(57)【要約】      （修正有）【課題】バッテリの過充電やクラッチの過加熱や変速ショックの発生を抑制可能な電動車両の制御装置を提供する。【解決手段】強電バッテリ４０、走行用モータＭＧ、自動変速機１０の作動を制御するコントロールユニット１００は、燃料電池３０の発電中での摩擦クラッチを締結するシフトアップ変速時に、強電バッテリ４０および摩擦クラッチの状態に基づいて、摩擦クラッチの吸収可能エネルギＥclutch_maxおよび変速の際に摩擦クラッチが熱に変換するエネルギ推定値Ｅclutch13を求め、エネルギ推定値Ｅclutch13（Ｅclutch13_γ）が吸収可能エネルギＥclutch_maxよりも大きい場合には、シフトアップ変速を禁止する。【選択図】図１
2016010238.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載された発電手段および蓄電手段と、
前記発電手段および前記蓄電手段からの電力により駆動される一方、回生した電力を前記蓄電手段に充電可能な回転電機と、
前記回転電機の動力を駆動輪側に伝達し、かつ、シフトアップ変速時に摩擦クラッチを締結する変速段を備えた変速機と、
前記蓄電手段、前記回転電機、前記変速機の作動を制御する制御手段と、
を備えた電動車両の制御装置であって、
前記制御手段は、前記発電手段の発電中での前記摩擦クラッチを締結する前記シフトアップ変速時に、前記蓄電手段および前記摩擦クラッチの状態に基づいて、前記摩擦クラッチの吸収可能エネルギおよび前記変速の際に前記摩擦クラッチが熱に変換するエネルギを求め、前記熱に変換するエネルギが前記吸収可能エネルギよりも大きい場合には、前記シフトアップ変速を禁止することを特徴とする電動車両の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電動車両の制御装置において、
前記制御手段は、前記摩擦クラッチが熱に変換するエネルギは、前記蓄電手段により吸収可能な電力である吸収可能余剰電力および前記回転電機の出力に基づいて求めることを特徴とする電動車両の制御装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の電動車両の制御装置において、
前記制御手段は、前記蓄電手段により吸収可能な電力である吸収可能余剰電力に基づいて算出した変速時間が、目標変速時間よりも大きい場合に、前記熱に変換するエネルギが前記吸収可能エネルギよりも大きいとみなして前記シフトアップ変速を禁止することを特徴とする電動車両の制御装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の電動車両の制御装置において、
前記制御手段は、前記シフトアップ変速禁止と判断した場合に、前記回転電機回転数が、予め設定された上限回転数閾値以上の場合には、前記シフトアップ変速の禁止を解除して許可することを特徴とする電動車両の制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載の電動車両の制御装置において、
前記制御手段は、前記シフトアップ変速の禁止を解除して許可した際に、変速中の前記摩擦クラッチの伝達トルクを、前記吸収可能エネルギに基づいて低下させることを特徴とする電動車両の制御装置。
【請求項６】
請求項５に記載の電動車両の制御装置において、
前記制御手段は、前記低下させた前記摩擦クラッチの伝達トルクを、イナーシャフェーズ完了後に、定常走行時のクラッチ伝達トルク相当まで増加させることを特徴とする電動車両の制御装置。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の電動車両の制御装置において、
前記制御手段は、前記摩擦クラッチが熱に変換するエネルギの算出時に、前記発電手段の応答性の推定精度に応じ、前記推定精度が低い場合には、前記推定精度が高い場合と比較して、前記摩擦クラッチが熱に変換するエネルギの値を増加させることを特徴とする電動車両の制御装置。
【請求項８】
請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の電動車両の制御装置において、
前記制御手段は、前記摩擦クラッチが熱に変換するエネルギの算出時に、前記摩擦クラッチの伝達トルクの推定精度に応じ、前記推定精度が低い場合には、前記推定精度が高い場合と比較して、前記摩擦クラッチが熱に変換するエネルギの値を増加させることを特徴とする電動車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回生可能な回転電機とは別に、燃料電池などの発電手段を備えた電動車両の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、燃料電池を備えた電動車両において、シフトアップ時に、回転電機のトルクを一時的に小さくするとともに、燃料電池の発電量を変速後の回転電機の出力トルクに応じた発電量に制御するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
