(57)【要約】      （修正有）【課題】小型化が可能であって精度よく磁石温度によって変化する磁石磁束を算出できる車両用駆動装置を提供する。【解決手段】エンジン６と、永久磁石７２ａを内蔵したモータ７と、第１クラッチ４１を介してエンジン６に連結されるとともにモータ７に連結され第１変速用シフター５１により複数のギヤを選択可能な第１主軸１１と、第２クラッチ４２を介してエンジン６に連結され第２変速用シフター５２により複数のギヤを選択可能な第２中間軸１６と、を備え、モータ７の電圧、電流、インダクタンス、回転数から永久磁石７２ａの磁石磁束を算出して、トルク指示値を補正するＥＣＵ５を備え、ＥＣＵ５は、磁石磁束の算出が所定時間以上行なわれていない場合であって、且つ、モータ７の回転数が所定回転数以上又は前記モータの電圧振幅が所定振幅以上の場合に、磁石磁束の算出を行なう。【選択図】図１
2011143850.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、永久磁石を内蔵したモータと、第１断接手段を介して前記エンジンに連結されるとともに前記モータに連結され第１同期装置により複数のギヤを選択可能な第１変速部と、第２断接手段を介して前記エンジンに連結され第２同期装置により複数のギヤを選択可能な第２変速部と、を備え、前記第１変速部には前記エンジンと前記モータの少なくとも一方の動力が入力され、前記第２変速部には前記エンジンの動力が入力され、前記第１及び第２変速部を介して被駆動部に動力を出力する車両用駆動装置であって、
前記モータの電圧、電流、インダクタンス、回転数から前記永久磁石の磁石磁束を算出して、トルク指示値を補正する制御部を備え、
前記制御部は、前記磁石磁束の算出が所定時間以上行なわれていない場合であって、且つ、前記モータの回転数が所定回転数以上又は前記モータの電圧振幅が所定振幅以上の場合に、前記磁石磁束の算出を行なうことを特徴とする車両用駆動装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記モータの回転数が前記所定回転数より低いか又は前記モータの前記電圧振幅が所定振幅より低い場合には、磁石磁束算出待機状態として、前記車両用駆動装置の状態に応じて、前記モータの回転数又は電圧振幅を制御して前記磁石磁束の算出を行なうか、又は、前記磁石磁束を算出せずに前回値を保持することを特徴とする請求項１に記載の車両用駆動装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記磁石磁束算出待機状態において、前記第１及び第２断接手段が切断され且つ前記モータが回生しているとき、前記モータの回転数が前記所定回転数以上又は前記モータの電圧振幅が前記所定振幅以上となるようにシフトダウンして、前記磁石磁束の算出を行うことを特徴とする請求項２に記載の車両用駆動装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記磁石磁束算出待機状態において、前記第１及び第２断接手段が切断され且つ前記モータが回生しているとき以外であって、前記モータを前記被駆動部から分離可能な場合、前記第１同期装置により前記第１変速部のいずれのギヤも選択していない状態で前記モータの回転数が前記所定回転数以上又は前記モータの電圧振幅が前記所定振幅以上となるように制御して、前記磁石磁束の算出を行うことを特徴とする請求項３に記載の車両用駆動装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記磁石磁束算出待機状態において、前記第１及び第２断接手段が切断され且つ前記モータが回生しているとき以外であって、前記モータを前記被駆動部から分離不可能な場合、前記磁石磁束を算出せずに前回値を保持することを特徴とする請求項３に記載の車両用駆動装置。
【請求項６】
カーナビゲーションシステムと連動して、前記第１断接手段の断接が想定される場合に前記磁石磁束を算出することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両用駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド車両の車両用駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から伝達効率の高い手動変速機の変速動作を自動化した変速装置（以下、ＡＭＴ）をベースとして変速時のトルク中断によるショックを防止するため、２つの入力軸は歯車群を有し夫々クラッチを介してエンジンに接続可能とし、一方の入力軸をモータで駆動可能としたツインクラッチ式変速機を備えたハイブリッド車両の駆動装置（ＡＭＴ−ＨＥＶ）が提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
このハイブリッド車両の駆動装置に組み込まれるモータとしては、ロータに永久磁石を配置し、コイルをインバータで駆動する永久磁石モータ（以下、ＩＰＭモータという。）が使用されている。このＩＰＭモータのモータトルクＴは、以下の（１）式で与えられる。
【０００４】
【数１】
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【０００５】
