JP2022187694A - 電動車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スリップに伴う駆動モータの吹き上がりを速やかに解消する。
【解決手段】磁力可変磁石３５でロータ３３の磁極が構成されている駆動モータ３と駆動輪４Ｒとの間にクラッチ８３が配置されている。自動車１の走行時には目標トルク制御を実行する。自動車１の走行時に磁力可変磁石３５を増磁する時には、第１クラッチ制御から第２クラッチ制御に変更し、クラッチ８３の締結トルクを低下させて要求トルクと一致させた後、増磁制御を実行する。その後、駆動輪４Ｒから出力されるパワーが所定の目標パワー値と一致するように、モータトルクを制御する目標パワー制御を実行する。
【選択図】図１１

Description

開示する技術は、電気自動車、ハイブリッド車など、電力を利用した走行が可能な電動車両の制御装置に関する。

特許文献１に、永久磁石同期型の駆動モータを搭載したハイブリッド車が開示されている。その駆動モータでは、ロータに設置する永久磁石に、磁力の大きさを大小に可変できる磁力可変マグネットが使用されている。

その駆動モータの出力範囲は、複数の磁化領域に区画されていて、磁化領域の各々に、最適な磁力の値（磁力最適値）が設定されている。そして、駆動モータの出力が、これら磁化領域の各々の間を移行する時には、磁力可変マグネットの磁力が、移行先の磁力最適値に変更されるように構成されている。

特開２０２１－０２７６１５号公報

磁力可変マグネットの磁力を変更するときには、駆動モータのステータのコイルに、着磁用の大きな電流（いわゆるｄ軸電流）が印加される。それにより、駆動用の電流（いわゆるｑ軸電流）と干渉してトルクが変動する。すなわち、ｄ軸電流は、トルクを発生させるｑ軸電流に直交する成分である。そのため、その大きな電流自体はトルクとしては出力されないが、ｑ軸電流と干渉することで、トルクが変動する。

磁力の変更が減磁であれば、トルクが低くなる方向に変動するが、磁力の変更が増磁であれば、トルクが高くなる方向に変動する。そのため、磁力可変マグネットの磁力を増磁方向に変更するときには、駆動モータから高いトルクが出力される。一般的に、駆動モータと駆動輪との間に備えられているクラッチの締結トルクは、要求トルクより高くなっているので、そのトルクが駆動輪に伝わることで、走行中の車両にトルクショックが発生し、ドライバーに違和感を与える懸念がある。

そのようなトルクショックを抑制するため、駆動モータと駆動輪との間に設置されているクラッチをスリップさせることが考えられる。すなわち、駆動モータから高いトルクが出力されても、クラッチをスリップさせれば、駆動輪に伝わるトルクを低減できるので、トルクショックを緩和できる。

しかし、クラッチをスリップさせると、駆動モータの回転が急増するという現象が発生する（いわゆる「吹き上がり」）。このような吹き上がりの現象は速やかに解消しないと、スリップによる摩擦熱によってクラッチが損傷する懸念がある。

開示する技術は、このようなクラッチのスリップに伴う駆動モータの吹き上がりを速やかに解消させ、適切な制御状態に円滑に復帰できるようにする。

開示する技術は、磁力の変更が可能な磁力可変磁石でロータの磁極が構成されている駆動モータと、当該駆動モータと駆動輪との間に配置されたクラッチと、が備えられていて、電力を利用した走行が可能な電動車両の制御装置に関する。

前記電動車両の走行時には、前記駆動輪に出力が要求される要求トルクと一致するように、前記駆動モータが出力するモータトルクを制御する目標トルク制御を実行する。

そして、前記電動車両の走行時に前記磁力可変磁石の磁力を増磁方向に変更する増磁制御を実行する時には、前記クラッチの締結トルクを前記要求トルクよりも高く制御する第１クラッチ制御から、前記締結トルクを前記要求トルクと一致させる第２クラッチ制御に変更した後に前記増磁制御を実行するとともに、当該増磁制御の後に、前記目標トルク制御に代えて、前記駆動輪から出力されるパワーが所定の目標パワー値と一致するように、前記モータトルクを制御する目標パワー制御を実行する。

すなわち、この制御装置は、磁力の変更が可能な磁力可変磁石でロータの磁極が構成されている駆動モータが備えられていて、走行時に磁力可変磁石の磁力を変更する電動車両を制御対象としている。そして、電動車両の走行時には、駆動輪に出力が要求される要求トルクと一致するように、駆動モータが出力するモータトルクを制御する目標トルク制御を実行し、電動車両の走行時に増磁制御を実行する時には、駆動モータに大きい電流を印加する。

増磁方向に駆動モータに大きい電流を印加すると、駆動モータから高いトルクが出力されるが、その前に、クラッチの締結トルクを低下させ、要求トルクと一致させる第２クラッチ制御を実行する。その結果、クラッチがスリップし、モータトルクが高くても、クラッチからは要求トルクと略同一のトルクを出力することができる。従って、トルクショックを抑制できる。しかも、ドライバーに違和感を与えない。

更に、増磁制御の後に、駆動輪から出力されるパワーが所定の目標パワー値と一致するように、モータトルクを制御する目標パワー制御を実行する。このような目標パワー制御の実行により、駆動モータから出力されるトルクとともに、その回転数についても目標パワーを満たす状態に収束させることができる。その結果、吹き上がり現象を解消して、駆動モータを当初の出力状態に復帰させることができる。

前記制御装置はまた、前記目標パワー制御の実行中に、前記クラッチの入力側の回転数と出力側の回転数とに基づいて、これら回転数を一致させるフィードバック制御を開始する、としてもよい。

目標パワー制御の実行中、駆動モータはトルク制御されているので、駆動モータの回転数は、モータトルクの変化に応じて受動的に変化する。それにより、駆動モータの回転数は緩やかに減少するので、回転数が収束するまでには、比較的長い時間を要する。それに対し、目標パワー制御の実行中にこのようなフィードバック制御を開始すれば、駆動モータのトルクおよび回転数を速やかに収束させることができる。より短時間で駆動モータを当初の出力状態に復帰させることができる。

前記制御装置はまた、前記クラッチは変速機のクラッチであり、当該クラッチの状態に対応して、前記第２クラッチ制御の変更後に実行される前記増磁制御によって前記クラッチがスリップしている時に前記変速機の変速比を切り替える、としてもよい。

例えば、スリップしている前記クラッチの入力側の回転数と出力側の回転数の差からなる差回転数を第１判定値と比較して、当該差回転数が当該第１判定値よりも大きいと判定した場合に、前記差回転数が小さくなるように前記変速機の変速比を切り替える、としてもよい。

駆動モータの回転数が大きく吹き上がると、それに応じて変速機のクラッチのスリップも大きくなる。スリップが大きくなると、摩擦による発熱量も増加し、クラッチの摩耗量も増加する。従って、クラッチの耐久性が低下し、場合によってはクラッチが損傷するおそれもある。

それに対し、変速機のクラッチがスリップしている時に、その状態に対応して、所定の条件に基づいて差回転数が小さくなるように、変速機の変速比を切り替えれば、クラッチのスリップを小さくできる。従って、クラッチへの負荷を低減でき、クラッチの耐久性を向上できる。