この従来技術によれば、シフトアップ変速時に発電量を低下させ、過大な回転電機出力トルクが駆動軸に伝達するのを回避して変速ショックを抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2008-154387公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来技術では、バッテリ状態を考慮せずにシフトアップ変速を実行していた。このため、バッテリへの充電過多でバッテリが過充電状態となったり、バッテリが十分に電力を蓄電できない場合に、クラッチの吸収エネルギ増加による過加熱、あるいは、変速ショックの発生を招いたりするおそれがあった。
【０００５】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、バッテリの過充電やクラッチの過加熱や変速ショックの発生を抑制可能な電動車両の制御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】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明は、
蓄電手段、回転電機、変速機の作動を制御する制御手段は、発電手段の発電中での摩擦クラッチを締結するシフトアップ変速時に、前記蓄電手段および前記摩擦クラッチの状態に基づいて、前記摩擦クラッチが吸収可能エネルギおよび前記変速の際に前記摩擦クラッチが熱に変換するエネルギを求め、前記熱に変換するエネルギが前記吸収可能エネルギよりも大きい場合には、前記シフトアップ変速を禁止することを特徴とする電動車両の制御装置とした。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の電動車両の制御装置では、変速制御手段のシフトアップ変速要求時に、蓄電手段の状態および摩擦クラッチ状態に基づいて、摩擦クラッチの吸収可能エネルギおよび変速の際に摩擦クラッチが熱に変換するエネルギを求める。そして、熱に変換するエネルギが吸収可能エネルギよりも大きい場合にはシフトアップ変速を禁止する。
したがって、蓄電手段の過充電やクラッチの過加熱や変速ショックが発生するおそれのある場合には、シフトアップ変速を禁止することにより、これらの発生を回避できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１の電動車両の制御装置を適用した電動車両の全体システム図である。
【図２】実施の形態１の電動車両の制御装置における自動変速機の構成を示す構成図である。
【図３】実施の形態１の電動車両の制御装置のシフトアップ変速に係わる処理の流れを示すフローチャートであって、演算周期ごとに実施する処理の流れを示している。
【図４】実施の形態１の電動車両の制御装置のシフトアップ変速に係わる処理の流れを示すフローチャートであって、シフトアップ変速を開始してからの処理の流れを示している。
【図５】実施の形態１の電動車両の制御装置において要求出力を演算する構成を示す演算ブロック図である。
【図６】実施の形態１の電動車両の制御装置において吸収可能余剰電力を演算する構成を示す演算ブロック図である。
【図７】実施の形態１の電動車両の制御装置において出力可能余剰電力を演算する構成を示す演算ブロック図である。
【図８】実施の形態１の電動車両の制御装置においてモータ下限トルクを演算する構成を示す演算ブロック図である。
【図９】実施の形態１の電動車両の制御装置において摩擦クラッチの焼損限界に対する吸収可能エネルギ、保持エネルギの変化の一例を示すタイムチャートである。
【図１０】実施の形態１の電動車両の制御装置における発電手段としての燃料電池の応答性推定精度に応じた安全係数の設定特性を示す安全係数特性図である。
【図１１】実施の形態１の電動車両の制御装置におけるクラッチ伝達トルク精度に応じた安全係数の設定特性を示す安全係数特性図である。
【図１２】実施の形態１の電動車両の制御装置の発電中のシフトアップ変速時にシフトアップ変速を許可した場合の動作の一例を示すタイムチャートである。
【図１３】実施の形態１の電動車両の制御装置の発電中のシフトアップ変速時にシフトアップ変速を禁止した後、モータ回転数上昇抑制のためにシフトアップ変速を実行した場合の動作の一例を示すタイムチャートである。
【図１４】実施の形態２の電動車両の制御装置のシフトアップ変速に係わる処理の流れを示すフローチャートである。
【図１５】実施の形態３の電動車両の制御装置を適用した電動車両の全体システム図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の電動車両の制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施の形態に基づいて説明する。
（実施の形態１）
まず、実施の形態１における電動車両の制御装置の構成を、[全体システム構成][自動変速機の構成] [変速制御系の構成] [シフトアップ変速制御処理構成]に分けて説明する。
【００１０】
［全体システム構成］
図１は、実施の形態１の電動車両の制御装置の全体システム図である。
電動車両の駆動系構成としては、図１に示すように、回転電機としての走行用モータＭＧと、自動変速機１０と、駆動輪Ｗと、を備えている。
【００１１】
前記走行用モータＭＧは、車両走行の推進力を得る（力行を行う）電動機であり、例えば、三相同期モータで構成することができる。
この走行用モータＭＧは、モータインバータ２０を介して燃料電池３０と強電バッテリ４０とに接続されている。すなわち、走行用モータＭＧの電源として、燃料電池３０および強電バッテリ４０の少なくとも一方を用い、その直流電源をモータインバータ２０により三相交流に変換して供給する。