ここで、Φは磁石磁束（鎖交磁束数）、Ｐは極対数、Ｌｄはｄ軸インダクタンス、Ｌｑはｑ軸インダクタンス、Ｉｄはｄ軸電流、Ｉｑはｑ軸電流である。
【０００６】
また、図９に示すように、永久磁石の磁石磁束と磁石温度には、磁石温度が上昇するにつれて磁石磁束が減少する性質がある。
従ってこのＩＰＭモータを備えたハイブリッド車両では、ロータの回転により磁束が変化し、永久磁石に渦電流が発生する。そして、永久磁石の磁石温度が上昇することにより、磁石磁束が減少し、想定したモータトルクＴが得られないという問題があった。ＩＰＭモータの指示トルクと実トルクに誤差が生じると、クラッチ締結時にクラッチトルクとモータトルクに差異が生じてしまい、車両に押し出し推力又は引き込み推力が作用し、ドライバビリティーが悪化するという問題があった。
【０００７】
これに対し、特許文献２では、モータの回転速度、フィードバックコイル電流、ｄ・ｑ軸のモータ印加電圧指令値から磁石温度によって変化する磁石磁束を算出する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−１４７３１２号公報
【特許文献２】特開２００５−２１８２１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献２に記載の磁石磁束の算出方法では、モータの回転により発生する誘起電圧成分が小さいために、所望の精度が確保できない場合があった。また、磁石磁束を算出するタイミングについて開示しておらず、常に磁石磁束を算出すると処理量の大きな計算装置が必要となり、装置が大型化してしまうという問題があった。
【００１０】
本発明は、上記した事情に鑑みてなされたもので、その目的は、小型化が可能であって精度よく磁石温度によって変化する磁石磁束を算出できる車両用駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、
エンジン（例えば、後述の実施形態のエンジン６）と、永久磁石（例えば、後述の実施形態の永久磁石７２ａ）を内蔵したモータ（例えば、後述の実施形態のモータ７）と、第１断接手段（例えば、後述の実施形態の第１クラッチ４１）を介して前記エンジンに連結されるとともに前記モータに連結され第１同期装置（例えば、後述の実施形態の第１変速用シフター５１）により複数のギヤ（例えば、後述の実施形態の第３速用駆動ギヤ２３ａ、第５速用駆動ギヤ２５ａ）を選択可能な第１変速部（例えば、後述の実施形態の第１主軸１１）と、第２断接手段（例えば、後述の実施形態の第２クラッチ４２）を介して前記エンジンに連結され第２同期装置（例えば、後述の実施形態の第２変速用シフター５２）により複数のギヤ（例えば、後述の実施形態の第２速用駆動ギヤ２２ａ、第４速用駆動ギヤ２４ａ）を選択可能な第２変速部（例えば、後述の実施形態の第２中間軸１６）と、を備え、前記第１変速部には前記エンジンと前記モータの少なくとも一方の動力が入力され、前記第２変速部には前記エンジンの動力が入力され、前記第１及び第２変速部を介して被駆動部（例えば、後述の実施形態の駆動軸９，９）に動力を出力する車両用駆動装置（例えば、後述の実施形態の車両用駆動装置１）であって、
前記モータの電圧、電流、インダクタンス、回転数から前記永久磁石の磁石磁束を算出して、トルク指示値を補正する制御部（例えば、後述の実施形態のＥＣＵ５）を備え、
前記制御部は、前記磁石磁束の算出が所定時間以上行なわれていない場合であって、且つ、前記モータの回転数が所定回転数以上又は前記モータの電圧振幅が所定振幅以上の場合に、前記磁石磁束の算出を行なうことを特徴とする。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明の構成に加えて、
前記制御部は、前記モータの回転数が前記所定回転数より低いか又は前記モータの前記電圧振幅が所定振幅より低い場合には、磁石磁束算出待機状態として、前記車両用駆動装置の状態に応じて、前記モータの回転数又は電圧振幅を制御して前記磁石磁束の算出を行なうか、又は、前記磁石磁束を算出せずに前回値を保持することを特徴とする。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明の構成に加えて、
前記制御部は、前記磁石磁束算出待機状態において、前記第１及び第２断接手段が切断され且つ前記モータが回生しているとき、前記モータの回転数が前記所定回転数以上又は前記モータの電圧振幅が前記所定振幅以上となるようにシフトダウンして、前記磁石磁束の算出を行うことを特徴とする。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明の構成に加えて、
前記制御部は、前記磁石磁束算出待機状態において、前記第１及び第２断接手段が切断され且つ前記モータが回生しているとき以外であって、前記モータを前記被駆動部から分離可能な場合、前記第１同期装置により前記第１変速部のいずれのギヤも選択していない状態で前記モータの回転数が前記所定回転数以上又は前記モータの電圧振幅が前記所定振幅以上となるように制御して、前記磁石磁束の算出を行うことを特徴とする。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、請求項３に記載の発明の構成に加えて、