前記制御装置はまた、前記変速機は、複数の前記クラッチを有し、スリップしている前記クラッチの温度を第２判定値と比較して、当該クラッチの温度が当該第２判定値よりも高いと判定した場合に、当該クラッチが変更されるように前記変速機の変速比を切り替える、としてもよい。

クラッチの温度が過度に高くなり、その状態が長く続くと、クラッチの耐久性が低下する。それに対し、所定の条件に基づいてクラッチが変更されるように、変速機の変速比を切り替えれば、温度の高いクラッチはスリップしなくなるので、そのダメージを抑制できる。従って、クラッチの耐久性を向上できる。

開示する技術によれば、クラッチのスリップによってトルクショックを抑制できる。そして、その時に発生する駆動モータの吹き上がりを速やかに解消できるので、ドライバーの違和感も抑制できる。

開示する技術を適用した自動車の主な構成を示す概略図である。 駆動モータの構成を示す概略断面図である。 ＭＣＵおよびこれに関連する主な入出力装置を示すブロック図である。 駆動モータの出力範囲を例示する図である。 簡略化して示す駆動モータの制御に関するシステム図である。 駆動モータの制御の一例を示すフローチャートである。 磁力変更制御の主な処理の流れを示すフローチャートである。 トルクショックの発生を説明するための図である。 ＴＣＵおよびこれに関連する主な入出力装置を示すブロック図である。 吹き上がり現象を説明するための図である。 目標パワー制御およびフィードバック制御を説明するための図である。 開示する技術を適用した磁力変更制御（増磁制御）時の主な処理の流れを示すフローチャートである。 応用例１の制御の一例を示すフローチャートである。 変速機の変速比の切り替えを説明するための図である。 応用例２の制御の一例を示すフローチャートである。

以下、開示する技術について説明する。ただし、以下の説明は、本質的に例示に過ぎない。

＜電動車両＞
図１に、開示する技術を適用した自動車１（電動車両の一例）を示す。この自動車１は、電力を利用した走行が可能なハイブリッド車である。自動車１の駆動源には、エンジン２および駆動モータ３が搭載されている。これらが協働して、４つの車輪４Ｆ，４Ｆ，４Ｒ，４Ｒのうち、左右対称状に位置する２輪（駆動輪４Ｒ）を駆動する。それにより、自動車１は走行する。なお、自動車１は、駆動モータ３のみを搭載した電気自動車であってもよい。自動車１はまた、４輪駆動であってもよい。

この自動車１の場合、エンジン２は車体の前側に配置されており、駆動輪４Ｒは車体の後側に配置されている。すなわち、この自動車１は、いわゆるＦＲ車である。更にこの自動車１の場合、駆動源としては、駆動モータ３よりもエンジン２が主体となっており、駆動モータ３は、エンジン２の駆動をアシストする形で利用される（いわゆるマイルドハイブリット）。駆動モータ３はまた、駆動源としてだけでなく、回生時には発電機としても利用される。

自動車１には、エンジン２、駆動モータ３の他、駆動系の装置として、第１の中継クラッチ５、インバータ６、第２の中継クラッチ７、変速機８、デファレンシャルギア９、バッテリ１０などが備えられている。自動車１にはまた、制御系の装置として、エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）２０、モータコントロールユニット（ＭＣＵ）２１、変速機コントロールユニット（ＴＣＵ）２２、ブレーキコントロールユニット（ＢＣＵ）２３、総合コントロールユニット（ＧＣＵ）２４などが備えられている。エンジン回転センサ５０、モータ回転センサ５１、電流センサ５２、磁力センサ５３、アクセルセンサ５４、変速機センサ５５なども、制御系の装置に付随して自動車１に設置されている。

（駆動系の装置）
エンジン２は、例えばガソリンを燃料に使用して燃焼を行う内燃機関である。エンジン２はまた、吸気、圧縮、膨張、排気の各サイクルを繰り返すことで回転動力を発生させる、いわゆる４サイクルエンジンである。エンジン２には、ディーゼルエンジン等、様々な種類や形態があるが、開示する技術では、特にエンジンの種類や形態は限定しない。

この自動車１では、エンジン２は、回転動力を出力する出力軸を、車体の前後方向に向けた状態で、車幅方向の略中央部に配置されている。自動車１には、吸気システム、排気システム、燃量供給システムなど、エンジン２に付随した様々な装置や機構が設置されているが、これらの図示および説明は省略する。

駆動モータ３は、第１の中継クラッチ５を介してエンジン２の後方に直列に配置されている。駆動モータ３は、三相の交流によって駆動する永久磁石型の同期モータである。図２に簡略化して示すように、駆動モータ３は、大略、モータケース３１、シャフト３２、ロータ３３、ステータ３４などで構成されている。

モータケース３１は、その内部に、前端面および後端面が封止された円筒状のスペースを有する容器からなり、自動車１の車体に固定されている。ロータ３３およびステータ３４は、モータケース３１に収容されている。シャフト３２は、その前端部および後端部の各々をモータケース３１から突出させた状態で、モータケース３１に回転自在に軸支されている。

シャフト３２の前端部と、エンジン２の出力軸との間に介在するように、第１の中継クラッチ５が設置されている。第１の中継クラッチ５は、出力軸とシャフト３２とが連結された状態（締結状態）と、出力軸とシャフト３２とが分離した状態（非締結状態）とに切り替え可能に構成されている。

シャフト３２の後端部と、変速機８の入力軸との間に介在するように、第２の中継クラッチ７が設置されている。第２の中継クラッチ７は、シャフト３２と変速機８の入力軸とが連結された状態（締結状態）と、シャフト３２と変速機８の入力軸とが分離した状態（非締結状態）とに切り替え可能に構成されている。

ロータ３３は、中心に軸孔を有する複数の金属板を積層して構成された円柱状の部材からなる。ロータ３３の軸孔にシャフト３２の中間部分を固定することで、ロータ３３はシャフト３２と一体化されている。

ロータ３３の外周部分には、全周にわたってマグネット３５が設置されている。マグネット３５は、周方向に異なる磁極、すなわちＳ極とＮ極とが等間隔で交互に並ぶように構成されている。マグネット３５は、複数の磁極を有する１つの円筒状の磁石で構成してもよいし、各磁極を構成する複数の弧状の磁石で構成してもよい。

この駆動モータ３では、更に、マグネット３５が、磁力の大きさを大小に可変できるように構成されている（磁力可変磁石３５）。通常、この種の駆動モータ３には、保磁力（抗磁力）が大きく、磁力が長期にわたって保持できる磁石（永久磁石）が使用される。この駆動モータ３では、磁力を比較的容易に変更できるように、保持力の小さい永久磁石が磁力可変磁石３５として使用される。

永久磁石には、例えば、フェライト磁石、ネオジム磁石、サマリウムコバルト磁石、アルニコ磁石など様々な種類があり、保持力も様々である。磁力可変磁石３５の種類や素材は、仕様に応じて選択可能であり、特に限定されない。

ロータ３３の周囲には、僅かな隙間（ギャップ）を隔てて円筒状のステータ３４が設置されている（インナーロータ型）。ステータ３４は、複数の金属板を積層して構成されたステータコア３４ａと、そのステータコア３４ａに電線を巻回して構成された複数のコイル３６とを有している。