また、車両の制動時などには、走行用モータＭＧを発電機として機能（回生）させて三相交流発電し、この三相交流がモータインバータ２０により直流に変換されて強電バッテリ４０に充電される。
【００１２】
そして、モータインバータ２０、燃料電池３０、強電バッテリ４０の間の電力供給状態は、コントロールユニット１００の制御に基づいて分配部５０により切り替えられる。すなわち、分配部５０は、走行用モータＭＧへの電力供給を、各種条件に基づいて、燃料電池３０と強電バッテリ４０との、いずれか一方、あるいは両方から行う。
なお、燃料電池３０は、周知のように、水素などの負極活物質と正極活物質（空気中の酸素等）とを反応させることにより継続的に電力を取り出すことができる発電装置である。また、強電バッテリ４０は、充放電可能なバッテリである。また、図において、車両や燃料電池３０の補機類、DC-DCコンバータは、図示を省略している。
【００１３】
[自動変速機の構成]
次に、自動変速機１０の構成を図２に基づいて説明する。
前記自動変速機１０は、変速比の異なる２つのギヤ対のいずれかで動力を伝達する常時噛み合い式有段変速機であり、減速比の小さな２速段（高速段）と減速比の大きな１速段（低速段）を有する２段変速機構としている。
【００１４】
この自動変速機１０は、平行に配置された変速機入力軸１１と変速機出力軸１２との間に設けられて、１速段を実現する１速側変速機構１３および２速段を実現する２速側変速機構１４を備えている。
【００１５】
前記１速側変速機構１３は、低速段ギヤ対１３０（ギヤ１３１，ギヤ１３２）が、変速機入出力軸１１，１２間を駆動結合するように、変速機出力軸１２に対するギヤ１３１の噛合締結/解放を行う噛合クラッチ１３３を備える。ここで、低速段ギヤ対１３０は、変速機出力軸１２上に回転自在に支持したギヤ１３１と、このギヤ１３１と噛み合い、変速機入力軸１１と共に回転するギヤ１３２と、から構成される。
【００１６】
前記２速側変速機構１４は、高速段ギヤ対１４０（ギヤ１４１，ギヤ１４２）が、変速機入出力軸１１，１２間を駆動結合するように、変速機入力軸１１に対するギヤ１４１の摩擦締結/解放を行う摩擦クラッチ１４３を備える。この摩擦クラッチ１４３として、本実施の形態１では、乾式の摩擦クラッチを用いている。
また、高速段ギヤ対１４０は、変速機入力軸１１上に回転自在に支持したギヤ１４１と、ギヤ１４１に噛み合い、変速機出力軸１２と共に回転するギヤ１４２と、から構成される。
【００１７】
前記変速機出力軸１２は、ファイナルドライブギヤ組１５を介して、ディファレンシャルギヤ装置１６に駆動結合されている。なお、ファイナルドライブギヤ組１５は、変速機出力軸１２に固定されたギヤ１５ａと、これに噛合されてディファレンシャルギヤ装置１６へ回転出力するギヤ１５ｂとを備えている。
【００１８】
次に、噛合クラッチ１３３および摩擦クラッチ１４３について説明する。
前記噛合クラッチ１３３は、シンクロ式の噛合締結によるクラッチであり、ギヤ１３１に設けたクラッチギヤ１３４と、変速機出力軸１２に結合したクラッチハブ１３５と、カップリングスリーブ１３６と、を有する。そして、電動アクチュエータ１２１によりカップリングスリーブ１３６をストローク駆動させることで、噛合締結/解放する。
【００１９】
前記摩擦クラッチ１４３は、ギヤ１４１と共に回転するドリブンプレート１４４と、変速機入力軸１１と共に回転するドライブプレート１４５と、を有する。そして、電動アクチュエータ１２２により両プレート１４４,１４５に押付力を付与したり取り除いたりすることで摩擦締結/解放する。なお、各クラッチ１３３，１４３を摩擦締結/解放させるアクチュエータは、電動のものに限定されず、流体圧で駆動するアクチュエータなどの他のアクチュエータを用いてもよい。
【００２０】
[変速制御系の構成]
電動車両の制御系構成としては、図１に示すように、コントロールユニット１００を備えるとともに、アクセル開度センサ１１１、車速センサ１１２、入力回転センサ１１３、出力回転センサ１１４を含むセンサ類を備えている。
また、コントロールユニット１００は、自動変速機１０から、クラッチポジション（ギヤ比）を示す信号が入力され、モータインバータ２０からモータ回転数Ｎmoおよびモータトルクを示す信号が入力される。さらに、コントロールユニット１００には、強電バッテリ４０から、充電量を示すＳＯＣ、電圧、電流、入力可能電力、出力可能電力が入力される。
【００２１】
前記コントロールユニット１００は、噛合クラッチ１３３が噛合締結で摩擦クラッチ１４３が解放された１速段が選択されている状態で２速段へシフトアップ変速する際、噛合クラッチ１３３の解放と摩擦クラッチ１４３の摩擦締結による掛け替え制御を遂行する。
また、噛合クラッチ１３３が解放され摩擦クラッチ１４３が摩擦締結された２速段が選択されている状態で１速段へシフトダウン変速する際、噛合クラッチ１３３の噛合締結と摩擦クラッチ１４３の解放による掛け替え制御を遂行する。
【００２２】
［シフトアップ変速制御処理構成］
次に、実施の形態１のコントロールユニット１００の特徴とする、燃料電池３０の発電中に１速段から２速段へシフトアップ変速する際の制御について説明する。
すなわち、本実施の形態１では、このシフトアップ変速時には、自動変速機１０の入力回転数の低下に伴い回生を行ってエネルギ効率を高めつつ、強電バッテリ４０の過充電や、摩擦クラッチ１４３の過加熱が生じないように、燃料電池３０の発電量を低下させる。
【００２３】
