(57)【要約】【課題】モータやモータを駆動するインバータの過熱を防止する。【解決手段】モータの回転数Ｎｍの絶対値が閾値Ｎｒｅｆ以下であり要求トルクＴｄ＊が閾値Ｔｒｅｆ以上の状態が所定時間に亘って継続しているときには（Ｓ１４０〜Ｓ１６０）、変速機の目標変速段ｎ＊に応じたクラッチやブレーキを半係合状態にした状態でモータから要求トルクＴｄ＊と目標変速段ｎ＊とに応じたトルクを出力する（Ｓ１９０，Ｓ２０）。これにより、モータは回転するから、相電流の位相が変化し、モータやインバータの過度の温度上昇を防止することができる。【選択図】図４
2008125318.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力軸に駆動力を出力する電動機と、
前記動力軸と駆動輪に連結された駆動軸との間での動力の伝達および伝達の解除を行なう動力伝達手段と、
前記電動機の回転子が回転停止した状態で該電動機から駆動力を出力している回転停止出力状態のとき、前記動力伝達手段により伝達可能な駆動力が前記動力軸に出力される駆動力よりも小さくなるよう該動力伝達手段を制御する制御手段と、
を備える車両。
【請求項２】
前記制御手段は、所定時間に亘って前記電動機の回転子が回転停止した状態で該電動機から駆動力を出力しているときを前記回転停止出力状態のときとして制御する手段である請求項１記載の車両。
【請求項３】
請求項１記載の車両であって、
前記電動機の温度または前記電動機を駆動する駆動回路の温度を検出する温度検出手段を備え、
前記電動機の回転子が回転停止した状態で該電動機から駆動力を出力している最中に前記検出された温度が所定温度を超えたときを前記回転停止出力状態のときとして制御する手段である
車両。
【請求項４】
前記制御手段は、前記電動機の相電流の状態が前記回転停止状態における相電流の状態とは異なる状態となる最小回転量以上回転するよう制御する手段である請求項１ないし３いずれか記載の車両。
【請求項５】
前記制御手段は、前記駆動軸に出力される駆動力を保持するための駆動力が該電動機から出力されるよう該電動機を制御する手段である請求項１ないし４いずれか記載の車両。
【請求項６】
前記動力伝達手段は、少なくとも一つのクラッチを有し、該クラッチの係合状態を変更することにより前記動力軸と前記駆動軸との間での動力の伝達および伝達の解除を行なう手段である請求項１ないし４いずれか記載の車両。
【請求項７】
前記動力伝達手段は、作動流体の圧力を用いて前記動力軸と前記駆動軸との間での動力の伝達および伝達の解除を行なう手段である請求項１ないし６いずれか記載の車両。
【請求項８】
前記動力伝達手段は、前記動力軸と前記との間で変速段の変更を伴う動力の伝達および伝達の解除を行なう手段である請求項１ないし７いずれか記載の車両。
【請求項９】
請求項１ないし８いずれか記載の車両であって、
内燃機関と、
前記内燃機関の出力軸と該出力軸に対して独立に回転可能な前記動力軸とに接続され、電力の入出力と前記出力軸および前記動力軸への駆動力の入出力とを伴って前記動力軸に対する前記出力軸の回転数を調整可能な回転調整手段と、
を備える車両。
【請求項１０】
車両に搭載される駆動装置であって、
動力軸に駆動力を出力する電動機と、
前記動力軸と駆動輪に連結された駆動軸との間での動力の伝達および伝達の解除を行なう動力伝達手段と、
前記電動機の回転子が回転停止した状態で該電動機から駆動力を出力している回転停止出力状態のとき、前記動力伝達手段により伝達可能な駆動力が前記動力軸に出力される駆動力よりも小さくなるよう該動力伝達手段を制御する制御手段と、
を備える駆動装置。
【請求項１１】
動力軸に駆動力を出力する電動機と、前記動力軸と駆動輪に連結された駆動軸との間での動力の伝達および伝達の解除を行なう動力伝達手段と、を備える車両の制御方法であって、
前記電動機の回転子が回転停止した状態で該電動機から駆動力を出力している回転停止出力状態のとき、前記動力伝達手段により伝達可能な駆動力が前記動力軸に出力される駆動力よりも小さくなるよう該動力伝達手段を制御する、
車両の制御方法。
【請求項１２】
車両に搭載され、動力軸に駆動力を出力する電動機と、前記動力軸と駆動輪に連結された駆動軸との間での動力の伝達および伝達の解除を行なう動力伝達手段と、を備える駆動装置の制御方法であって、
前記電動機の回転子が回転停止した状態で該電動機から駆動力を出力している回転停止出力状態のとき、前記動力伝達手段により伝達可能な駆動力が前記動力軸に出力される駆動力よりも小さくなるよう該動力伝達手段を制御する、