ステータコア３４ａには、内側に放射状に張り出す複数のティース３４ｂが設けられていて、これらティース３４ｂに電線を所定の順序で巻き掛けることで複数のコイル３６が形成されている。これらコイル３６は、Ｕ相、Ｖ相、およびＷ相からなる三相のコイル群を構成している。これらコイル３６に通電するため、モータケース３１の外側に、各相のコイル群の各々から接続ケーブル３６ａが導出されている。

これら接続ケーブル３６ａは、インバータ６を介して、駆動電源として車載されているバッテリ１０と接続されている。この自動車１の場合、バッテリ１０は、定格電圧が５０Ｖ以下、具体的には４８Ｖの直流バッテリが用いられている。

バッテリ１０は、インバータ６に直流電力を供給する。インバータ６は、その直流電力を３相の交流に変換して駆動モータ３に通電する。それにより、ロータ３３が回転駆動され、シャフト３２および第２の中継クラッチ７を介して、変速機８に駆動モータ３のパワー（回転動力）が出力される。

この自動車１の場合、変速機８は、多段式自動変速機（いわゆるＡＴ）である。図１に示すように、変速機８はその一方の端部に入力軸８０を有し、その入力軸８０が第２の中継クラッチ７と連結されている。変速機８の他方の端部には、入力軸８０から独立した状態で回転する出力軸８１を有している。これら入力軸８０と出力軸８１との間には、複数の遊星歯車機構８２および複数の変速機クラッチ８３（ブレーキを含む）などからなる変速機構が組み込まれている。

これら変速機構を切り替えることにより、前進または後進の切り替えや、変速機８の入力軸８０と出力軸８１との間で異なる回転数に変更、つまり変速比の切り替えができるように構成されている。

例えば、各変速機クラッチ８３の入力側８３ａは、入力軸８０と連結可能に構成されている。各変速機クラッチ８３の出力側８３ｂは、対応した遊星歯車機構８２を介して出力軸８１と連結されている。そして、特定の変速機クラッチ８３が選択されてその変速機クラッチ８３が締結されると、その変速機クラッチ８３およびそれに対応した遊星歯車機構８２を介して、変速機の入力軸８０と出力軸８１とが連結される。それにより、変速比等が切り替わる。

出力軸８１は、車体の前後方向に延びて出力軸８１と同軸に配置されているプロペラシャフト１１を介してデファレンシャルギア９に連結されている。デファレンシャルギア９には、車幅方向に延びて、左右の駆動輪４Ｒ，４Ｒに連結された一対の駆動シャフト１３，１３が連結されている。プロペラシャフト１１を通じて出力される回転動力は、デファレンシャルギア９で振り分けられた後、これら一対の駆動シャフト１３，１３を通じて各駆動輪４Ｒに伝達される。各車輪４Ｆ，４Ｆ，４Ｒ，４Ｒには、その回転を制動するために、ブレーキ１４が取り付けられている。

（制御系の装置）
自動車１には、運転者の操作に応じて、その走行をコントロールするために、上述した、ＥＣＵ２０、ＭＣＵ２１、ＴＣＵ２２、ＢＣＵ２３、およびＧＣＵ２４の各ユニットが設置されている。これらユニットの各々は、プロセッサ、メモリ、インターフェースなどのハードウエアと、データベースや制御プログラムなどのソフトウエアとで構成されている。

ＥＣＵ２０は、エンジン２の作動を主に制御するユニットである。ＭＣＵ２１は、駆動モータ３の作動を主に制御するユニットである。ＴＣＵ２２は、変速機８の作動を主に制御するユニットである。ＢＣＵ２３、ブレーキ１４の作動を主に制御するユニットである。ＧＣＵ２４は、これらＥＣＵ２０、ＭＣＵ２１、ＴＣＵ２２、ＢＣＵ２３と電気的に接続されていて、これらを総合的に制御する上位ユニットである。

開示する技術における「制御装置」は、これらユニットによって構成されている。特に、駆動モータ３の作動を主に制御するＭＣＵ２１、および、変速機８の作動を主に制御するＴＣＵ２２が、その制御装置の主体を構成している。これらユニットが協働することにより、後述する目標パワー制御などが実行される。

エンジン回転センサ５０は、エンジン２に取り付けられており、エンジン２の回転数を検出してＥＣＵ２０に出力する。モータ回転センサ５１は、駆動モータ３に取り付けられており、駆動モータ３の回転数や回転位置を検出してＭＣＵ２１に出力する。電流センサ５２は接続ケーブル３６ａに取り付けられており、各コイル３６に通電される電流値を検出してＭＣＵ２１に出力する。

磁力センサ５３は、駆動モータ３に取り付けられており、磁力可変磁石３５の磁力を検出してＭＣＵ２１に出力する。アクセルセンサ５４は、運転者が自動車１を駆動する時に踏み込むアクセルのペダル（アクセルペダル１５）に取り付けられており、自動車１の駆動に要求される出力に相当するアクセル開度を検出してＥＣＵ２０に出力する。変速機センサ５５は、各変速機クラッチ８３の回転数および締結トルク、出力軸８１の回転数などを検出してＴＣＵ２２に出力する。

これらセンサから入力される検出値の信号に基づいて、各ユニットが協働して駆動系の各装置を制御することで、自動車１が走行する。例えば、自動車１がエンジン２の駆動力で走行する時には、アクセルセンサ５４およびエンジン回転センサ５０の検出値に基づいて、ＥＣＵ２０がエンジン２の運転を制御する。

そして、ＴＣＵ２２は、第１の中継クラッチ５および第２の中継クラッチ７が締結状態になるように制御する。自動車１の制動時には、ＢＣＵ２３が各ブレーキ１４を制御する。回生による制動時には、ＴＣＵ２２は、第１の中継クラッチ５は非締結状態ないし部分締結状態となるように制御し、第２の中継クラッチ７は締結状態となるように制御する。そうして、ＭＣＵ２１は、駆動モータ３で発電し、その電力がバッテリ１０に回収されるように制御する。

＜駆動モータの制御＞
ＭＣＵ２１は、駆動モータ３が単独で出力する状態で、あるいは、必要に応じてエンジン２の出力をアシストする状態で、駆動モータ３が出力するパワーを使用して自動車１が走行するように制御する。

具体的には、アクセルセンサ５４、エンジン回転センサ５０等の検出値に基づいて、ＥＣＵ２０が、エンジン２で出力するトルクを設定する。それに伴って、予め設定されたエンジン２と駆動モータ３との間での出力の分配比率に従って、ＧＣＵ２４が、所定の出力範囲で、駆動モータ３に対するトルクの要求量（要求トルク）を設定する。ＭＣＵ２１は、その要求トルクが出力されるように駆動モータ３を制御する。

図３に、ＭＣＵ２１およびこれに関連する主な入出力装置を示す。ＭＣＵ２１には、機能的な構成として、モータ出力制御部２１ａおよび磁化制御部２１ｂが、そのハードウエアおよびソフトウエアによって設けられている。モータ出力制御部２１ａは、駆動モータ３の駆動を制御する機能を有し、コイル３６に流れる駆動電流を制御することにより、駆動モータ３に、要求されたパワーを出力させる。