前記制御部は、前記磁石磁束算出待機状態において、前記第１及び第２断接手段が切断され且つ前記モータが回生しているとき以外であって、前記モータを前記被駆動部から分離不可能な場合、前記磁石磁束を算出せずに前回値を保持することを特徴とする。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の発明の構成に加えて、
カーナビゲーションシステムと連動して、前記第１断接手段の断接が想定される場合に前記磁石磁束を算出することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１の車両用駆動装置によれば、磁石磁束の算出が所定時間以上行なわれていない場合に磁石磁束の算出がなされるので、常に磁石磁束を算出する場合に比べて処理量が小さくなり、装置を小型化することができる。また、モータの回転数が所定回転数以上又はモータの電圧振幅が所定振幅以上の場合に磁石磁束を算出するので、精度よく磁石磁束を算出することができる。これにより、算出した磁石磁束に応じてトルク指示値を補正することで、磁石温度に起因するクラッチ締結時のショックを回避して、ドライバビリティーを向上させることができる。
【００１８】
請求項２の車両用駆動装置によれば、車両用駆動装置の状態に応じて適切な処理がなされる。
【００１９】
請求項３の車両用駆動装置によれば、磁石磁束算出待機状態において、第１及び第２断接手段が切断され且つモータが回生しているとき、モータの回転数が所定回転数以上又はモータの電圧振幅が所定振幅以上となるようにシフトダウンして、磁石磁束の算出を行うことにより、回生状態を維持しながら精度よく磁石磁束を算出することができる。
【００２０】
請求項４の車両用駆動装置によれば、磁石磁束算出待機状態において、第１及び第２断接手段が切断され且つモータが回生しているとき以外であって、モータを被駆動部から分離可能な場合、第１同期装置により第１変速部のいずれのギヤも選択していない状態でモータの回転数が所定回転数以上又はモータの電圧振幅が所定振幅以上となるように制御して、磁石磁束の算出を行うことにより、走行状態を維持しながら精度よく磁石磁束を算出することができる。
【００２１】
請求項５の車両用駆動装置によれば、磁石磁束算出待機状態において、第１及び第２断接手段が切断され且つモータが回生しているとき以外であって、モータを被駆動部から分離不可能な場合、磁石磁束を算出せずに前回値を保持することにより、精度の低い状態で磁石磁束を算出することを回避することができる。
【００２２】
請求項６の車両用駆動装置によれば、第１断接手段による押し出し推力又は引き込み推力が作用することが想定される場合に磁石磁束を算出することで、より処理量を低減し制御装置の負荷を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態の車両用駆動装置を示す概略図である。
【図２】磁石磁束の算出フローを示すフロー図である。
【図３】第２速走行時における車両用駆動装置のトルクの伝達状況を示す図である。
【図４】（ａ）は第５速ＥＶ走行時の回生中における速度線図であり、（ｂ）は第５速ＥＶ走行時の回生中における車両用駆動装置のトルクの伝達状況を示す図である。
【図５】（ａ）は第３速ＥＶ走行時の回生中における速度線図であり、（ｂ）は第３速ＥＶ走行時の回生中における車両用駆動装置のトルクの伝達状況を示す図である。
【図６】第１速走行時における車両用駆動装置のトルクの伝達状況を示す図である。
【図７】（ａ）は第２速走行アシスト時における速度線図であり、（ｂ）は第２速走行アシスト時における車両用駆動装置のトルクの伝達状況を示す図である。
【図８】（ａ）は第３速ＥＶ走行時における速度線図であり、（ｂ）は第３速ＥＶ走行時における車両用駆動装置のトルクの伝達状況を示す図である。
【図９】磁石温度と磁石磁束の関係を表わすグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明に係る車両用駆動装置の一実施形態ついて図面を参照しながら説明する。
車両用駆動装置１は、図１に示すように、車両（図示せず）の駆動軸９，９（被駆動部）を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷを駆動するためのものであり、駆動源であるエンジン６と、モータ７と、動力を駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達するための変速機２０と、変速機２０の一部を構成する差動式減速機としての遊星歯車機構３０と、を備えている。
【００２５】
エンジン６は、例えばガソリンエンジンであり、このエンジン６のクランク軸６ａには、変速機２０の第１クラッチ４１（第１断接手段）と第２クラッチ（第２断接手段）が設けられている。
【００２６】
モータ７は、３相ブラシレスＤＣモータ（以下、ＩＰＭモータと呼ぶことがある。）であり３ｎ個の電機子７１ａで構成されたステータ７１と、このステータ７１に対向するように配置されたロータ７２とを有している。各電機子７１ａは、鉄芯７１ｂと、この鉄芯７１ｂに巻き回されたコイル７１ｃで構成されており、不図示のケーシングに固定され、回転軸を中心に周方向にほぼ等間隔で並んでいる。３ｎ個のコイル７１ｃは、ｎ組のＵ相、Ｖ相,Ｗ相の３相コイルを構成している。
【００２７】