このシフトアップ変速制御を行うにあたり、本実施の形態１では、シフトアップ変速の実行の有無に係わらず常時実行している演算処理と、シフトアップ変速の実行要求があってから行う変速時制御とが存在する。
【００２４】
（常時演算処理）
そこで、まず、常時実行する演算処理について図３のフローチャートに基づいて順を追って説明する。
この図３の処理は、走行中、所定の演算周期（例えば、３０ｍｓｅｃ）で常時実行しており、最初のステップＳ１０１では、要求出力Ｗreqを演算する。
この要求出力Ｗreqは、図５に示す構成により求める。
すなわち、アクセル開度センサ１１１および車速センサ１１２からアクセル開度と車速とを読み込み、マップ部５０１において予め設定されたマップに基づいて目標駆動力を求める。そして、この目標駆動力を、除算部５０２において現在のギヤ比で除算し、さらに、この除算した値を換算部５０３において出力に換算して要求出力Ｗreqを求める。
【００２５】
図３に戻り、ステップＳ１０１に続くステップＳ１０２では、シフトアップ変速に伴い変化する運動エネルギＥIPを下記の式（１）を用いて演算する。
ＥIP＝（Ｉ／２）×（Ｎmo）2×（１−（１／α2））    ・・（１）
なお、Ｉは変速時に回転変化する軸周りのイナーシャ、Ｎmoは変速開始時のモータ回転数、αは自動変速機の段間比（１速段ギヤ比÷２速段ギヤ比）である。
【００２６】
ステップＳ１０２に続くステップＳ１０３では、吸収可能余剰電力Ｗgen_battを演算する。この吸収可能余剰電力Ｗgen_battは、現在、強電バッテリ４０に充電可能な電力であり、図６に示す構成により演算する。
すなわち、加算部６０１では、現在の強電バッテリ４０に充電可能な電力であるバッテリ入力可能電力と、図外の車載の補機類における消費電力を加算する。なお、これらの値は、強電バッテリ４０からの出力をプラス、入力をマイナスとする。よって、強電バッテリ４０に十分に充電可能な場合は、この加算値は、マイナスの値となる。
比較部６０２では、加算部６０１で得られた加算値と、分配部５０において強電バッテリ４０側へ通過可能な電力とを比較し、その大きい方の値を吸収可能余剰電力Ｗgen_battとする。なお、強電バッテリ４０側へ通過可能な電力は、バッテリ入力方向であるので、マイナスの値となる。
【００２７】
図３に戻り、ステップＳ１０３の次に進むステップＳ１０４では、出力可能余剰電力Ｗdrive_battを演算する。この出力可能余剰電力Ｗdrive_battは、強電バッテリ４０から走行用モータＭＧへ出力可能な電力であり、図７に示す構成により演算する。
すなわち、減算部７０１では、現在の強電バッテリ４０から出力可能な電力であるバッテリ出力可能電力から、補機消費電力を減算して、強電バッテリ４０から現在走行用モータＭＧへ出力可能な電力を演算する。
比較部７０２では、この現在走行用モータＭＧへ出力可能な電力と、分配部５０を強電バッテリ４０から走行用モータＭＧへ通過可能な電力と、を比較し、低い方の値を出力可能余剰電力Ｗdrive_battとする。
【００２８】
図３に戻り、ステップＳ１０４に続くステップＳ１０５では、モータ下限トルクＴmotor_Lolimを演算する。このモータ下限トルクＴmotor_Lolimは、現在の燃料電池３０の発電量により基づいて決定する下限値であって、図８に示す構成により演算する。
すなわち、加減算部８０１では、現在の燃料電池３０の発電量から吸収可能余剰電力Ｗgen_battを差し引く。そして、出力換算部８０２において、この吸収可能な電力分を差し引いた残りの電力によりトルク変換し、モータ回転数に応じたモータ下限トルクＴmotor_Lolimを演算する。
【００２９】
図３に戻り、ステップＳ１０５に続くステップＳ１０６では、変速制御中か否か判定し、変速制御中であればステップＳ１０７に進み、変速制御中でない場合はステップＳ１０８に進む。
変速制御中に進むステップＳ１０７では、変速により摩擦クラッチ１４３が今回の制御周期までに吸収したエネルギＥclutch_sft[kJ]を下記の式（３）により演算する。
Ｅclutch_sft（今回）
＝Ｔclutch（今回）×ΔＮclutch（今回）×ＳＴ＋Ｅclutch_sft（前回）・・・（３）
なお、Ｔclutchはクラッチ伝達トルク、ΔＮclutchはクラッチ差回転、ＳＴは演算周期である。また、非変速時には、吸収したエネルギＥclutch_sftとして前回値を用いる。
また、クラッチ伝達トルクＴclutchは、推定値を用いる。このクラッチ伝達トルクＴclutchは、摩擦クラッチ１４３を駆動する電動アクチュエータ１２２の駆動量もしくはその指令値から推定できる。あるいは、摩擦クラッチ１４３の締結時には、モータトルクから推定可能であり、スリップ締結時には、アクセル開度と車速とに基づく要求駆動トルクから推定可能である。
【００３０】
続くステップＳ１０８では、摩擦クラッチ１４３の吸収可能エネルギＥclutch_maxを演算する。
この摩擦クラッチ１４３における吸収可能エネルギＥclutch_maxは、下記の式（４）に示すように、摩擦クラッチ１４３の焼損限界値(KJ）から、摩擦クラッチ１４３が保持している保持エネルギ(KJ)を差し引いた値となる。
Ｅclutch_max＝焼損限界値−クラッチ保持エネルギ  ・・・・（４）
【００３１】
すなわち、図９に示すように、摩擦クラッチ１４３の焼損限界は、予め素材などに基づいて設定されている。一方、摩擦クラッチ１４３が保持しているエネルギは、変速を行うと時々刻々と変化する。この両者の差が、摩擦クラッチ１４３の吸収可能エネルギとなる。