一方、磁化制御部２１ｂは、駆動モータ３の力率を高める機能を有し、コイル３６に流れる磁化電流を制御することにより、磁力可変磁石３５の磁力を変更する。具体的には、磁力可変磁石３５の磁力が、駆動電流によってコイル３６に発生する電磁力と略一致するように、磁力可変磁石３５の磁力を変更する。

力率とは、皮相電力（駆動モータ３に供給される電力）に対する有効電力（実際に消費される電力）の割合である。力率が低いと、同じ出力を得るのに大きな電流を通電する必要があるため、それだけモータが大型化する。従って、駆動モータ３の力率を高めることで、駆動モータ３を軽量かつコンパクトにできる。また、力率が高まれば、回生時の発電力も高めることができる。

（駆動モータの出力範囲）
図４に、駆動モータ３の出力範囲を例示する。回転数別のトルク（負荷）の上限値を示す負荷上限ラインによって、出力範囲が画定されている。

具体的には、所定の回転数（ｒ１）までの低回転領域では、トルクの上限値は最大（Ｔ２）に保持される。低回転領域より回転数の高い中回転領域および高回転領域では、回転数がその上限値（ｒ２）に達するまで、トルクの上限値は次第に逓減している。

ＭＣＵ２１には、このような出力範囲を画定するマップやテーブルなどのデータが予め設定されている。モータ出力制御部２１ａは、そのデータを参照することにより、その出力範囲で駆動モータ３を制御する。

更に、この駆動モータ３の出力範囲は、複数の磁化領域に区画されている。そして、これら磁化領域の各々に応じて、磁化制御部２１ｂが磁力可変磁石３５の磁力を変更するように構成されている。

図４に示すように、本実施形態では、駆動モータ３の出力範囲が第１～第４の４つの磁化領域Ｒｍに区画されている。具体的には、低回転側に偏在してトルクの最大値Ｔ２を含む高負荷の第１磁化領域Ｒｍ１、低回転側から高回転側に拡がるとともに、第１磁化領域Ｒｍ１よりも低負荷で中回転にトルクのピークを有する第２磁化領域Ｒｍ２、第２磁化領域Ｒｍ２よりも低負荷でトルクのピークが高回転側にシフトした第３磁化領域Ｒｍ３、第３磁化領域Ｒｍ３よりも低負荷で、駆動モータ３が空運転するトルク（自動車１の走行に寄与しないトルク）Ｔ１を含む第４磁化領域Ｒｍ４とに区画されている。

磁化領域Ｒｍの各々には、それぞれの出力に対応して、高力率化が図れる最適な磁力値（磁力最適値）が設定されている。例えば、第１磁化領域Ｒｍ１では、磁力可変磁石３５の初期状態での磁力が磁力最適値として設定されている（第１磁力最適値）。第２磁化領域Ｒｍ２では、第１磁力最適値よりも低い磁力最適値が設定されている（第２磁力最適値）。そして、第３磁化領域Ｒｍ３では、第２磁力最適値よりも低い第３磁力最適値が設定され、第４磁化領域Ｒｍ４では、第３磁力最適値よりも低い第４磁力最適値が設定されている。

磁化制御部２１ｂは、自動車１の運転状態に基づいて最適な磁化領域Ｒｍを予測し、磁化領域Ｒｍが隣接している他の磁化領域Ｒｍに移行する場合には、磁力可変磁石３５の磁力を、その磁化領域Ｒｍに対応した磁力最適値に変更する。例えば、第１磁化領域Ｒｍ１から第２磁化領域Ｒｍ２に移行する場合には、駆動モータ３において減磁処理が実行され、磁力可変磁石３５の磁力が、第１磁力最適値から第２磁力最適値に変更される。

また例えば、第３磁化領域Ｒｍ３から第２磁化領域Ｒｍ２に移行する場合には、駆動モータ３において増磁処理が実行され、磁力可変磁石３５の磁力が、第３磁力最適値から第２磁力最適値に変更される。

（駆動モータの制御の具体例）
図５に、駆動モータ３の制御に関する簡略化したシステム図を示す。図６に、ＭＣＵ２１が行う駆動モータ３の制御の一例を示す。これらを参照しながら、駆動モータ３の具体的な制御の流れについて説明する。なお、駆動モータ３は、トルク電流指令Ｉｑ^＊と励磁電流指令Ｉｄ^＊とを用いたベクトル制御によって制御されている。

ＭＣＵ２１は、自動車１が走行可能な状態になると、電流センサ５２、モータ回転センサ５１、磁力センサ５３から、常時、検出値が入力されるようになる（ステップＳ１）。また、ＥＣＵ２０でも同様に、アクセルセンサ５４やエンジン回転センサ５０から、常時、検出値が入力されるようになる。

ＧＣＵ２４は、ＥＣＵ２０からアクセルセンサ５４の検出値を取得し、予め設定されているエンジン２と駆動モータ３との間での出力の分配比率に従って、駆動輪４Ｒに対して出力するトルクのうち、駆動モータ３に要求するトルク（要求トルク）を設定する。ＧＣＵ２４は、その要求トルクを出力するためのコマンド（トルク指令値Ｔ^＊）を、ＭＣＵ２１に出力する。

すなわち、ＭＣＵ２１では、駆動モータ３の出力を、所定の目標トルクに基づいて制御する（いわゆる目標トルク制御）。目標トルク制御により、駆動モータ３が出力するトルク（モータトルク）は、目標トルクと一致するように制御される。従って、この自動車１が走行している時に上述したコマンドが入力されると、ＭＣＵ２１は、その要求トルクを目標トルクとして、駆動モータ３を制御する。駆動モータ３の目標トルク制御により、自動車１は、ドライバーの要求に応じて走行する。

この自動車１が走行している時にはまた、上述したように、磁化領域Ｒｍを移行する時に目標トルク制御が中断されて、駆動モータ３のコイル３６に高電圧を印加する制御が実行される（磁力変更制御）。磁力変更制御により、磁力可変磁石３５の磁力は変更される。

具体的には、ＭＣＵ２１（モータ出力制御部２１ａ）は、トルク指令値Ｔ^＊が入力されると（ステップＳ２でＹｅｓ）、そのトルクを発生させる駆動電流（トルク電流成分）の変化量を出力するコマンド（駆動電流指令値Ｉｄｑ^＊）の演算処理を実行する（ステップＳ３）。また、ＭＣＵ２１（磁化制御部２１ｂ）は、適切な磁化領域Ｒｍに対応した磁力最適値を出力するコマンド（磁化状態指令値Φ^＊）の演算処理を実行する（ステップＳ４）。磁化制御部２１ｂは、磁化状態指令値Φ^＊に基づいて、磁力可変磁石３５の磁力の変化量に相当するトルク電流成分を出力するコマンド（磁力電流指令値Ｉｄｑ^＊）の演算処理を実行する（ステップＳ５）。

ＭＣＵ２１は、演算した駆動電流指令値Ｉｄｑ^＊と磁力電流指令値Ｉｄｑ^＊とに基づいて、磁力可変磁石３５の磁力の変更が必要か否かを判定する（ステップＳ６）。例えば、上述したように、要求されたトルクを出力すると、磁化領域Ｒｍが他の磁化領域Ｒｍに移行する場合には、磁力可変磁石３５の磁力の変更が必要と判定し、要求されたトルクを出力しても、同じ磁化領域Ｒｍに位置する場合には、磁力可変磁石３５の磁力の変更は不要と判定する。