駆動装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両およびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の車両としては、車両が急勾配の坂道に到達し、走行用のモータに所定のモータ駆動電流を流しているにも拘わらずモータが回転しない状態（ストール状態）に陥ったときに、モータへの駆動電流を低下させることによってモータからの出力を低下させて車両を後方に移動させるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この車両では、ストール状態に陥ったときに、車両を後方に移動させてモータを回転させることにより、モータの相電流の位相を変更し、モータやモータを駆動するインバータ回路の過熱を防いでいる。
【特許文献１】特開２００１−１７７９０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
こうした車両では、上述したように、ストール状態に陥ったときに、モータやインバータ回路の過熱を防止することが望まれている。このことは、走行用モータと駆動輪との間にクラッチなど伝達装置を備える車両でも同様に望まれる。
【０００４】
本発明の車両および駆動装置並びにこれらの制御方法は、電動機と、電動機が接続された動力軸と駆動輪に連結された駆動軸との間で動力を伝達する動力伝達装置と、を備える車両において、電動機や電動機を駆動する駆動回路の過熱を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の車両および駆動装置並びにこれらの制御方法は、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００６】
本発明の車両は、
動力軸に駆動力を出力する電動機と、
前記動力軸と駆動輪に連結された駆動軸との間での動力の伝達および伝達の解除を行なう動力伝達手段と、
前記電動機の回転子が回転停止した状態で該電動機から駆動力を出力している回転停止出力状態のとき、前記動力伝達手段により伝達可能な駆動力が前記動力軸に出力される駆動力よりも小さくなるよう該動力伝達手段を制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【０００７】
この本発明の車両では、動力軸に動力を出力する電動機の回転子が回転停止した状態で電動機から駆動力を出力している回転停止出力状態のときには、動力軸と駆動輪に連結された駆動軸との間での動力の伝達および伝達の解除を行なう動力伝達手段により伝達可能な駆動力が動力軸に出力される駆動力よりも小さくなるよう動力伝達手段を制御する。これにより、電動機の回転軸が回転することになるから、電動機に流れる相電流の位相が変化し、電動機や電動機を駆動する駆動回路の過熱を防止することができる。
【０００８】
こうした本発明の車両において、前記制御手段は、所定時間に亘って前記電動機の回転子が回転停止した状態で該電動機から駆動力を出力しているときを前記回転停止出力状態のときとして制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、回転停止出力状態であるか否かをより適正に判断することができる。
【０００９】
また、本発明の車両において、前記電動機の温度または前記電動機を駆動する駆動回路の温度を検出する温度検出手段を備え、前記電動機の回転子が回転停止した状態で該電動機から駆動力を出力している最中に前記検出された温度が所定温度を超えたときを前記回転停止出力状態のときとして制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、回転停止出力状態のときとして制御する機会を限定することができる。ここで、所定温度には、電動機や駆動回路の許容温度よりも若干低い温度などが含まれる。
【００１０】
さらに、本発明の車両において、前記制御手段は、前記電動機の相電流の状態が前記回転停止状態における相電流の状態とは異なる状態となる最小回転量以上回転するよう制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、電動機や電動機を駆動する駆動回路の過熱をより適正に防止することができる。また、制御手段は、所定電流以上の電流が流れていた相の電流が値０を含む所定範囲内になるよう制御する手段であるものとすることもできる。ここで、所定電流は、所定範囲外の電流値である。
【００１１】
あるいは、本発明の車両において、前記制御手段は、前記駆動軸に出力される駆動力を保持するための駆動力が該電動機から出力されるよう該電動機を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、回転停止出力状態のときの制御を行なう際に、車両がずり下がるのを抑制することができる。
【００１２】
本発明の車両において、前記動力伝達手段は、少なくとも一つのクラッチを有し、該クラッチの係合状態を変更することにより前記動力軸と前記駆動軸との間での動力の伝達および伝達の解除を行なう手段であるものとすることもできる。また、前記動力伝達手段は、作動流体の圧力を用いて前記動力軸と前記駆動軸との間での動力の伝達および伝達の解除を行なう手段であるものとすることもできる。さらに、前記動力伝達手段は、前記動力軸と前記との間で変速段の変更を伴う動力の伝達および伝達の解除を行なう手段であるものとすることもできる。