ロータ７２は、回転軸を中心にほぼ等間隔で並んだｎ個の永久磁石７２ａを有しており、隣り合う各２つの永久磁石７２ａの極性は、互いに異なっている。各永久磁石７２ａを固定する固定部７２ｂは、軟磁性体（例えば鉄）で構成された中空円筒状を有し、後述する遊星歯車機構３０のリングギヤ３５の外周側に配置され、遊星歯車機構３０のサンギヤ３２に連結されている。これにより、ロータ７２は、遊星歯車機構３０のサンギヤ３２と一体に回転するように構成されている。なお、ロータ７２には不図示のレゾルバにより回転数が検出される。
【００２８】
遊星歯車機構３０は、サンギヤ３２と、このサンギヤ３２と同軸上に配置され、かつ、このサンギヤ３２の周囲を取り囲むように配置されたリングギヤ３５と、サンギヤ３２とリングギヤ３５に噛合されたプラネタリギヤ３４と、このプラネタリギヤ３４を自転可能、かつ、公転可能に支持するキャリア３６とを有している。このようにして、サンギヤ３２とリングギヤ３５とキャリア３６が、相互に差動回転自在に構成されている。
【００２９】
リングギヤ３５には、同期機構を有しリングギヤ３５の回転を停止（ロック）可能に構成されたシンクロロック機構６１が設けられている。
【００３０】
変速機２０は、前述した第１クラッチ４１と第２クラッチ４２と、遊星歯車機構３０と、後述する複数の変速ギヤ群を備えた、いわゆるツインクラッチ式変速機である。
【００３１】
より具体的に、変速機２０は、エンジン６のクランク軸６ａと同軸（回転軸線Ａ１）上に配置された第１主軸１１（第１変速部）と、第２主軸１２と、連結軸１３と、回転軸線Ａ１と平行に配置された回転軸線Ｂ１を中心として回転自在なカウンタ軸１４と、回転軸線Ａ１と平行に配置された回転軸線Ｃ１を中心として回転自在な第１中間軸１５と、回転軸線Ａ１と平行に配置された回転軸線Ｄ１を中心として回転自在な第２中間軸１６（第２変速部）と、回転軸線Ａ１と平行に配置された回転軸線Ｅ１を中心として回転自在なリバース軸１７を備えている。
【００３２】
第１主軸１１には、エンジン６側に第１クラッチ４１が設けられ、エンジン６側とは反対側に遊星歯車機構３０のサンギヤ３２とモータ７のロータ７２が取り付けられている。従って、第１主軸１１は、第１クラッチ４１によって選択的にエンジン６のクランク軸６ａと連結されるとともにモータ７と直結され、エンジン６及び/又はモータ７の動力がサンギヤ３２に伝達されるように構成されている。
【００３３】
第２主軸１２は、第１主軸１１より短く中空に構成されており、第１主軸１１のエンジン６側の周囲を覆うように相対回転自在に配置されている。また、第２主軸１２には、エンジン６側に第２クラッチ４２が設けられ、エンジン６側とは反対側にアイドル駆動ギヤ２７ａが一体に取り付けられている。従って、第２主軸１２は、第２クラッチ４２によって選択的にエンジン６のクランク軸６ａと連結され、エンジン６の動力がアイドル駆動ギヤ２７ａへ伝達されるように構成されている。
【００３４】
連結軸１３は、第１主軸１１より短く中空に構成されており、第１主軸１１のエンジン６側とは反対側の周囲を覆うように相対回転自在に配置されている。また、連結軸１３には、エンジン６側に第３速用駆動ギヤ２３ａが一体に取り付けられ、エンジン６側とは反対側に遊星歯車機構３０のキャリア３６が一体に取り付けられている。従って、プラネタリギヤ３４の公転により連結軸１３に取り付けられたキャリア３６と第３速用駆動ギヤ２３ａが一体に回転するように構成されている。
【００３５】
さらに、第１主軸１１には、連結軸１３に取り付けられた第３速用駆動ギヤ２３ａと第２主軸１２に取り付けられたアイドル駆動ギヤ２７ａとの間に、第１主軸１１と相対回転自在に第５速用駆動ギヤ２５ａが設けられるとともに第１主軸１１と一体に回転するリバース従動ギヤ２８ｂが取り付けられている。さらに第３速用駆動ギヤ２３ａと第５速用駆動ギヤ２５ａとの間には、第１主軸１１と第３速用駆動ギヤ２３ａ又は第５速用駆動ギヤ２５ａとを連結又は開放する第１変速用シフター５１（第１同期装置）が設けられている。そして、第１変速用シフター５１が第３速用接続位置でインギヤするときには、第１主軸１１と第３速用駆動ギヤ２３ａが連結して一体に回転し、第５速用接続位置でインギヤするときには、第１主軸１１と第５速用駆動ギヤ２５ａが一体に回転し、第１変速用シフター５１がニュートラル位置にあるときには、第１主軸１１は第３速用駆動ギヤ２３ａと第５速用駆動ギヤ２５ａに対し相対回転する。なお、第１主軸１１と第３速用駆動ギヤ２３ａが一体に回転するとき、第１主軸１１に取り付けられたサンギヤ３２と第３速用駆動ギヤ２３ａに連結軸１３で連結されたキャリア３６が一体に回転するとともに、リングギヤ３５も一体に回転し、遊星歯車機構３０が一体となる。
【００３６】
第１中間軸１５には、第２主軸１２に取り付けられたアイドル駆動ギヤ２７ａと噛合する第１アイドル従動ギヤ２７ｂが一体に取り付けられている。
【００３７】