そして、ＭＣＵ２１は、磁力可変磁石３５の磁力の変更は不要と判定した場合、出力するトルクが、駆動モータ３が空運転するトルクＴ１より大きいか否かを判定する（ステップＳ７）。そして、ＭＣＵ２１は、出力するトルクがトルクＴ１より大きい場合には、通常のベクトル制御によって駆動モータ３を制御する。

すなわち、モータ出力制御部２１ａが、電流制御により、電流センサ５２およびモータ回転センサ５１の検出値に基づいて、ＰＷＭ制御を行うために出力するコマンド（電圧指令値Ｖｕｖｗ^＊）の演算処理を実行する（ステップＳ８）。そして、ＰＷＭ制御により、スイッチング指令値が演算される（ステップＳ９）。

そのスイッチング指令値が、ドライバ回路を通じてインバータ６に出力されることにより、インバータ６の内部で、複数のスイッチング素子がオンオフ制御される。それにより、所定の３相の交流（駆動電流）が各コイル群に通電されて、駆動モータ３が、要求されたトルクで回転する（ステップＳ１０）。

一方、ＭＣＵ２１が、磁力可変磁石３５の磁力の変更が必要と判定した場合には（ステップＳ６でＮｏ）、磁化制御部２１ｂによって磁力変更制御が実行される（ステップＳ１１）。

また、ＭＣＵ２１が、磁力可変磁石３５の磁力の変更は不要と判定した場合でも、出力するトルクが、駆動モータ３が空運転するトルクＴ１以下と判定した場合には（ステップＳ７でＮｏ）、磁化制御部２１ｂによって磁力変更制御が実行される（ステップＳ１１）。

すなわち、駆動モータ３の回転動力の要求量が、ほとんど０（ゼロ）となった場合には、磁力可変磁石３５は、その磁力が初期状態に変更される（リセット）。自動車１の場合、例えば、アイドリング状態や停止状態から、一気にアクセルペダル１５が踏み込まれて急加速するような場合がある。

磁力可変磁石３５の場合、初期状態の磁力が高負荷に合わせて高く設定されているので、空運転時に磁力をリセットすることで、そのような急加速が行われた場合でも、駆動モータ３を適切に駆動することができる。

図７に、磁力変更制御の主な処理の流れを示す。磁化制御部２１ｂは、磁力変更制御が要求されると、磁化状態指令値Φ^＊に基づいて、磁化処理の方向を判定する。すなわち、磁力可変磁石３５の磁力を増やす処理（増磁処理）を実行するのか、磁力可変磁石３５の磁力を減らす処理（減磁処理）を実行するのかを判定する。磁化制御部２１ｂは更に、その増減する磁力の変化量を特定する。

そして、磁化制御部２１ｂは、モータ回転センサ５１の検出値に基づいて、ロータ３３のステータ３４に対する位置（回転方向の位置）が、磁化処理に適した位置にあるか否かを判定し（ステップＳ２１）、ロータ３３が適正な位置に位置する時に、磁化電流を出力する（ステップＳ２２）。磁化電流は、磁力可変磁石３５の保磁力よりも大きな電磁力を発生させるパルス状の電流である。増磁処理と減磁処理とでは、電磁力の磁力線の向きは逆になる。

磁化制御部２１ｂは、磁力可変磁石３５の磁力が、磁化状態指令値Φ^＊によって指示された磁力最適値と略同じか否かを判定し（ステップＳ２３）、磁力可変磁石３５の磁力がその磁力最適値と略同じになるまで、磁化処理を実行する。磁力可変磁石３５の磁力をリセットする場合には、初期の磁力と略同じになるまで、磁化処理を実行する。

そして、磁力可変磁石３５の磁力が、その磁力最適値または初期の磁力と略同じになれば、磁力変更制御を終了し、図６に示すように、通常のベクトル制御によって駆動モータ３を制御する（ステップＳ８～Ｓ１０）。

＜クラッチのスリップ＞
上述したように、この自動車１では、自動車１が走行している時にも、磁力変更制御が実行される。自動車１の走行中、増磁する方向への磁力変更制御（増磁制御）を実行すると、走行している自動車１にトルクショックが発生し、ドライバーに違和感を与える懸念がある。

図８の上図に、増磁制御時におけるモータトルクＴｍの経時変化を例示する。この例示では、時間ｔ１からｔ１’の期間に増磁制御が実行されている。そして、ｔ１’からｔ２の期間は、磁力の変更を確認するとともに、駆動用の電流値（ｑ軸電流の値）が、増磁後の磁力に対応するように学習させる制御（学習制御）を実行し、モータトルクＴｍを要求トルクに一致させる期間である。学習制御は、増磁制御に伴う制御であり、増磁制御に含まれる。Ｔａは要求トルクである。自動車１の走行中、駆動モータ３は目標トルク制御されているため、増磁制御の実行前のモータトルクＴｍは、要求トルクＴａと一致している。

Ｔｔは、変速機８におけるクラッチ締結トルクである。クラッチ締結トルクＴｔは、変速機８の入力軸８０と出力軸８１とを連結している変速機クラッチ８３の締結トルクであり、その変速機クラッチ８３がその出力側８３ｂに伝達可能なトルクに相当する。モータトルクＴｍを確実に駆動輪に伝達させるため、通常、クラッチ締結トルクＴｔは、要求トルクＴａよりも高い値となるように制御（第１クラッチ制御）されている。

増磁制御時には、大きな電磁力を発生させるために、コイル３６に磁化電流（ｄ軸電流）が通電される。それにより、駆動モータ３に、駆動電圧を大きく上回る高電圧が印加される。そのため、図８の上図に示すように、増磁制御時には、要求トルクＴａを大きく上回るピーク状の高いモータトルクＴｍが、駆動モータ３から出力される。その結果、走行している自動車１にトルクショックが発生し、ドライバーに違和感を与える懸念がある。

そこで、このようなトルクショックを抑制するため、この自動車１では、ＭＣＵ２１がＴＣＵ２２と協働して、増磁制御（それに伴う学習制御も含む）時に、変速機クラッチ８３をスリップさせる。具体的には、クラッチ締結トルクＴｔが要求トルクＴａと一致するように制御（第２クラッチ制御）する。

図９に、ＴＣＵ２２およびこれに関連する主な入出力装置を示す。ＴＣＵ２２には、機能的な構成として、中継クラッチ制御部２２ａと変速機クラッチ制御部２２ｂとが、そのハードウエアおよびソフトウエアによって設けられている。中継クラッチ制御部２２ａは、第１の中継クラッチ５および第２の中継クラッチ７の各々の作動を制御する。変速機クラッチ制御部２２ｂは、変速機クラッチ８３の各々の作動を制御する。第１クラッチ制御および第２クラッチ制御は、変速機クラッチ制御部２２ｂによって実行される。

変速機クラッチ制御部２２ｂは、ＧＣＵ２４から磁力変更制御の実行に関する情報を取得すると、それに応じて、使用している変速機クラッチ８３の作動を制御する。具体的には、変速機クラッチ制御部２２ｂは、図８の下図に示すように、増磁制御の開始（時間ｔ１）の直前（時間ｔ０）に、第１クラッチ制御から第２クラッチ制御に切り替える。それにより、クラッチ締結トルクＴｔを低下させる。その結果、変速機クラッチ８３はスリップする。