【００１３】
また、本発明の車両において、内燃機関と、前記内燃機関の出力軸と該出力軸に対して独立に回転可能な前記動力軸とに接続され、電力の入出力と前記出力軸および前記動力軸への駆動力の入出力とを伴って前記動力軸に対する前記出力軸の回転数を調整可能な回転調整手段と、を備えるものとすることもできる。
【００１４】
本発明の駆動装置は、
車両に搭載される駆動装置であって、
動力軸に駆動力を出力する電動機と、
前記動力軸と駆動輪に連結された駆動軸との間での動力の伝達および伝達の解除を行なう動力伝達手段と、
前記電動機の回転子が回転停止した状態で該電動機から駆動力を出力している回転停止出力状態のとき、前記動力伝達手段により伝達可能な駆動力が前記動力軸に出力される駆動力よりも小さくなるよう該動力伝達手段を制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【００１５】
この本発明の駆動装置では、動力軸に動力を出力する電動機の回転子が回転停止した状態で電動機から駆動力を出力している回転停止出力状態のときには、動力軸と駆動輪に連結された駆動軸との間での動力の伝達および伝達の解除を行なう動力伝達手段により伝達可能な駆動力が動力軸に出力される駆動力よりも小さくなるよう動力伝達手段を制御する。これにより、電動機の回転軸が回転することになるから、電動機に流れる相電流の位相が変化し、電動機や電動機を駆動する駆動回路の過熱を防止することができる。
【００１６】
本発明の車両の制御方法は、
動力軸に駆動力を出力する電動機と、前記動力軸と駆動輪に連結された駆動軸との間での動力の伝達および伝達の解除を行なう動力伝達手段と、を備える車両の制御方法であって、
前記電動機の回転子が回転停止した状態で該電動機から駆動力を出力している回転停止出力状態のとき、前記動力伝達手段により伝達可能な駆動力が前記動力軸に出力される駆動力よりも小さくなるよう該動力伝達手段を制御する、
ことを要旨とする。
【００１７】
この本発明の車両の制御方法では、動力軸に動力を出力する電動機の回転子が回転停止した状態で電動機から駆動力を出力している回転停止出力状態のときには、動力軸と駆動輪に連結された駆動軸との間での動力の伝達および伝達の解除を行なう動力伝達手段により伝達可能な駆動力が動力軸に出力される駆動力よりも小さくなるよう動力伝達手段を制御する。これにより、電動機の回転軸が回転することになるから、電動機に流れる相電流の位相が変化し、電動機や電動機を駆動する駆動回路の過熱を防止することができる。
【００１８】
本発明の駆動装置の制御方法は、
車両に搭載され、動力軸に駆動力を出力する電動機と、前記動力軸と駆動輪に連結された駆動軸との間での動力の伝達および伝達の解除を行なう動力伝達手段と、を備える駆動装置の制御方法であって、
前記電動機の回転子が回転停止した状態で該電動機から駆動力を出力している回転停止出力状態のとき、前記動力伝達手段により伝達可能な駆動力が前記動力軸に出力される駆動力よりも小さくなるよう該動力伝達手段を制御する、
ことを要旨とする。
【００１９】
この本発明の駆動装置の制御方法では、動力軸に動力を出力する電動機の回転子が回転停止した状態で電動機から駆動力を出力している回転停止出力状態のときには、動力軸と駆動輪に連結された駆動軸との間での動力の伝達および伝達の解除を行なう動力伝達手段により伝達可能な駆動力が動力軸に出力される駆動力よりも小さくなるよう動力伝達手段を制御する。これにより、電動機の回転軸が回転することになるから、電動機に流れる相電流の位相が変化し、電動機や電動機を駆動する駆動回路の過熱を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００２１】
図１は、本発明の一実施例としての電気自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例の電気自動車２０は、図示するように、動力軸３４に動力を出力するモータ２２と、バッテリ２６からの電力を用いてモータ２２を駆動するインバータ２４と、動力軸３４に出力される動力を駆動輪３９ａ，３９ｂにデファレンシャルギヤ３８を介して連結された駆動軸３４に伝達する変速機４０と、車両全体をコントロールする電子制御ユニット５０と、を備える。
【００２２】
図２は、モータ２２を中心とした電気駆動系の構成の概略を示す構成図である。モータ２２は、図示するように、永久磁石が貼り付けられたロータと三相コイルが巻回されたステータとを有し、発電機として駆動できると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されている。インバータ２４は、６個のトランジスタＴ１〜Ｔ６とトランジスタＴ１〜Ｔ６に逆並列接続された６個のダイオードＤ１〜Ｄ６とにより構成されている。６個のトランジスタＴ１〜Ｔ６は、バッテリ２６の正極が接続された正極母線とバッテリ２６の負極が接続された負極母線とに対してソース側とシンク側とになるよう２個ずつペアで配置され、その接続点にモータ２２の三相コイル（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）の各々が接続されている。したがって、対をなすトランジスタＴ１〜Ｔ６のオン時間の割合を調節することにより三相コイルに回転磁界を形成でき、モータ２２を回転駆動することができる。