【００３２】
ここで、クラッチ保持エネルギは、時々刻々と変化する値を制御周期ごとに常に演算するもので、下記の式（５）により演算する。
保持エネルギ（今回）＝max（０、保持エネルギ（前回値）−放熱特性(KJ/sec)×計算周期(sec)＋変速により摩擦クラッチが吸収したエネルギ(KJ) ）・・・（５）
また、摩擦クラッチ１４３が吸収したエネルギ（Ｅclutch_sft）は、下記の式（６）により演算する。
Ｅclutch_sft（今回）
＝Ｔclutch（今回）×ΔＮclutch（今回）×ＳＴ＋Ｅclutch_sft（前回）・・（６）
なお、Ｔclutchは、クラッチ伝達トルク、ΔＮclutchはクラッチ差回転（今回）、ＳＴは演算周期である。
【００３３】
（変速時制御）
次に、図４のフローチャートに基づいて、発電中のシフトアップ変速時に実施する制御について説明する。
最初のステップＳ２０１では、各値ＷTP_motor_perfect、ＷTP_motor11、ｔｉｍｅIP13、Ｅclutch13、Ｅclutch13_γ、ｔｉｍｅIP12、Ｅclutch12、ＷTP_motor_max、ＷTP_motor2、ＷFC2、ＷFC3、ＷFC4、γFC、γclutchを演算する。
【００３４】
以下に、ステップＳ２０１にて演算する各値について説明する。
ＷTP_motor_perfectは、駆動力の低下を防ぐためにトルクフェーズにて必要なモータ出力であり、下記の式（７）により演算する。
ＷTP_motor_perfect＝Ｗreq×α  ・・・（７）
なお、Ｗreqは、ステップＳ１０１にて得られた要求出力、αは自動変速機１０における１速段と２速段との段間比である。
【００３５】
ＷTP_motor11は、トルクフェーズ終了時の最大モータ出力であり、下記式（８）により演算する。
ＷTP_motor11＝min（Ｗdrive_batt＋ＷFC1、Ｗtp_motor_perfect）・・・（８）
なお、Ｗdrive_battはステップＳ１０４にて得られた出力可能余剰電力、ＷFC1は変速開始時点の発電量、ＷTP_motor_perfectは式（７）により得られたトルクフェーズにて必要なモータ出力である。
【００３６】
ｔｉｍｅIP13は、推定イナーシャフェーズ時間であって、この推定イナーシャフェーズ時間ｔｉｍｅIP13は、燃料電池３０の発電量を０まで低下させた場合の推定時間であり、下記の式（９）により演算する。
ｔｉｍｅIP13
＝ＥIP／[{（ＷTP_motor11＋Ｗreq）／２}＋Ｗgen_batt]  ・・・（９）
なお、ＥIPはステップＳ１０２で得られたシフトアップ変速に伴い変化する運動エネルギ、ＷTP_motor11は上記式（８）により得られたトルクフェーズ終了時の最大モータ出力、ＷreqはステップＳ１０１にて得られた要求出力、Ｗgen_battはステップＳ１０３にて得られた吸収可能余剰電力である。
【００３７】
Ｅclutch13は、摩擦クラッチ１４３が熱に変換するエネルギ推定値で、発電量を変速開始時の発電量ＷFC1から０に低下させた場合の値であって、下記の式（１０）により演算する。
Ｅclutch13
＝ＷTP_motor11×{１−（１／α）}×（ｔｉｍｅIP13＋ｔｉｍｅTP）÷２  ・・（１０）
なお、ＷTP_motor11は上記式（８）により得られたトルクフェーズ終了時の最大モータ出力、ｔｉｍｅIP13は上記式（９）により得られた推定イナーシャフェーズ時間、ｔｉｍｅTPは変速開始時に変速制御により決定した目標トルクフェーズ時間である。
【００３８】
すなわち、コントロールユニット１００は、シフトアップ変速時に発電量を０まで低下させた場合に摩擦クラッチ１４３が熱に変換するエネルギは、変速開始時のモータ回転数Ｎmo、前記自動変速機１０の段間比α、前記走行用モータＭＧの軸周りのイナーシャＩ、イナーシャフェーズ中の推定クラッチトルク、に基づいて算出する。ここで、変速開始時のモータ回転数Ｎmo、前記自動変速機１０の段間比α、前記走行用モータＭＧの軸周りのイナーシャＩは、運動エネルギＥIPを求めるのに用いている。
また、推定クラッチトルクは、トルクフェーズ終了時の最大モータ出力ＷTP_motor11に相当する。
【００３９】
ここで、上記式（１０）により求めたＥclutch13を、そのまま、摩擦クラッチ１４３が熱に変換するエネルギ推定値としてもよいが、本実施の形態１では、燃料電池３０の発電応答性および摩擦クラッチ１４３のクラッチ伝達トルク精度に基づく補正を行う。
【００４０】
この補正を行ったエネルギ推定値Ｅclutch13_γは、下記の式（１１）により求める。
Ｅclutch13_γ＝Ｅclutch13×γFC×γclutch    ・・（１１）
なお、γFCは、燃料電池３０の応答性推定精度悪化時の安全係数、γclutchはクラッチ伝達トルク精度悪化時の安全係数である。
【００４１】
これらの安全係数γFC、γclutchは、精度悪化に対応して、エネルギ推定値Ｅclutch13_γが大きくなるように設定されている。そして、エネルギ推定値Ｅclutch13_γが大きくなった場合、後述するシフトアップ禁止判断時において、禁止判断される傾向が強くなる。
【００４２】
各安全係数γFC、γclutchの設定特性を、図１０、図１１に示す。