このとき、クラッチ締結トルクＴｔは要求トルクと一致するように制御される。第２クラッチ制御を実行することで、駆動モータ３から高いモータトルクＴｍが出力されても、要求トルクを上回るトルクは駆動輪４Ｒに伝達しないようにできる。その結果、トルクショックを抑制できる。

（第２クラッチ制御における課題）
変速機クラッチ８３をスリップさせると、駆動モータ３の回転が急増するという現象が発生する（いわゆる「吹き上がり」）。

図１０に、増磁制御時におけるモータトルクＴｍとモータ回転数Ｒｍとの関係を示す。なお、ここではエンジン２の出力は考慮しないため、モータ回転数Ｒｍは、変速機８の入力軸８０の回転数でもある。

増磁制御の実行前の駆動モータ３は、所定の回転数Ｒａで回転している。そして、この時、使用されている変速機クラッチ８３は締結されているため、その変速機クラッチ８３の入力側８３ａおよび出力側８３ｂの双方もまた、回転数Ｒａで回転している。なお、変速機８の出力軸８１は、その変速機クラッチ８３に対応した遊星歯車機構８２によって変速された回転数で回転している。

図１０に示すように、増磁制御時に変速機クラッチ８３をスリップさせると、駆動モータ３が空回りする状態になるので、モータ回転数Ｒｍは、要求トルクＴａに対応した回転数Ｒａから一気に増加する。学習制御時も更に増加し、モータ回転数Ｒｍは、高止まりした状態になる。この吹き上がり現象は、速やかに解消しないと、スリップによる摩擦熱によって変速機クラッチ８３が損傷するおそれがある。

更に、目標トルク制御では、その時の回転数に応じて、目標トルク（要求トルク）と一致するようにモータトルクを制御する。従って、吹き上がり現象によって回転数が増加した後は、その回転数が維持された状態になる。つまり、従来の目標トルク制御だけでは、吹き上がり現象は解消できない。

吹き上がり現象を速やかに解消する対策として、増磁制御の直後に、要求トルクに一致させていたクラッチ締結トルクを大きくすることが考えられる。スリップが減少するので、モータ回転数Ｒｍが低下して、吹き上がり現象を解消できる。しかし、そうすると、その反動で高いモータトルクが駆動輪４Ｒに伝わることになるため、トルクショックが発生する。

また、別の対策として、増磁制御の直後に、目標トルク制御における目標トルクを要求トルクよりも小さくし、モータトルクそれ自体を小さくすることが考えられる。そうすれば、モータ回転数Ｒｍが低下するので、吹き上がり現象を解消できる。

しかし、そうすると、モータ回転数Ｒｍが当初の回転数Ｒａよりも低下する場合がある。その場合、吹き上がり現象の解消後に、目標トルク制御によってモータトルクが要求トルクに復帰しても、モータ回転数Ｒｍは当初の状態には戻らない。駆動モータ３のパワー不足により、ドライバーに違和感を与える懸念がある。

そこで、この制御装置では、変速機クラッチ８３のスリップに伴う駆動モータ３の吹き上がりを速やかに解消して、増磁制御の直前の制御状態に円滑に復帰できるように、増磁制御後における駆動モータ３の制御が工夫されている。

具体的には、増磁制御の後に引き続いて、駆動モータ３から出力されるパワーが所定の目標パワーと一致するように、モータトルクを制御する目標パワー制御が実行される。更に、その目標パワー制御の実行中には、変速機クラッチ８３の入力側８３ａの回転数と出力側８３ｂの回転数とに基づいて、これら回転数を一致させるフィードバック制御が開始される。

（目標パワー制御）
目標パワー制御では、駆動輪４Ｒから出力されるパワー、つまり駆動輪４ＲのトルクＴおよび回転数Ｒの乗算値が、目標とするパワー値（目標パワー値）となるように、トルク制御が実行される。目標パワー値は、現在の駆動輪４Ｒのパワーに収束する値であり、例えば、現在の駆動輪４Ｒの要求トルクと、それに対応した駆動輪４Ｒの回転数の乗算値としてもよい。

目標パワー制御では、要求トルクではなく、目標パワー値に対応したモータトルクＴｍを目標トルクとするトルク制御が実行される。目標パワー値が一定であれば、吹き上がり現象のピーク時のように、モータ回転数Ｒｍが高いと、それに応じて目標トルクは低くなり、吹き上がり現象が弱まって、モータ回転数Ｒｍが低くなれば、目標トルクは高くなる。

図１１に、目標パワー制御およびフィードバック制御を行った場合における、増磁制御時およびその後のモータトルクＴｍとモータ回転数Ｒｍとの関係を示す。上述したように、Ｒｍは、変速機８の入力軸８０の回転数でもあり、使用されている変速機クラッチ８３の入力側８３ａの回転数でもある。Ｔａは増磁制御直前の要求トルクであり、Ｒａは増磁制御直前のモータ回転数Ｒｍである。

図８等と同様に、時間ｔ１からｔ２の期間に増磁制御（学習制御を含む）が実行されている。この間、上述したように、駆動モータ３からは高いモータトルクＴｍが出力される。それに対応して、時間ｔ１の直前（時間ｔ０のタイミング）で第１クラッチ制御から第２クラッチ制御に変更される。それにより、増磁制御が実行されると、モータ回転数Ｒｍは、モータトルクＴｍに応じて急増する（吹き上がり現象）。なお、変速機８の出力軸８１およびこれと連結されている変速機クラッチ８３の出力側８３ｂの回転数は、高い慣性力により、磁力変更制御が行われても、Ｒａに維持される。

そしてこのとき、第２クラッチ制御により、増磁制御の直前のタイミングでクラッチ締結トルクＴｔは、要求トルクＴａに一致する。その結果、増磁制御によって高いモータトルクＴｍが出力されても、変速機クラッチ８３の下流側には、要求トルクＴａと略同一のトルクが出力されるので、トルクショックを抑制できる。変速機８の出力側８３ｂの回転数もＲａに維持されているので、ドライバーに違和感を与えない。

そして、増磁制御、詳細には学習制御の終了後における時間ｔ３のタイミングで、目標トルク制御から目標パワー制御に切り替わる。すなわち、目標パワー制御は、時間ｔ３から開始される。目標パワー制御では、上述したように、目標パワー値に対応した目標トルクによってトルク制御が実行される。

それにより、モータトルクＴｍは低下し、モータ回転数Ｒｍも減少する。ただし、このときのモータ回転数Ｒｍは、トルクの変化応じて、受動的に変化する。そのため、モータ回転数Ｒｍは、仮想線Ｒｆで示すように、緩やかに減少していく。従って、当初の回転数Ｒａに収束するまでには、比較的長い時間を要する。

そこで、ＭＣＵ２１は、ＴＣＵ２２（変速機クラッチ制御部２２ｂ）と協働して、目標パワー制御の実行中に、使用している変速機クラッチ８３の入力側８３ａの回転数と出力側８３ｂの回転数の差（差回転数）に基づいて、これら回転数を一致させるフィードバック制御を開始する。