第２中間軸１６には、第１中間軸１５に取り付けられた第１アイドル従動ギヤ２７ｂと噛合する第２アイドル従動ギヤ２７ｃが一体に取り付けられている。第２アイドル従動ギヤ２７ｃは、前述したアイドル駆動ギヤ２７ａと第１アイドル従動ギヤ２７ｂとともに第１アイドルギヤ列２７Ａを構成している。また、第２中間軸１６には、第１主軸１１周りに設けられた第３速用駆動ギヤ２３ａと第５速用駆動ギヤ２５ａと対応する位置にそれぞれ第２中間軸１６と相対回転可能な第２速用駆動ギヤ２２ａと第４速用駆動ギヤ２４ａとが設けられている。さらに第２中間軸１６には、第２速用駆動ギヤ２２ａと第４速用駆動ギヤ２４ａとの間に、第２中間軸１６と第２速用駆動ギヤ２２ａ又は第４速用駆動ギヤ２４ａとを連結又は開放する第２変速用シフター５２（第２同期装置）が設けられている。そして、第２変速用シフター５２が第２速用接続位置でインギヤするときには、第２中間軸１６と第２速用駆動ギヤ２２ａとが一体に回転し、第２変速用シフター５２が第４速用接続位置でインギヤするときには、第２中間軸１６と第４速用駆動ギヤ２４ａとが一体に回転し、第２変速用シフター５２がニュートラル位置にあるときには、第２中間軸１６は第２速用駆動ギヤ２２ａと第４速用駆動ギヤ２４ａに対し相対回転する。
【００３８】
カウンタ軸１４には、エンジン６側とは反対側から順に第１共用従動ギヤ２３ｂと、第２共用従動ギヤ２４ｂと、パーキングギヤ２１と、ファイナルギヤ２６ａとが一体に取り付けられている。
ここで、第１共用従動ギヤ２３ｂは、連結軸１３に取り付けられた第３速用駆動ギヤ２３ａと噛合して第３速用駆動ギヤ２３ａと共に第３速用ギヤ対２３を構成し、第２中間軸１６に設けられた第２速用駆動ギヤ２２ａと噛合して第２速用駆動ギヤ２２ａと共に第２速用ギヤ対２２を構成する。
第２共用従動ギヤ２４ｂは、第１主軸１１に設けられた第５速用駆動ギヤ２５ａと噛合して第５速用駆動ギヤ２５ａと共に第５速用ギヤ対２５を構成し、第２中間軸１６に設けられた第４速用駆動ギヤ２４ａと噛合して第４速用駆動ギヤ２４ａと共に第４速用ギヤ対２４を構成する。
ファイナルギヤ２６ａは差動ギヤ機構８と噛合して、差動ギヤ機構８は、駆動軸９，９を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結されている。従って、カウンタ軸１４に伝達された動力はファイナルギヤ２６ａから差動ギヤ機構８、駆動軸９，９、駆動輪ＤＷ，ＤＷへと出力される。
【００３９】
リバース軸１７には、第１中間軸１５に取り付けられた第１アイドル従動ギヤ２７ｂと噛合する第３アイドル従動ギヤ２７ｄが一体に取り付けられている。第３アイドル従動ギヤ２７ｄは、前述したアイドル駆動ギヤ２７ａと第１アイドル従動ギヤ２７ｂとともに第２アイドルギヤ列２７Ｂを構成している。また、リバース軸１７には、第１主軸１１に取り付けられた後進用従動ギヤ２８ｂと噛合する後進用駆動ギヤ２８ａがリバース軸１７と相対回転自在に設けられている。後進用駆動ギヤ２８ａは、後進用従動ギヤ２８ｂとともに後進用ギヤ列２８を構成している。さらに後進用駆動ギヤ２８ａのエンジン６側とは反対側にリバース軸１７と後進用駆動ギヤ２８ａとを連結又は開放する後進用シフター５３が設けられている。そして、後進用シフター５３が後進用接続位置でインギヤするときには、リバース軸１７と後進用駆動ギヤ２８ａとが一体に回転し、後進用シフター５３がニュートラル位置にあるときには、リバース軸１７と後進用駆動ギヤ２８ａとが相対回転する。
【００４０】
なお、第１変速用シフター５１、第２変速用シフター５２、後進用シフター５３は、接続する軸とギヤの回転数を一致させる同期機構（シンクロナイザー機構）を有するクラッチ機構を用いている。
【００４１】
このように構成された変速機２０は、２つの変速軸の一方の変速軸である第１主軸１１上に第３速用駆動ギヤ２３ａと第５速用駆動ギヤ２５ａからなる奇数段ギヤ群が設けられ、２つの変速軸の他方の変速軸である第２中間軸１６上に第２速用駆動ギヤ２２ａと第４速用駆動ギヤ２４ａからなる偶数段ギヤ群が設けられる。
【００４２】
以上の構成により、本実施形態の車両用駆動装置１は、以下の第１〜第５の伝達経路を有している。
（１）第１伝達経路は、エンジン６のクランク軸６ａが、第１主軸１１、遊星歯車機構３０、連結軸１３、第３速用ギヤ対２３（第３速用駆動ギヤ２３ａ、第１共用従動ギヤ２３ｂ）、カウンタ軸１４、ファイナルギヤ２６ａ、差動ギヤ機構８、駆動軸９，９を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結される伝達経路である。ここで、遊星歯車機構３０の減速比は、第１伝達経路を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるエンジントルクが第１速相当となるように設定されている。即ち、遊星歯車機構３０の減速比と第３速用ギヤ対２３の減速比をかけ合わせた減速比が第１速相当となるように設定されている。この第１伝達経路を介して、第１クラッチ４１を締結し、シンクロロック機構６１をロックするとともに第１変速用シフター５１をニュートラルにすることで、第１速走行がなされる。
（２）第２伝達経路は、エンジン６のクランク軸６ａが、第２主軸１２、第１アイドルギヤ列２７Ａ（アイドル駆動ギヤ２７ａ、第１アイドル従動ギヤ２７ｂ、第２アイドル従動ギヤ２７ｃ）、第２中間軸１６、第２速用ギヤ対２２（第２速用駆動ギヤ２２ａ、第１共用従動ギヤ２３ｂ）又は第４速用ギヤ対２４（第４速用駆動ギヤ２４ａ、第２共用従動ギヤ２４ｂ）、カウンタ軸１４、ファイナルギヤ２６ａ、差動ギヤ機構８、駆動軸９，９を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結される伝達経路である。この第２伝達経路を介して、第２クラッチ４２を締結し、第２変速用シフター５２を第２速用接続位置でインギヤすることで第２速走行がなされ、第２変速用シフター５２を第４速用接続位置でインギヤすることで第４速走行がなされる。