【００２３】
変速機４０は、動力軸３４と駆動軸３６との間の変速段の変更を伴う動力の伝達および動力軸３４と駆動軸３６との接続の解除を行なうことができるように構成されている。変速機４０の構成の一例を図３に示す。図示するように、変速機４０は、シングルピニオンの遊星歯車機構４２，４４，４６と二つのクラッチＣ１，Ｃ２と三つのブレーキＢ１，Ｂ２，Ｂ３とにより構成されている。遊星歯車機構４２は、外歯歯車のサンギヤ４２ｓと、このサンギヤ４２ｓと同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ４２ｒと、サンギヤ４２ｓに噛合すると共にリングギヤ４２ｒに噛合する複数のピニオンギヤ４２ｐと、複数のピニオンギヤ４２ｐを自転かつ公転自在に保持するキャリア４２ｃとを備えており、サンギヤ４２ｓはクラッチＣ２のオンオフにより動力軸３４に接続または接続の解除ができるようになっていると共にブレーキＢ１のオンオフによりその回転を停止または自由にできるようになっており、キャリア４２ｃはブレーキＢ２のオンオフによりその回転を停止または自由にできるようになっている。遊星歯車機構４４は、外歯歯車のサンギヤ４４ｓと、このサンギヤ４４ｓと同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ４４ｒと、サンギヤ４４ｓに噛合すると共にリングギヤ４４ｒに噛合する複数のピニオンギヤ４４ｐと、複数のピニオンギヤ４４ｐを自転かつ公転自在に保持するキャリア４４ｃとを備えており、サンギヤ４４ｓは遊星歯車機構４２のサンギヤ４２ｓに接続され、リングギヤ４４ｒはクラッチＣ１のオンオフにより動力軸３４に接続またはその解除ができるようになっており、キャリア４４ｃは遊星歯車機構４２のリングギヤ４２ｒに接続されている。遊星歯車機構４６は、外歯歯車のサンギヤ４６ｓと、このサンギヤ４６ｓと同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ４６ｒと、サンギヤ４６ｓに噛合すると共にリングギヤ４６ｒに噛合する複数のピニオンギヤ４６ｐと、複数のピニオンギヤ４６ｐを自転かつ公転自在に保持するキャリア４６ｃとを備えており、サンギヤ４６ｓは遊星歯車機構４４のリングギヤ４４ｒに接続され、リングギヤ４６ｒはブレーキＢ３のオンオフによりその回転を停止または自由にできるようになっており、キャリア４６ｃは遊星歯車機構４２のリングギヤ４２ｒと遊星歯車機構４４のキャリア４４ｃと駆動軸３６とに接続されている。変速機４０は、クラッチＣ１，Ｃ２とブレーキＢ１，Ｂ２，Ｂ３とを全てオフにすることにより動力軸３４と駆動軸３６とを切り離すことができ、クラッチＣ１とブレーキＢ３とをオンとすると共にクラッチＣ２とブレーキＢ１，Ｂ２とをオフとすることにより動力軸３４の回転を比較的大きな減速比で減速して駆動軸３６に伝達し（以下、この状態を１速の状態という）、クラッチＣ１とブレーキＢ２とをオンとすると共にクラッチＣ２とブレーキＢ１，Ｂ３とをオフとすることにより動力軸３４の回転を１速より小さな減速比で減速して駆動軸３６に伝達し（以下、この状態を２速の状態という）、クラッチＣ１とクラッチＢ１とをオンとすると共にクラッチＣ２とブレーキＢ２，Ｂ３とをオフとすることにより動力軸３４の回転を２速より小さな減速比で減速して駆動軸３６に伝達し（以下、この状態を３速の状態という）、クラッチＣ１，Ｃ２をオンとすると共にクラッチＢ１，Ｂ２，Ｂ３をオフとすることにより動力軸３４の回転をそのまま駆動軸３６に伝達する（以下、この状態を４速の状態という）。また、この変速機４０は、クラッチＣ２とブレーキＢ３とをオンとすると共にクラッチＣ１とブレーキＢ１，Ｂ２とをオフとすることにより動力軸３４の回転を反転かつ減速して駆動軸３６に伝達する（以下、この状態をリバースの状態という）。クラッチＣ１，Ｃ２やブレーキＢ１，Ｂ２，Ｂ３のオンオフは、図１に示すように、油圧式のアクチュエータ４８の駆動によりクラッチＣ１，Ｃ２やブレーキＢ１，Ｂ２，Ｂ３に対して作用させる油圧を調節することより行なわれる。
【００２４】