具体的には、ＴＣＵ２２に、差回転数に関する所定の基準値が設定されている。上述したように、図１１において、変速機クラッチ８３の上流側の回転数は、モータ回転数Ｒｍと同じであり、変速機クラッチ８３の下流側の回転数は、当初の回転数Ｒａと同じである。従って、これら回転数の差が差回転数に相当し、図１１では、ΔＲが基準値としてＴＣＵ２２に設定されている。

ＴＣＵ２２は、変速機センサ５５の検出値に基づいて実測または推測される差回転数を、その基準値と比較する。そして、その差回転数が基準値未満と判定した場合に（図１１において時間ｔ４のタイミング）、差回転数が「０」、つまり変速機クラッチ８３の入力側８３ａの回転数と出力側８３ｂの回転数が一致するように、変速機クラッチ８３の回転数に関してフィードバック制御を開始する。

なお、フィードバック制御では、トルクとは異質の回転数を制御対象とする。そのため、トルク制御に基づく目標パワー制御と同時にフィードバック制御を開始すると、制御が不安定になって振動等が発生する可能性がある。フィードバック制御を目標パワー制御の実行中（目標パワー制御の開始後）に開始することで、そのような不具合を防止できる。

フィードバック制御が開始されると、差回転数が速やかに「０」となるように、差回転数に応じて、トルク制御のゲイン調整が行われる。それにより、モータトルクＴｍおよびモータ回転数Ｒｍを、速やかにＴａおよびＲａに収束させることができる。図１１では、時間ｔ５のタイミングにおいて、モータトルクＴｍおよびモータ回転数Ｒｍは、当初の状態に復帰する。時間ｔ１から発生した変速機クラッチ８３のスリップも解消する。

その後、ＴＣＵ２２は、クラッチ締結トルクＴｔについても、通常の値に変更する（時間ｔ６のタイミング）。すなわち、第２クラッチ制御から第１クラッチ制御に変更する。それにより、駆動モータ３および変速機８の作動状態は、増磁制御の前の状態に復帰する。

（増磁制御に関連した駆動モータ３および変速機クラッチ８３の制御の具体例）
図１２に、増磁制御等の実行に関するフローチャートの一例を示す。ＭＣＵ２１は、増磁制御が実行されるか否かを判定する（ステップＳ３０）。そして、増磁制御が実行されると判定した場合、ＴＣＵ２２は、上述したように、第１クラッチ制御から第２クラッチ制御に変更する（ステップＳ３１）。

第２クラッチ制御が開始されると、ＭＣＵ２１は、増磁制御を開始する（ステップＳ３２）。そうして、増磁制御が終了すると（ステップＳ３３でＹｅｓ）、それに伴う学習制御が開始される（ステップＳ３４）。そして、学習制御が終了すると（ステップＳ３５でＹｅｓ）、ＭＣＵ２１は、目標トルク制御を中断し、目標パワー制御を開始する（ステップＳ３６）。

目標パワー制御の実行により、差回転数が基準値ΔＲ未満になると（ステップＳ３７でＹｅｓ）、フィードバック制御が開始される（ステップＳ３８）。そうして、差回転数がゼロ、つまり使用している変速機クラッチ８３の上流側および下流側の回転数が一致すると、目標パワー制御およびフィードバック制御を終了し、目標トルク制御を再開する（ステップＳ３９、Ｓ４０）。

これら一連の処理により、吹き上がり現象は解消され、モータトルクＴｍおよびモータ回転数Ｒｍは、増磁制御の実行前の状態に復帰する。それにより、ＴＣＵ２２は、第２クラッチ制御から第１クラッチ制御に変更する（ステップＳ４１）。

このように、開示する技術を適用した制御装置によれば、自動車１の走行中に、要求トルクよりも高いモータトルクＴｍが発生する増磁制御が行われても、第２クラッチ制御によってトルクショックを抑制できる。そして、変速機クラッチ８３のスリップに伴って発生する駆動モータ３の吹き上がり現象も、目標パワー制御およびフィードバック制御によって速やかに解消できるので、適切な制御状態に円滑に復帰できる。

＜応用例１＞
上述した実施形態の変速機８には、複数の変速機クラッチ８３が備えられている。この応用例１では、これら変速機クラッチ８３を利用することにより、吹き上がり現象をより効果的に抑制でき、変速機クラッチ８３への負荷が低減できるように構成されている。

すなわち、駆動モータ３の回転数が大きく吹き上がると、それに応じて変速機クラッチ８３のスリップも大きくなる。スリップが大きくなると、摩擦による発熱量も増加し、変速機クラッチ８３の摩耗量も増加する。従って、変速機クラッチ８３の耐久性が低下し、場合によっては変速機クラッチ８３が損傷するおそれもある。

そこで、この応用例１では、増磁制御によって変速機クラッチ８３がスリップしている時に、変速機クラッチ８３の状態に応じて、変速機８の変速比を切り替える。そうすることにより、変速機クラッチ８３のスリップを小さくし、変速機クラッチ８３への負荷を低減できるようにする。

図１３に、その制御の流れの一例を示す。上述したように、増磁制御が実行されると（ステップＳ５０）、変速機クラッチ８３はスリップし、その入力側８３ａと出力側８３ｂとでは回転数に差が生じる（ステップＳ５１）。そして、吹き上がり現象の発生により、その回転数の差、つまり差回転数は急増する。

ＴＣＵ２２は、その差回転数を所定の第１判定値Δｒ１と比較して、差回転数が第１判定値Δｒ１よりも大きいと判定した場合（ステップＳ５２でＹｅｓ）、差回転数が小さくなるように変速機８の変速比を切り替える（ステップＳ５３）。なお、目標トルク制御、目標パワー制御などの基本的な制御は、上述した実施形態と同様であるので、その説明は省略する。

図１４の上図に、その変速機８の変速比の切り替えの一例を示す。図１４の上図は、変速機８における入力軸８０、出力軸８１、および、変速機クラッチ８３の各々の回転状態と、変速機クラッチ８３の使用状態とを説明するための図である。軸Ｊ１は変速機８の入力軸８０に相当し、軸Ｊ２は変速機８の出力軸８１に相当し、軸Ｃ１，Ｃ２は変速機クラッチ８３に相当する。軸Ｊ２における１～６の各点は、１速、２速などのギア段を表している。なお、便宜上、図１４の上図では、複数の変速機クラッチ８３を、第１および第２からなる２つの変速機クラッチＣ１，Ｃ２で表している。

直線Ｌ１は、１速の状態を表している。１速では、第１変速機クラッチＣ１が使用（締結）されている。直線Ｌ２は、２速の状態を表している。２速では、第２変速機クラッチＣ２が使用されている。ここでは、自動車１が２速で走行している時に、増磁制御が実行される場合について説明する。

自動車１が２速で走行している時に、第２クラッチ制御への変更と共に増磁制御が実行されると、モータ回転数Ｒｍが吹き上がり（軸Ｊ１における矢印参照）、直線Ｌ２は、直線Ｌ２’のように変化する。それにより、使用されていた第２変速機クラッチＣ２では、スリップがΔＲ２のように大きくなる。

直線Ｌ２’の状態において、仮に第１変速機クラッチＣ１でスリップさせたとすると、そのスリップの大きさはΔＲ１となる。従って、この場合、第２変速機クラッチＣ２を第１変速機クラッチＣ１に切り替えた方がスリップを小さくできる。