（３）第３伝達経路は、エンジン６のクランク軸６ａが、第１主軸１１、第３速用ギヤ対２３（第３速用駆動ギヤ２３ａ、第１共用従動ギヤ２３ｂ）又は第５速用ギヤ対２５（第５速用駆動ギヤ２５ａ、第２共用従動ギヤ２４ｂ）、カウンタ軸１４、ファイナルギヤ２６ａ、差動ギヤ機構８、駆動軸９，９を介して、遊星歯車機構３０を介さずに、駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結される伝達経路である。この第３伝達経路を介して、第１クラッチ４１を締結し、第１変速用シフター５１を第３速用接続位置でインギヤすることで第３速走行がなされ、第１変速用シフター５１を第５速用接続位置でインギヤすることで第５速走行がなされる。
（４）第４伝達経路は、モータ７が、遊星歯車機構３０又は第３速用ギヤ対２３（第３速用駆動ギヤ２３ａ、第１共用従動ギヤ２３ｂ）又は第５速用ギヤ対２５（第５速用駆動ギヤ２５ａ、第２共用従動ギヤ２４ｂ）、カウンタ軸１４、ファイナルギヤ２６ａ、差動ギヤ機構８、駆動軸９，９を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結される伝達経路である。この第４伝達経路を介して、第１及び第２クラッチ４１、４２を切断した状態で、シンクロロック機構６１をロックするとともに第１変速用シフター５１をニュートラルにすることで第１速ＥＶ走行がなされ、シンクロロック機構６１のロックを解除し第１変速用シフター５１を第３接続位置でインギヤすることで第３速ＥＶ走行がなされ、シンクロロック機構６１のロックを解除し第１変速用シフター５１を第５接続位置でインギヤすることで第５速ＥＶ走行がなさる。
（５）第５伝達経路は、エンジン６のクランク軸６ａが、第２主軸１２、第２アイドルギヤ列２７Ｂ（アイドル駆動ギヤ２７ａ、第１アイドル従動ギヤ２７ｂ、第３アイドル従動ギヤ２７ｄ）、リバース軸１７、後進用ギヤ列２８（後進用駆動ギヤ２８ａ、後進用従動ギヤ２８ｂ）、遊星歯車機構３０、連結軸１３、第３速用ギヤ対２３（第３速用駆動ギヤ２３ａ、第１共用従動ギヤ２３ｂ）、カウンタ軸１４、ファイナルギヤ２６ａ、差動ギヤ機構８、駆動軸９，９を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結される伝達経路である。この第５伝達経路を介して、第２クラッチ４２を締結し後進用シフター５３を後進用接続位置でインギヤすることで後進走行がなされる。
【００４３】
また、本実施形態の車両用駆動装置１において、モータ７は、その動作を制御するパワーコントロールユニット（以下、ＰＤＵという。）２を介してバッテリ３に接続され、バッテリ３からの電力供給と、バッテリ３へのエネルギー回生がＰＤＵ２を介して行われるようになっている。即ち、モータ７は、バッテリ３からＰＤＵ２を介して供給された電力によって駆動され、また、減速走行時における駆動輪ＤＷ，ＤＷの回転やエンジン６の動力により回生発電を行って、バッテリ３の充電（エネルギー回収）を行うことが可能である。さらに、ＰＤＵ２は、電気制御ユニット（以下、ＥＣＵという。）５に接続されている。ＥＣＵ５は、車両全体の各種制御をするための制御装置であり、ＥＣＵ５には加速要求、制動要求、エンジン回転数、モータ回転数、第１,第２主軸１１、１２の回転数、カウンタ軸１４等の回転数、車速、シフトポジション、ＳＯＣなどが入力される一方、ＥＣＵ５からは、エンジン６を制御する信号、モータ７を制御する信号、バッテリ３における発電状態・充電状態・放電状態などを示す信号、第１，第２変速シフター５１、５２、後進用シフター５３を制御する信号、シンクロロック機構６１のロックを制御する信号などが出力される。
【００４４】
このように構成された車両用駆動装置１は、第１及び第２クラッチ４１、４２の断接を制御するとともに第１変速用シフター５１、第２変速用シフター５２および後進用シフター５３の接続位置を制御することにより、エンジン６で第１〜第５速走行および後進走行を行うことができる。また、エンジン６で走行中に第１及び第２変速用シフター５１、５２の接続位置を制御することにより、モータ７でアシストしたり回生したり、さらにアイドリング中にエンジン６をモータ７で始動したりバッテリ３を充電することもできる。また、車両用駆動装置１はモータ７を利用してＥＶ走行を行なうこともできる。
【００４５】
ここで、本実施形態のＥＣＵ５は、ロータ７２に内蔵された永久磁石７２ａの磁石磁束を以下の方法で算出し、温度変化による磁石磁束の変化に基づいて補正後のトルク指示値Ｔｒｑ＿ｔａｒを与える。
ＩＰＭモータの電圧方程式は、以下の（２）〜（４）式で表わされる。
【００４６】
【数２】
2011143850.tif 000004
【００４７】
【数３】
2011143850.tif 000005
【００４８】
【数４】
2011143850.tif 000006
但し、ｒはコイル抵抗値、Ｌｄはｄ軸インダクタンス、Ｌqはｑ軸インダクタンス、ωは角周波数、Φは磁石磁束、Ｖはモータ電圧、Ｖｄはｄ軸印加電圧、Ｖqはｑ軸印加電圧、Ｉｄはｄ軸コイル電流、Ｉqはｑ軸コイル電流である。なお、ｄ軸インダクタンス、ｑ軸インダクタンスは、予め電流進角と相電流振幅の関係から作成されたインダクタンスマップに基づいて求められる。
【００４９】
この（２）〜（４）式から磁石磁束Φは以下の（５）式で表わされる。