図１０は、燃料電池３０の冷却水温度に対応した燃料電池３０の応答性推定精度悪化時の安全係数γFCの特性を示している。すなわち、冷却水温度が、燃料電池３０の応答性推定精度が高精度の領域である場合には、安全係数γFCを１．０に設定し、エネルギ推定値Ｅclutch13_γとしてＥclutch13をそのまま用いる。一方、冷却水温度が、この高精度領域から低温側、および高温側に離れると、エネルギ推定値Ｅclutch13_γが、高精度領域よりも高い値となるように設定している。なお、図においてａの値は、小数点以下の値であり、高精度領域よりも２，３割程度高い値となるように設定する。
すなわち、本実施の形態１では、摩擦クラッチ１４３が熱に変換するエネルギ推定値Ｅclutch13_γの算出時に、発電手段としての燃料電池３０の応答性の推定精度に応じ、推定精度が低い場合、推定精度が高い場合と比較して、エネルギ推定値Ｅclutch13_γを増加させる。
【００４３】
図１１は、クラッチ伝達トルク精度悪化時の安全係数γclutchの特性を示している。このクラッチ伝達トルク精度悪化時の安全係数γclutchは、変化因子を、油温、クラッチ指令伝達トルク、クラッチ差回転の少なくとも１つを用いる。
この安全係数γclutchは、油温、クラッチ指令伝達トルク、クラッチ差回転の各因子が、それぞれ、値が低い側の高精度領域にある場合は、安全係数γclutchを１．０に設定し、エネルギ推定値Ｅclutch13_γとしてＥclutch13をそのまま用いる。一方、油温、クラッチ指令伝達トルク、クラッチ差回転の各因子が、この高精度領域よりも高い値になると、エネルギ推定値Ｅclutch13_γが、高精度領域よりも高い値となるように設定している。なお、図においてｂの値は、小数点以下の値であり、高精度領域よりも２，３割程度高い値となるように設定する。
【００４４】
すなわち、実施の形態１では、摩擦クラッチ１４３が熱に変換するエネルギ推定値Ｅclutch13_γの算出時に、摩擦クラッチ１４３の伝達トルクの推定精度、油温の推定精度、クラッチ差回転の推定精度に応じ、各推定精度が低い場合、各推定精度が高い場合と比較して、エネルギ推定値Ｅclutch13_γを増加させる。
【００４５】
ｔｉｍｅIP12は、摩擦クラッチ１４３の吸収可能エネルギＥclutch_maxが、熱に変換するエネルギと等しい場合の推定イナーシャフェーズ時間であって、下記の式（１２）により演算する。
ｔｉｍｅIP12
＝ＥIP／[{（ＷTP_motor＋Ｗreq）／２}＋Ｗgen_batt]  ・・・（１２）
なお、ＥIPはステップＳ１０２にて得られた運動エネルギ、ＷTP_motorはトルクフェーズ終了時のモータ出力（回帰的に演算）、ＷreqはステップＳ１０１にて得られた要求出力、Ｗgen_battはステップＳ１０３にて得られた吸収可能余剰電力である。
【００４６】
Ｅclutch12は、摩擦クラッチ１４３の吸収可能エネルギＥclutch_maxが、熱に変換するエネルギと等しい場合の、摩擦クラッチ１４３が熱に変換するエネルギの推定値で、下記の式（１３）により演算する。
Ｅclutch12
＝ＷTP_motor×{１−（１／α）}×（ｔｉｍｅIP12＋ｔｉｍｅTP）÷２  ・・（１３）
なお、ＷTP_motorはトルクフェーズ終了時のモータ出力、ｔｉｍｅIP12は式（１２）により得られた推定イナーシャフェーズ時間、ｔｉｍｅTPは目標トルクフェーズ時間である。
したがって、この摩擦クラッチ１４３が熱に変換するエネルギ推定値Ｅclutch12も、変速開始時のモータ回転数Ｎmo、前記自動変速機１０の段間比α、前記走行用モータＭＧの軸周りのイナーシャＩ、イナーシャフェーズ中の推定クラッチトルクに基づいて算出する値である。
【００４７】
ＷTP_motor_maxは、摩擦クラッチ１４３の吸収可能エネルギＥclutch_maxが、熱に変換するエネルギと等しい場合のトルクフェーズ終了時のモータ出力であって、以下のようにして求める。
すなわち、式（９）（１０）において、トルクフェーズ終了時のモータ出力ＷTP_motor11を増減し、Ｅclutch12＝Ｅclutch_maxとなるモータ出力ＷTP_motor11を算出する。そして、これにより得られたモータ出力ＷTP_motor11を、ＷTP_motor_maxとする。
【００４８】
ＷTP_motor2は、摩擦クラッチ１４３の吸収可能エネルギＥclutch_maxが、熱に変換するエネルギと等しい場合の、最終的なトルクフェーズ終了時のモータ出力であって、下記の式（１４）により演算する。
ＷTP_motor2
＝min(Ｗdrive_batt＋ＷFC1、ＷTP_motor_perfect、ＷTP_motor_max)  ・・・（１４）
なお、Ｗdrive_battはステップＳ１０４にて得られた出力可能余剰電力、ＷTP_motor_perfectは式（７）により得られたトルクフェーズにて必要なモータ出力、ＷTP_motor_maxはトルクフェーズ終了時のモータ出力であって、摩擦クラッチ１４３が吸収可能なエネルギとなる値である。
【００４９】
ＷFC2はトルクフェーズ終了時に必要な発電量であり、下記の式（１５）により演算する。
ＷFC2＝min{ＷFC1、max（０、ＷTP_motor2−Ｗdrive_batt）}  ・・・（１５）
なお、ＷFC1は変速開始時点の発電量、ＷTP_motor2は上記式（１４）により得られたトルクフェーズ終了時のモータ出力、Ｗdrive_battはステップＳ１０４にて得られた出力可能余剰電力である。
【００５０】