そこで、この応用例１では、ＴＣＵ２２に、予め所定の第１判定値Δｒ１が設定されている。そして、ＴＣＵ２２は、スリップしている変速機クラッチ８３の差回転数（図１４ではΔＲ２）が第１判定値Δｒ１よりも大きいと判定した場合、差回転数が小さくなるように変速機８の変速比を切り替える。

具体的には、図１４の下図に示すように、モータ回転数Ｒｍが低下していく過程で、第１変速機クラッチＣ１において差回転数がゼロになるタイミングがある。そのタイミングで、ＴＣＵ２２は、使用する変速機クラッチ８３を、第２変速機クラッチＣ２から第１変速機クラッチＣ１に切り替える。そうすることで、スリップを小さくでき、第２変速機クラッチＣ２のダメージを抑制できる。このような変速比の切り替えは、第１変速機クラッチＣ１および第２変速機クラッチＣ２以外の変速機クラッチ８３においても、同様に行える。

その後、吹き上がり現象が解消された後の適切なタイミングで、通常の変速機クラッチ８３の切り替え操作により、切り替え前の変速機クラッチ８３に切り替えればよい。そうすれば、当初の状態に復帰する。なお、変速機８の変速比を切り替えるか否かの判定は、増磁制御を開始して吹き上がり現象が発生した後に、その発生状態に基づいて判定してもよいし、吹き上がり現象の発生状態を推定することにより、増磁制御を開始する前に判定してもよい。

＜応用例２＞
応用例１では、変速機クラッチ８３のスリップが大きい場合に、変速機８の変速比を切り替える場合を例示した。それに対し、応用例２では、変速機クラッチ８３の温度が高い場合に、変速機８の変速比を切り替える。

変速機クラッチ８３の温度が過度に高くなり、その状態が長く続くと、変速機クラッチ８３の耐久性が低下し、場合によっては変速機クラッチ８３が損傷するおそれもある。そこで、応用例２では、スリップしている変速機クラッチ８３の温度を第２判定値と比較して、変速機クラッチ８３の温度が第２判定値よりも高いと判定した場合に、クラッチが変更されるように変速機８の変速比を切り替える。

図１５に、その制御の流れの一例を示す。応用例２は、応用例１と比べて、変速機８の変速比を切り替える判断基準が異なる。それ以外は、応用例１と同じであるため、同じ符号を用いてその説明は省略する。

応用例２では、ＴＣＵ２２に、予め所定の第２判定値Ｔ１が設定されている。そして、ＴＣＵ２２は、スリップしている変速機クラッチ８３の温度を実測または推定し、スリップしている変速機クラッチ８３の温度が第２判定値Ｔ１よりも大きいと判定した場合、異なる変速機クラッチ８３でスリップするように変速機８の変速比を切り替える（ステップＳ６０）。そうすることで、温度の高い変速機クラッチ８３はスリップしなくなるので、そのダメージを抑制できる。

その後、吹き上がり現象が解消された後の適切なタイミングで、通常の変速機クラッチ８３の切り替え操作により、切り替え前の変速機クラッチ８３に切り替えればよい。そうすれば、当初の状態に復帰する。なお、変速機８の変速比を切り替えるか否かの判定は、増磁制御を開始した後に吹き上がり現象の状態から判定してもよいし、吹き上がり現象の発生状態を推定することにより、増磁制御を開始する前に判定してもよい。

応用例２では、切り替え先の変速機クラッチ８３は、温度が高くない変速機クラッチ８３であればよい。ただし、応用例１のように、差回転数が小さくなるように変速機８の変速比を切り替えるのが好ましい。そうすれば、切り替え先の変速機クラッチ８３のダメージも抑制できる。

なお、開示する技術は、上述した実施形態に限定されず、それ以外の種々の構成をも包含する。例えば、上述した実施形態では、変速機クラッチ８３がスリップする場合について説明した。しかし、変速機クラッチ８３ではなく、第２の中継クラッチ７をスリップさせることも可能である。

また、駆動モータ３、変速機８などは、多種様々な構成が存在する。従って、これらの構成は、仕様に応じて選択でき、その仕様に応じて開示する技術を適用すればよい。例えば、クラッチが１つである場合には、応用例２で示した技術は適用できない。しかし、クラッチが１つでも変更できるギア段が複数あれば、変速比の切り替えはできる。従って、その場合でも応用例１で示した技術は適用できる。

１ 自動車（電動車両）
２ エンジン
３ 駆動モータ
４Ｒ 駆動輪
５ 第１クラッチ
７ 第２クラッチ
８ 変速機
１０ バッテリ
２０ エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）
２１ モータコントロールユニット（ＭＣＵ）
２１ａ モータ出力制御部
２１ｂ 磁化制御部
２２ 変速機コントロールユニット（ＴＣＵ）
２２ａ 中継クラッチ制御部
２２ｂ 変速機クラッチ制御部
２３ ブレーキコントロールユニット（ＢＣＵ）
２４ 総合コントロールユニット（ＧＣＵ）
３３ ロータ
３４ ステータ
３５ マグネット（磁力可変磁石）
８０ 入力軸
８１ 出力軸
８２ 遊星歯車機構
８３ 変速機クラッチ
８３ａ 入力側
８３ｂ 出力側

Claims (5)

1. 磁力の変更が可能な磁力可変磁石でロータの磁極が構成されている駆動モータと、当該駆動モータと駆動輪との間に配置されたクラッチと、が備えられていて、電力を利用した走行が可能な電動車両の制御装置であって、
   前記電動車両の走行時には、前記駆動輪に出力が要求される要求トルクと一致するように、前記駆動モータが出力するモータトルクを制御する目標トルク制御を実行し、
   前記電動車両の走行時に前記磁力可変磁石の磁力を増磁方向に変更する増磁制御を実行する時には、前記クラッチの締結トルクを前記要求トルクよりも高く制御する第１クラッチ制御から、前記締結トルクを前記要求トルクと一致させる第２クラッチ制御に変更した後に前記増磁制御を実行するとともに、当該増磁制御の後に、前記目標トルク制御に代えて、前記駆動輪から出力されるパワーが所定の目標パワー値と一致するように、前記モータトルクを制御する目標パワー制御を実行する、制御装置。
2. 請求項１に記載の制御装置において、
   前記目標パワー制御の実行中に、前記クラッチの入力側の回転数と出力側の回転数とに基づいて、これら回転数を一致させるフィードバック制御を開始する、制御装置。
3. 請求項１または２に記載の制御装置において、
   前記クラッチは変速機のクラッチであり、当該クラッチの状態に対応して、前記第２クラッチ制御の変更後に実行される前記増磁制御によって前記クラッチがスリップしている時に前記変速機の変速比を切り替える、制御装置。
4. 請求項３に記載の制御装置において、
   スリップしている前記クラッチの入力側の回転数と出力側の回転数の差からなる差回転数を第１判定値と比較して、当該差回転数が当該第１判定値よりも大きいと判定した場合に、前記差回転数が小さくなるように前記変速機の変速比を切り替える、制御装置。
5. 請求項３または４に記載の制御装置において、
   前記変速機は、複数の前記クラッチを有し、
   スリップしている前記クラッチの温度を第２判定値と比較して、当該クラッチの温度が当該第２判定値よりも高いと判定した場合に、当該クラッチが変更されるように前記変速機の変速比を切り替える、制御装置。

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