【００５０】
【数５】
2011143850.tif 000007
また、基準温度での磁石磁束Φｂａｓｅ、基準温度でのモータトルクＴｒｑｂａｓｅ、温度変化によるトルク変化量をΔＴｒｑとすると、補正後のトルク指示値Ｔｒｑ＿ｔａｒは以下の（６）式で表わされる。
【００５１】
【数６】
2011143850.tif 000008
【００５２】
ここで、ΔＴｒｑ＝Ｐ・Ｉｑ（Φｂａｓｅ−Φ）であって、（１）式より、Ｔｒｑｂａｓｅ＝Ｐ・Ｉｑ（Φｂａｓｅ＋（Ｌｄ−Ｌｑ）・Ｉｄ）である。なお、基準の磁石磁束Φｂａｓｅは、ロータ７２が交換されることを想定して、レゾルバの０点学習時に設定することが好ましく、コイル温度センサ値と連携させてもよい。
【００５３】
ただし、磁石磁束Φはモータ７が所定回転数以下であると、モータ７の回転により発生する誘起電圧成分（Ｖｑ）が小さく、所望の精度が確保できないため、図２に示すフローチャートに従って、磁石磁束Φが算出される。
【００５４】
先ず、前回の磁石磁束Φの算出時からの所定時間が経過していないかどうかが判別される（Ｓ１）。そして、所定時間経過していなければ、前回の磁石磁束Φの算出値（以下、前回値と呼ぶ。）を保持する（Ｓ２）。これにより、処理量が軽減され装置の大型化を抑制することができる。
【００５５】
前回の磁石磁束Φの算出時から所定時間が経過している場合、続いて、モータ７の回転数を検出して、所定の回転数以上であるか否かが判別される（Ｓ３）。その結果、所定の回転数以上であれば、そのまま磁石磁束Φが算出される（Ｓ４）。一方、モータ７の回転数が所定の回転数より低ければ、ＥＣＵ５は磁石磁束算出待機状態として、モータ７が駆動中であるか回生中であるか、第１変速用シフター５１、第２変速用シフター５２及び後進用シフター５３のシフト位置などの車両用駆動装置１の状態に応じてモータ７の回転数を制御して永久磁石７２ ａの磁石磁束Φを算出するか、又は、磁石磁束Φを算出せずに前回値を保持する。
【００５６】
より具体的に説明すると、磁石磁束算出待機状態では、先ず、エンジン６が切り離されてモータ７が駆動軸９，９に連結されて回生中であるかどうかが判別される（Ｓ５）。エンジン６が切り離されてモータ７が回生中である場合には、シフトダウンのタイミングを早めてモータ７の回転数を所定回転数以上にして磁石磁束Φが算出される（Ｓ６）。第１及び第２クラッチ４１、４２が切断されてモータ走行中にモータ７で回生している場合、例えば、図４に示す、第１及び第２クラッチ４１、４２が切断されて第１変速用シフター５１が第５速接続位置でインギヤして回生している第５速ＥＶ走行中に、第１変速用シフター５１を第５速用接続位置から第３速用接続位置にシフトダウンして図５に示す第３速ＥＶ走行にすることで、モータ７の回転数を所定の回転数まで上昇させることができる。これにより、モータ７の回転数を所定回転数まで上昇させて精度よく磁石磁束Φを算出することができる。
【００５７】
エンジン６が切り離されてモータ７が回生中でない場合には、続いてモータ７が駆動軸９，９から分離可能であるか否かが判別される（Ｓ７）。なお、モータ７が駆動軸９，９から分離可能とは、モータ７を駆動軸９，９から分離しても走行に影響を与えずにこれまでの走行を維持できる状態を意味する。その結果、モータ７が駆動軸９，９から分離可能である場合、奇数段シフトをニュートラルとし、モータ７の回転数を所定回転数以上に引き上げ磁石磁束を算出する（Ｓ８）。奇数段シフトをニュートラル８とするとは、シンクロロック機構６１のロックを解除するとともに、第１変速用シフター５１をニュートラル位置にすることを意味する。例えば、図３に示す第２速走行では、シンクロロック機構６１のロックがなされていない場合であって且つ第１変速用シフター５１がニュートラル位置にあり、モータ７の動力が駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されないため、モータ７の回転数が車両の駆動に影響することがなく、モータ７の回転数を所定回転数まで上げて磁石磁束Φを算出することができる。
【００５８】
また、モータ７が駆動軸９，９から分離可能ではない場合、即ち、モータ７が駆動軸９，９に連結されてモータ７の回転数が走行に影響を与えうる状態を意味する。このとき、磁石磁束Φを算出せずに前回値が保持される（Ｓ９）。例えば、図６に示す第１速走行では、シンクロロック機構６１のロックがなされモータ７の回転数を上げると駆動軸９，９を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷにモータトルクが出力されてしまう。また、例えば、前述した図３に示す第２速走行から図７に示す、第１変速用シフター５１が第３速用接続位置でインギヤして、モータ７でアシスト走行をしている場合、及び、図８に示す第３速ＥＶ走行中などの場合にモータ７の回転数を上げると駆動軸９，９を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷにモータトルクが出力されてしまう。従って、このようにモータ７が駆動軸９，９に連結されてモータ７の回転数が駆動輪ＤＷ，ＤＷに影響を与えうる状態であれば、磁石磁束Φを算出せずに前回値が保持され、精度の低い状態で磁石磁束Φを算出することを回避することができる。
【００５９】
