器
４１ 第１油路
４２ 第２油路
４３ 第３油路
４４ 第１開閉弁
４５ 第２開閉弁
４６ オイルポンプ
５０ ＶＤＣＵ
５５ 前後加速度センサ
５６ 横加速度センサ
５７ ヨーレートセンサ
５８ ブレーキスイッチ
６０ ＥＶ－ＣＵ（コントロールユニット）
６１ アクセル開度センサ
６２ レゾルバ
６３ 温度センサ
６４ 油温センサ
７０ ＰＣＵ
７０ａ インバータ
８０ 高電圧バッテリ（バッテリ）
１００ ＣＡＮ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】