ＷFC3は、イナーシャフェーズ中の燃料電池３０の発電量であり、下記の式（１６）により演算する。
ＷFC3
＝max[０、Ｗclutch_den＋Ｗgen_batt−{ＥIP／(ｔｉｍｅ_clutch−ｔｉｍｅTP)]]
・・・（１６）
なお、Ｗclutch_denは、摩擦クラッチ１４３が熱に変換および駆動力として伝達する出力であって、Ｗclutch_den＝（ＷTP_motor2＋Ｗreq）／２により求める。
また、ｔｉｍｅ_clutchは、摩擦クラッチ１４３の焼損限界となる変速時間であり下記の式（１７）により演算する。
ｔｉｍｅ_clutch
＝(Ｅclutch_max×２)／[ＷTP_motor2×{１−（１／α）}]P  ・・・（１７）
また、式（１６）においてＷgen_battはステップＳ１０３にて得られた吸収可能余剰電力、ＥIPはステップＳ１０２にて得られた運動エネルギ、ｔｉｍｅTPは目標トルクフェーズ時間である。
【００５１】
Ｔmotor_Lolimは、前述したように、図８に示す構成により得られた値であり、変速中に演算して得られた値である。
ＷFC4は、燃料電池３０のイナーシャフェーズ終了時の目標発電量であり、ＷFC4＝Ｗreqにより求める。
【００５２】
図４において、ステップＳ２０１に続くステップＳ２０２では、シフトアップ変速の可否判断を行う。すなわち、シフトアップ変速を許可するか禁止するか否かを、摩擦クラッチ１４３が熱に変換するエネルギ推定値Ｅclutch_γと、摩擦クラッチ１４３の吸収可能エネルギＥclutch_maxに基づいて判断する。具体的には、Ｅclutch_γ＜Ｅclutch_max（ＹＥＳ）の場合は、シフトアップ変速を許可してステップＳ２０３に進み、Ｅclutch_γ≧Ｅclutch_max（ＮＯ）の場合は、シフトアップ変速の禁止（Ｓ２１５）に向けて進む。
ここで、吸収可能エネルギＥclutch_maxは、前述のように焼損限界とクラッチが保持しているエネルギに基づいて演算している。
また、摩擦クラッチ１４３が熱に変換するエネルギ推定値Ｅclutch_γは、式（９）に示すように、強電バッテリ４０の吸収可能余剰電力Ｗgen_battに基づく推定イナーシャフェーズ時間ｔｉｍｅIP13と、トルクフェーズ時のモータ出力（ＷTP_motor11）であって、摩擦クラッチ１４３のクラッチ伝達トルク相当値に基づいて演算した値である。すなわち、強電バッテリ４０の状態と摩擦クラッチ１４３の状態とに基づいた値である。
【００５３】
ステップＳ２０２においてシフトアップ変速の許可判定した場合に進むステップＳ２０３では、変速中に燃料電池３０の発電量を低下させるか否か判定し、低下させる場合はステップＳ２０４に進み、低下させない場合はステップＳ２１１に進む。なお、ステップＳ２１１では、燃料電池３０の発電量を低下させることなくシフトアップ変速を実施する。
ここで、発電量を低下させるか否かは、発電量を低下させずに変速した場合に摩擦クラッチ１４３が熱に変換するエネルギが、摩擦クラッチ１４３の吸収可能エネルギよりも大きいか否かにより決定するのが好ましい。すなわち、熱に変換するエネルギが吸収可能エネルギよりも大きければ発電量を低下させ、逆に、小さければ発電量を低下させない。
【００５４】
すなわち、発電量を低下させなくても摩擦クラッチ１４３により変速によるエネルギ変化分を吸収可能な場合には、発電量を低下させないことにより、発電量を低下させた場合と比較して強電バッテリ４０からの放電量を軽減することができる。これにより、強電バッテリ４０の負荷を軽減して耐久性を向上できる。
【００５５】
シフトアップ変速を実施し、発電量を低下させる場合に進むステップＳ２０４では、イナーシャフェーズの前のトルクフェーズ中の時点から発電量を低下させるか否か判定する。そして、トルクフェーズ中に発電量低下を開始する場合はステップＳ２０５に進み、トルクフェーズ中に発電量低下を開始しない場合はステップＳ２０６に進む。
なお、このステップＳ２０４の判定は、具体的には、ＷTP_motor2＜Ｗdrive_batt＋ＷFC1か否かにより判定する。すなわち、トルクフェーズ終了時のモータ出力ＷTP_motor2が、燃料電池３０と強電バッテリ４０とから供給可能な電力による出力よりも低ければ、燃料電池３０の発電量を減らしても、トルクフェーズにおける駆動力およびショックに影響を与えない。よって、早期に発電量を低下させ、摩擦クラッチ１４３に対する熱負担を軽減する。
【００５６】
ステップＳ２０４においてトルクフェーズ中に発電量を低減させる場合に進むステップＳ２０５では、燃料電池３０の発電量をＷFC2に低下させた後、次のステップＳ２０６に進む。なお、発電量ＷFC2は前述した式（１５）により演算したトルクフェーズ終了時に必要な発電量である。
【００５７】
ステップＳ２０５に続くステップＳ２０６では、イナーシャフェーズが開始されたか否か判定し、イナーシャフェーズが開始されるまでステップＳ２０６の判定を繰り返し、イナーシャフェーズが開始されるステップＳ２０７に進む。
【００５８】
ステップＳ２０７では、燃料電池３０の発電量をＷFC3に低下させた後、ステップＳ２８に進む。なお、発電量ＷFC3は、前述の式（１６）により演算したイナーシャフェーズ中の発電量である。この発電量ＷFC3は、摩擦クラッチ１４３の発熱量および駆動伝達力に相当するＷclutch_den、吸収可能余剰電力Ｗgen_batt、要求出力Ｗreq、変速により変化する運動エネルギＥIP、摩擦クラッチ１４３の焼損限界となる変速時間ｔｉｍｅ_clutch、目標トルクフェーズ時間ｔｉｍｅTPに基づいて求める。さらに、変速時間ｔｉｍｅ_clutchは、上記式（１６）に示すように、摩擦クラッチ１４３における吸収可能エネルギＥclutch_maxに基づいて求める。