以上説明したように、本実施形態によれば、精度よく磁石磁束Φを算出することで、第１及び第２クラッチ４１、４２の断接時においてドライバビリティーが悪化するのを回避することができる。例えば、図７に示す第２速アシスト走行から、第１及び第２クラッチ４１、４２をつなぎかえて第２変速用シフター５２を第２速用接続位置からニュートラル位置に戻すことで図８に示す第３速ＥＶ走行に移行することができるが、適切に磁石磁束Φを算出して算出した磁石磁束Φに基づいてトルク指示値を補正することで、第１及び第２クラッチ４１、４２の締結時に車両に押し出し推力又は引き込み推力が作用するのを回避することができる。また、図８に示す第３速ＥＶ走行中にエンジン６を始動する際には、第１クラッチ４１を締結するが、このときも同様に、適切に磁石磁束Φを算出して算出した磁石磁束Φに基づいてトルク指示値を補正することで、第１クラッチ４１の締結時における車両に押し出し推力又は引き込み推力が作用するのを回避することができる。
【００６０】
また、本実施形態によれば、磁石磁束Φの算出が所定時間以上行なわれていない場合に磁石磁束Φの算出がなされるので、常に磁石磁束Φを算出する場合に比べて処理量が小さくなり、装置を小型化することができる。また、モータ７の回転数が所定回転数以上の場合に磁石磁束Φを算出するので、精度よく磁石磁束Φを算出することができる。
【００６１】
また、本実施形態によれば、ＥＣＵ５は、モータ７の回転数が所定回転数より低い場合には、磁石磁束算出待機状態として、車両用駆動装置１の状態に応じて、モータ７の回転数を制御して磁石磁束Φの算出を行なうか、又は、磁石磁束Φを算出せずに前回値を保持するので、車両用駆動装置１の状態に応じて適切な処理がなされる。
【００６２】
また、本実施形態によれば、ＥＣＵ５は、磁石磁束算出待機状態において、第１及び第２クラッチ４１、４２が切断され且つモータ７が回生しているとき、モータ７の回転数が所定回転数以上となるようにシフトダウンして磁石磁束Φを算出するので、回生状態を維持しながら精度よく磁石磁束を算出することができる。
【００６３】
また、本実施形態によれば、ＥＣＵ５は、磁石磁束算出待機状態において、第１及び第２クラッチ４１、４２が切断され且つモータ７が回生しているとき以外であって、モータ７を駆動軸９，９から分離可能な場合、第１変速用シフター５１により第１主軸１１のいずれのギヤも選択していない状態でモータ７の回転数が所定回転数以上となるように制御して、磁石磁束の算出を行うことにより、走行状態を維持しながら精度よく磁石磁束を算出することができる。
【００６４】
また、本実施形態によれば、ＥＣＵ５は、磁石磁束算出待機状態において、第１及び第２クラッチ４１、４２が切断され且つモータ７が回生しているとき以外であって、モータ７を駆動軸９，９から分離不可能な場合、磁石磁束を算出せずに前回値を保持することにより、精度の低い状態で磁石磁束を算出することを回避することができる。
【００６５】
尚、本発明は、前述した各実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。例えば、本実施形態においては、モータ７の回転数が所定回転数以上か否かを判断して磁石磁束Φの算出精度を維持したが、電圧振幅が所定振幅以上か否かを判断してもよい。これによっても算出精度を維持することができる。
【００６６】
また、カーナビゲーションシステムと連動して、第１及び第２クラッチ４１、４２の断接が想定される場合に磁石磁束Φの算出を行なうようにしてもよい。これにより、第１クラッチ４１締結時のショックが解消され、ＥＣＵ５の処理量を低減して負荷を軽減することができる。
【符号の説明】
【００６７】
１    車両用駆動装置
５    ＥＣＵ
６    エンジン
７    モータ
１１    第１主軸（第１変速部）
１２    第２主軸
１３    連結軸
１４    カウンタ軸
１５    第１中間軸
１６    第２中間軸（第２変速部）
２０    変速機
２２    第２速用ギヤ対
２２ａ    第２速用駆動ギヤ
２３    第３速用ギヤ対
２３ａ    第３速用駆動ギヤ
２３ｂ    第１共用従動ギヤ
２４    第４速用ギヤ対
２４ａ    第４速用駆動ギヤ
２４ｂ    第２共用従動ギヤ
２５    第５速用ギヤ対
２５ａ    第５速用駆動ギヤ
２６ａ    ファイナルギヤ
２７Ａ    第１アイドルギヤ列
２７Ｂ    第２アイドルギヤ列
２７ａ    アイドル駆動ギヤ
２７ｂ    第１アイドル従動ギヤ
２７ｃ    第２アイドル従動ギヤ
２７ｄ    第３アイドル従動ギヤ
３０    遊星歯車機構
３２    サンギヤ
３５    リングギヤ
３６    キャリア
４１    第１クラッチ（第１断接手段）
４２    第２クラッチ（第２断接手段）
６１    シンクロロック機構
７２ａ  永久磁石
【図１】
2011143850.tif 000009
【図２】
2011143850.tif 000010
【図３】
2011143850.tif 000011
【図４】
2011143850.tif 000012
【図５】
2011143850.tif 000013
【図６】
2011143850.tif 000014
【図７】
2011143850.tif 000015
【図８】
2011143850.tif 000016
【図９】
2011143850.tif 000017