電子制御ユニット５０は、ＣＰＵ５２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ５２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ５４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ５６と、図示しない入出力ポートとを備える。電子制御ユニット５０には、シフトレバー６１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ６２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル６３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ６４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル６５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ６６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ６８からの車速Ｖ，モータ２２のロータの回転位置を検出する回転位置検出センサ２２ａからの回転位置，モータ２３の温度を検出する温度センサ２３からのモータ温度ｔｍ，インバータ２４のトランジスタＴ１〜Ｔ６の温度を検出する温度センサ２５ａ〜２５ｆからの素子温度ｔａ〜ｔｆ，モータ２２の三相コイルの各相に流れる相電流を検出する図示しない電流センサからの相電流などが入力ポートを介して入力されている。電子制御ユニット５０からは、インバータ２４のトランジスタＴ１〜Ｔ６へのスイッチング制御信号や変速機４０のアクチュエータ４８への駆動信号などが出力ポートを介して出力されている。
【００２５】
次に、こうして構成された実施例の電気自動車２０の動作、特に、登坂路でアクセルペダル６３が踏み込まれた状態で車両が停止している際の動作について説明する。図４は、電子制御ユニット５０により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００２６】
駆動制御ルーチンが実行されると、電子制御ユニット５０のＣＰＵ５２は、まず、アクセルペダルポジションセンサ６４からのアクセル開度Ａｃｃや車速センサ６８からの車速車速Ｖ，モータ２２の回転数Ｎｍなど制御に必要なデータを入力する（ステップＳ１００）。ここで、モータ２２の回転数Ｎｍは、図示しないモータ回転数算出ルーチンにより、回転位置検出センサ２２ａからのモータ２２のロータの回転位置に基づいて計算されてＲＡＭ５４の所定アドレスに書き込まれたものを読み込むことにより入力するものとした。
【００２７】
こうしてデータを入力すると、入力したアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて車両に要求されるトルクとして駆動輪３９ａ，３９ｂに連結された駆動軸３６に出力すべき要求トルクＴｄ＊を設定すると共に（ステップＳ１１０）、設定した要求トルクＴｄ＊と車速Ｖとに基づいて変速機４０の目標変速段ｎ＊を設定する（ステップＳ１２０）。要求トルクＴｄ＊は、実施例では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと要求トルクＴｄ＊との関係を予め定めて要求トルク設定用マップとしてＲＯＭ５４に記憶しておき、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとが与えられると記憶したマップから対応する要求トルクＴｄ＊を導出して設定するものとした。図５に要求トルク設定用マップの一例を示す。変速機４０の目標変速段ｎ＊は、実施例では、要求トルクＴｄ＊と車速Ｖと目標変速段ｎ＊との関係を予め定めて図示しない目標変速段設定用マップとしてＲＯＭ５４に記憶しておき、要求トルクＴｄ＊と車速Ｖとが与えられると記憶したマップから対応する目標変速段ｎ＊を導出して設定するものとした。登坂路でアクセルペダル６３が踏み込まれた状態で車両が停止しているときには、変速機４０の目標変速段ｎ＊に１速を設定するものとした。
【００２８】
続いて、後述するフラグＦの値を調べる（ステップＳ１３０）。このフラグＦは、変速機４０のクラッチＣ１，Ｃ２やブレーキＢ１，Ｂ２，Ｂ３のうち目標変速段ｎ＊に応じたクラッチやブレーキを完全に係合させるときには値０が設定され、半係合させるときには値１が設定されるフラグである。
【００２９】
フラグＦが値０のときには、モータ２２の回転数Ｎｍの絶対値を閾値Ｎｒｅｆと比較すると共に（ステップＳ１４０）、要求トルクＴｄ＊を閾値Ｔｒｅｆと比較し（ステップＳ１５０）、モータ２２の回転数Ｎｍが閾値Ｎｒｅｆ以下であり且つ要求トルクＴｄ＊が閾値Ｔｒｅｆ以上のときには、その状態が所定時間に亘って継続しているか否かを判定する（ステップＳ１６０）。ここで、閾値Ｎｒｅｆは、モータ２２が略回転停止しているか否かを判定するために用いられる閾値であり、モータ２２やインバータ２４の特性などにより定められる。また、閾値Ｔｒｅｆは、モータ２２からある程度のトルクが出力されるか否かを判定するために用いられる閾値であり、モータ２２の特性などにより定められる。さらに、所定時間は、モータ２２が略停止しており且つモータ２２からある程度のトルクが出力されている状態であると判定してもよい時間として設定することができる。いま、登坂路でアクセルペダル６３が踏み込まれて保持されている状態で車両が停止しているとき（モータＭＧ２のロータが回転停止しているとき）を考える。このとき、モータＭＧ２のロータが回転停止しているにも拘わらずモータ２２から比較的大きいトルクが出力しようとすると、モータ２２の三相コイルのうち特定の相にだけ大きな電流が流れることになり、トランジスタＴ１〜Ｔ６のうち特定のトランジスタが過度に温度上昇することがある。一方、平坦地で車両が発進するときなどにアクセルペダル６３が大きく踏み込まれたときなどにも、モータ２２の回転数Ｎｍが閾値Ｎｒｅｆ以下であり且つ要求トルクＴｄ＊が閾値Ｔｒｅｆ以上となることはあるが、この場合、この状態は比較的短時間であるため、特定のトランジスタの過度の温度上昇は考えにくい。ステップＳ１４０〜Ｓ１６０の処理は、トランジスタＴ１〜Ｔ６のうち特定のトランジスタの過度の温度上昇が予測される状態であるか否かを判定する処理となる。
【００３０】
モータ２２の回転数Ｎｍの絶対値が閾値Ｎｒｅｆより大きいときや、要求トルクＴｄ＊が閾値ｔｒｅｆより小さいとき，モータ２２の回転数Ｎｍが閾値Ｎｒｅｆ以下であり且つ要求トルクＴｄ＊が閾値Ｔｒｅｆ以上であるがこの状態が未だ所定時間に亘って継続していないときには、変速機４０のクラッチＣ１，Ｃ２やブレーキＢ１，Ｂ２，Ｂ３のうち目標変速段ｎ＊に応じたクラッチやブレーキ（例えば、目標変速段ｎ＊が１速のときには、クラッチＣ１およびブレーキＢ３）が完全に係合されるようアクチュエータ４８を駆動制御すると共に（ステップＳ１７０）、フラグＦに値０を設定し（ステップＳ１８０）、要求トルクＴｄ＊を変速機４０の目標変速段ｎ＊におけるギヤ比Ｇｒで除したトルク（Ｔｄ＊／Ｇｒ）がモータ２２から出力されるようインバータ２４のトランジスタＴ１〜Ｔ６をスイッチング制御を行ない（ステップＳ２１０）、駆動制御ルーチンを終了する。  この場合、目標変速段ｎ＊に応じたクラッチやブレーキが完全に係合した状態でモータ２２から駆動輪３９ａ，３９ｂに要求トルクＴｄ＊に応じたトルクを出力することになる。
【００３１】
一方、モータ２２の回転数Ｎｍが閾値Ｎｒｅｆ以下であり要求トルクＴｄ＊が閾値Ｔｒｅｆ以上の状態が所定時間に亘って継続しているときには（ステップＳ１４０〜Ｓ１６０）、トランジスタＴ１〜Ｔ６のうち特定のトランジスタの過度の温度上昇が予測される状態であると判断し、変速機４０の目標変速段ｎ＊に応じたクラッチやブレーキ（例えば、目標変速段ｎ＊が１速のときには、クラッチＣ１およびブレーキＢ３）が半係合されるようアクチュエータ４８を駆動制御すると共に（ステップＳ１９０）、フラグＦに値１を設定し（ステップＳ２００）、トルク（Ｔｄ＊／Ｇｒ）がモータ２２から出力されるようインバータ２４のトランジスタＴ１〜Ｔ６をスイッチング制御して（ステップＳ２１０）、駆動制御ルーチンを終了する。この場合、モータ２２から出力されるトルクの一部が駆動軸３６に伝達されない程度に変速機４０の目標変速段ｎ＊に応じたクラッチやブレーキを半係合状態にするものとした。即ち、変速機４０により伝達可能なトルクがモータ２２から出力されるトルクより小さくなるよう目標変速段ｎ＊に応じたクラッチやブレーキを半係合状態にするものとした。これにより、モータ２２は回転することになる。
【００３２】
ステップＳ１３０でフラグＦが値１のときには、モータ２２のインバータ２４のトランジスタＴ１〜Ｔ６の状態が変更されたか否かを判定する（ステップＳ２２０）。この判定は、モータ２２の三相コイルに異なる相電流が流れるようになったか否かを判定する処理であり、例えば、モータ２２の三相コイルのうち比較的大きな電流が流れていた相の電流が値０を含む比較的小さい所定範囲内になったか否かや、モータ２２のロータの回転位置が電気角（２π／３）に相当する回転角以上回転したか否かなどをを調べることにより行なうことができる。なお、電気角（２π／３）は、モータ２２の相電流の一位相分に相当する電気角である。トランジスタＴ１〜Ｔ６の状態が変更されていないときには、モータ２２の三相コイルに略同一の相電流が流れていると判断し、ステップＳ１９０以降の処理を実行して駆動制御ルーチンを終了する。一方、トランジスタＴ１〜Ｔ６の状態が変更されたときには、モータ２２の三相コイルに異なる相電流が流れるようになったと判断し、半係合状態にしていたクラッチやブレーキが完全にオンとなるようアクチュエータ４８を駆動制御し（ステップＳ１７０）、フラグＦに値０を設定し（ステップＳ１８０）、トルク（Ｔｄ＊／Ｇｒ）がモータ２２から出力されるようインバータ２４のトランジスタＴ１〜Ｔ６をスイッチング制御して（ステップＳ２１０）、駆動制御ルーチンを終了する。
【００３３】
いま、所定時間に亘って登坂路でアクセルペダル６３が踏み込まれて保持されている状態で車両が停止しているとき（モータＭＧ２のロータが回転停止しているとき）を考える。このとき、モータ２２の三相コイルのうちの特定の相の温度やトランジスタＴ１〜Ｔ６のうちの特定のトランジスタが過度に温度上昇することがあるが、過度の温度上昇が予測されたときには、モータ２２からトルク（Ｔｄ＊／Ｇｒ）を出力しつつ変速機４０の目標変速段ｎ＊に応じたクラッチやブレーキを完全係合状態から半係合状態にすることにより、モータ２２が回転してロータの回転位置が変化するため、モータ２２の三相コイルの各相に流れる相電流が変化し、三相コイルのうちの特定の相や、インバータ２４のトランジスタＴ１〜Ｔ６のうちの特定のトランジスタが過度に温度上昇するのを防止することができる。なお、このとき、変速機４０は通常１速の状態であるため、クラッチＣ１とブレーキＢ３との両方または一方を半係合状態にすることにより、モータ２２を回転させることになる。
【００３４】
以上説明した実施例の電気自動車２０によれば、モータ２２の回転数Ｎｍの絶対値が閾値Ｎｒｅｆ以下であり要求トルクＴｄ＊が閾値Ｔｒｅｆ以上の状態が所定時間に亘って継続しているときには、要求トルクＴｄ＊と目標変速段ｎ＊とに応じたトルク（Ｔｄ＊／Ｇｒ）をモータ２２から出力しつつ変速機４０の目標変速段ｎ＊に応じたクラッチやブレーキを半係合状態にするから、モータ２２が回転して相電流の位相が変化し、モータ２２やインバータ２４の過度の温度上昇を防止することができる。
【００３５】
実施例の電気自動車２０では、モータ２２の回転数Ｎｍと要求トルクＴｄ＊とを用いて変速機４０のクラッチやブレーキを半係合状態にするものとしたが、モータ２２の回転数Ｎｍに代えて車速Ｖを用いるものとしてもよいし、要求トルクＴｄ＊に代えてアクセルペダル６３とブレーキペダル６５との操作状態を用いるものとしてもよい。この場合、例えば、車速Ｖが略値０であり且つアクセルオンでブレーキオフの状態が所定時間に亘って継続しているときに、変速機４０のクラッチやブレーキを半係合状態にするものとしてもよい。
【００３６】
実施例の電気自動車２０では、モータ２２の回転数Ｎｍが閾値Ｎｒｅｆ以下であり要求トルクＴｄ＊が閾値Ｔｒｅｆ以上の状態が所定時間に亘って継続しているときには、モータ温度ｔｍやインバータ温度ｔｉｎｖに拘わらず、変速機４０の目標変速段ｎ＊に応じたクラッチやブレーキを半係合状態にするものとしたが、モータ温度ｔｍが所定温度ｔｍｒｅｆを超えたときやインバータ温度ｔｉｎｖが所定温度ｔｉｎｖｒｅｆを超えたときに、変速機４０の目標変速段ｎ＊に応じたクラッチやブレーキを半係合状態にするものとしてもよい。ここで、インバータ温度ｔｉｎｖは、温度センサ２５ａ〜２５ｆからの素子温度ｔａ〜ｔｆのうち最も高い温度を用いるものとすることができる。また、所定温度ｔｍｒｅｆや所定温度ｔｉｎｖｒｅｆは、予め定められたモータ２２やインバータ２４の許容温度よりも若干低い温度などにそれぞれ設定することができる。こうすれば、変速機４０の目標変速段ｎ＊に応じたクラッチやブレーキを半係合状態にする機会をより限定することができる。
【００３７】
実施例の電気自動車２０では、変速機４０の目標変速段ｎ＊に応じたクラッチやブレーキを半係合状態にするときでも、モータ２２からはトルク（Ｔｄ＊／Ｇｒ）を出力するものとしたが、トルク（Ｔｄ＊／Ｇｒ）よりも若干大きいトルクを出力するものとしてもよい。この場合、変速機４０の目標変速段ｎ＊に応じたクラッチやブレーキを半係合状態にするときに、完全係合状態にするときと同様のトルクが駆動輪３９ａ，３９ｂに連結された駆動軸３６に出力されるようモータ２２からトルクを出力するものとしてもよい。こうすれば、変速機４０の目標変速段ｎ＊に応じたクラッチやブレーキを半係合状態にする際に車両がずり下がるのを抑制することができる。
【００３８】
実施例の電気自動車２０では、モータ２２が接続された動力軸３４と駆動輪３９ａ，３９ｂに連結された駆動軸３６との間で変速段の変更を伴って動力を伝達する変速機４０を備えるものとしたが、動力軸３４と駆動軸３６との間で伝達可能なトルクを調整することができるものであれば、変速機４０に限られず、クラッチなどを用いるものとしてもよい。
【００３９】
実施例では、駆動軸３６に変速機４０を介して接続された動力軸３４に動力を出力するモータ２２を備える電気自動車２０について説明したが、図６の変形例の電気自動車１２０に例示するように、動力軸３４に遊星歯車機構１２６を介してエンジン１２２とモータ１２４とを接続した電気自動車１２０に適用するものとしてもよいし、図９の変形例の電気自動車２２０に例示するように、エンジンと２２２と、エンジン２２２のクランクシャフトに接続されたインナーロータ２３２と駆動軸３６に変速機４０を介して接続された動力軸に接続されたアウターロータ２３４とを有しエンジン２２２の動力の一部を動力軸３２に伝達すると共に残余の動力を電力に変換する対ロータ電動機２３０とを備える電気自動車２２０に適用するものとしてもよい。
【００４０】
ここで、実施例や変形例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、動力軸３４に動力を出力するモータ２２が「電動機」に相当し、クラッチＣ１，Ｃ２やブレーキＢ１，Ｂ２，Ｂ３を有し油圧式のアクチュエータ４８の駆動制御によってクラッチＣ１，Ｃ２やブレーキＢ１，Ｂ２，Ｂ３の係合状態を変更することにより動力軸３４と駆動輪３９ａ，３９ｂにデファレンシャルギヤ３８を介して連結された駆動軸３６との間で変速段の変更を伴う動力の伝達および動力軸３４と駆動軸３６との接続の解除を行なう変速機４０が「動力伝達手段」に相当し、モータ２２の回転数Ｎｍの絶対値が閾値Ｎｒｅｆ以下であり要求トルクＴｄ＊が閾値Ｔｒｅｆ以上の状態が所定時間に亘って継続しているときに要求トルクＴｄ＊と目標変速段ｎ＊とに応じたトルク（Ｔｄ＊／Ｇｒ）をモータ２２から出力しつつ変速機４０の目標変速段ｎ＊に応じたクラッチやブレーキを半係合状態にする図３の駆動制御ルーチンを実行する電子制御ユニット４０が「制御手段」に相当する。また、モータ２２の温度を検出する温度センサ２３やモータ２２を駆動するインバータ２４のトランジスタＴ１〜Ｔ６の温度を検出する温度センサ２５ａ〜２５ｆが「温度検出手段」に相当する。変形例では、動力軸３４と駆動軸３６との間で動力を伝達するクラッチが「動力伝達手段」に相当する。また、エンジン１２２が「内燃機関」に相当し、動力軸３４に接続された遊星歯車機構１２６と遊星歯車機構１２６に接続されたモータ１２４とが「回転調整手段」に相当する。また、エンジンと２２２も「内燃機関」に相当し、エンジン２２２のクランクシャフトに接続されたインナーロータ２３２と駆動軸３６に変速機４０を介して接続された動力軸に接続されたアウターロータ２３４とを有しエンジン２２２の動力の一部を動力軸３２に伝達すると共に残余の動力を電力に変換する対ロータ電動機２３０も「回転調整手段」に相当する。なお、実施例や変形例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための最良の形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
【００４１】
また、こうした電気自動車に適用するものに限定されるものではなく、自動車以外の車両に搭載される駆動装置の形態としてもよいし、車両や駆動装置の制御方法の形態としてもよい。
【００４２】
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は、車両や駆動装置の製造産業などに利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の一実施例としての電気自動車２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】モータ２２を中心として電気駆動系の構成の概略を示す構成図である。
【図３】変速機４０の構成の概略を示す構成図である。
【図４】電子制御ユニット５０により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図５】要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。
【図６】変形例のハイブリッド自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。
【図７】変形例のハイブリッド自動車２２０の構成の概略を示す構成図である。
【符号の説明】
【００４５】
２０，１２０，２２０  電気自動車、２２  モータ、２２ａ  回転位置検出センサ、２４  インバータ、２３，２５ａ〜２５ｆ  温度センサ、２６  バッテリ、３４  動力軸、３６  駆動軸、３８  デファレンシャルギヤ、３９ａ，３９ｂ  駆動輪、４０  変速機、４２，４４，４６  遊星歯車機構、４２ｓ，４４ｓ，４６ｓ  サンギヤ、４２ｃ，４４ｃ，４６ｃ  キャリア、４２ｒ，４４ｒ，４６ｒ  リングギヤ、５０  ハイブリッド用電子制御ユニット、５２  ＣＰＵ、５４  ＲＯＭ、５６  ＲＡＭ、６１  シフトレバー、６２  シフトポジションセンサ、６３  アクセルペダル、６４  アクセルペダルポジションセンサ、６５  ブレーキペダル、６６  ブレーキペダルポジションセンサ、６８  車速センサ、１２２，２２２  エンジン、１２４  モータ、１２６  遊星歯車機構、２３０  対ロータ電動機、２３２  インナーロータ、２３４  アウターロータ、Ｃ１，Ｃ２  クラッチ、Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３  ブレーキ。
【図１】
2008125318.tif 000003
【図２】
2008125318.tif 000004
【図３】
2008125318.tif 000005
【図４】
2008125318.tif 000006
【図５】
2008125318.tif 000007
【図６】
2008125318.tif 000008
【図７】
2008125318.tif 000009