【００５９】
図４に戻り、ステップＳ２０７に続くステップＳ２０８では、摩擦クラッチ１４３における入出力のクラッチ差回転が復帰判断閾値未満となったか判定する。そして、この判定をクラッチ差回転が復帰判断閾値未満となるまで繰り返し、クラッチ差回転が復帰判断閾値未満となったらステップＳ２０９に進む。
ステップＳ２０９では、燃料電池３０の発電量を変速後に必要な発電量ＷFC4まで復帰させ終了する。
【００６０】
次に、ステップＳ２０２においてシフトアップ変速禁止と判定した場合に進むステップＳ２１２以降の処理について説明する。
このステップＳ２１２〜Ｓ２１３の処理は、一旦、シフトアップ禁止と判断したものの、摩擦クラッチ１４３の発熱を抑えた状態でシフトアップ変速を実行するための処理である。
【００６１】
ステップＳ２１２では、モータ回転数Ｎmoが、予め設定された上限回転数閾値Ｎoverrev以上の場合には、駆動系が許容回転数を越えるおそれがあるため、シフトアップ変速の禁止を解除して許可するべくステップＳ２１３に進む。一方、モータ回転数Ｎmoが、予め設定された上限回転数閾値Ｎoverrev未満の場合は、ステップＳ２１５に進んで、シフトアップ変速を禁止する。
【００６２】
ステップＳ２１２において、シフトアップ変速の禁止を解除した場合に進むステップＳ２１３では、駆動系が許容回転数を越えないようにしつつ、摩擦クラッチ１４３を締結させるためのクラッチ伝達トルクを算出する。
ここで、クラッチ伝達トルクは、前述したトルクフェーズ終了時のモータ出力であって、摩擦クラッチ１４３が吸収可能なエネルギとなる値であるＷTP_motor_maxに基づいて低下させる。
【００６３】
続くステップＳ２１４では、ステップＳ２１３で得られたクラッチ伝達トルクに基づいてモータ回転数上昇を抑えるオーバーレブ防止シフトアップ変速を実行する。なお、このシフトアップ変速において、イナーシャフェーズの完了後は、定常走行時のクラッチ伝達トルクまで増加させる。
【００６４】
（実施の形態１の作用）
次に、実施の形態１の作用を、図１２、図１３のタイムチャートに基づいて説明する。
図１２のタイムチャートは、発電中のシフトアップ変速時に、発電量の低下を実施した場合の動作例であり、以下に、順を追って説明する。
この動作例では、ｔ０の時点で、ドライバの要求駆動力に応じて第１速から第２速へのシフトアップ変速要求と判断し、ｔ４の時点でその変速を終了している。
なお、シフトアップ変速要求は、例えば、周知のように、アクセル開度と車速とにより決定される運動点が、予め設定された変速線を１速側から２速側へ横切ることで行う。本実施の形態１では、この時点から、図４のフローチャートに示す処理を開始するが、本実施の形態１では、さらに、シフトアップ変速を許可するか否かの可否判断を行う。したがって、この時点では、シフトアップ変速を実行することは確定していない。
【００６５】
ｔ０の時点で上記の変速線を横切ってシフトアップ変速要求条件が成立すると、まず、摩擦クラッチ１４３の吸収可能エネルギＥclutch_maxと熱に変換するエネルギ推定値Ｅclutch13とに基づいて、シフトアップ変速の可否判断を行う（Ｓ２０２）。具体的には、変速時に摩擦クラッチ１４３が熱に変換するエネルギ推定値Ｅclutch13が、吸収可能エネルギＷTP_motor_maxを下回ればシフトアップ変速を許可し、上回れば禁止する。
【００６６】
そして、シフトアップ変速が許可された場合は、さらに、変速中に発電量を低下するか（Ｓ２０３）を判定する。この判定は、発電量を低下させずに変速した場合に摩擦クラッチ１４３が熱に変換するエネルギ推定値が、摩擦クラッチ１４３の吸収可能エネルギＥclutch_maxよりも小さいか否かにより行う。そして、エネルギ推定値が、吸収可能エネルギＥclutch_maxよりも小さい場合は、発電量を低下させない（Ｓ２１１）。すなわち、この場合、イナーシャフェーズにおいて自動変速機１０の入力回転であるモータ回転数の低下による運動エネルギ変化を、摩擦クラッチ１４３の発熱により吸収可能であるため、発電量の低下は行わない。
【００６７】
一方、エネルギ推定値が吸収可能エネルギＥclutch_maxよりも大きい場合は、摩擦クラッチ１４３の発熱で、上記の回転数低下分のエネルギを吸収しきれないため、発電量を低下させた上で、走行用モータＭＧの回生によりエネルギ吸収を行う。
【００６８】
図１２の動作例では、以上の判定により、シフトアップ変速の実施を決定し、ｔ０の時点から摩擦クラッチ１４３に締結方向の操作力を与え、ドリブンプレート１４４とドライブプレート１４５との間隔を詰めるガタ詰めを行う。
なお、このガタ詰時のモータ出力（＝要求出力Ｗreq）は、図示のように、燃料電池３０からの出力（ＦＣ出力）と強電バッテリ４０の出力（バッテリ出力）とにより賄われている。
その後、ｔ１の時点でガタ詰を終え、噛合クラッチ１３３の解放と摩擦クラッチ１４３の締結との掛け替えを開始する。このｔ１の時点からｔ２の時点までがトルクフェーズとなる。
【００６９】
本実施の形態１では、このトルクフェーズを開始するｔ１の時点から、燃料電池３０の発電量を、変速開始時の発電量ＷFC1から、トルクフェーズ終了時に必要な発電量ＷFC2に低下させる。
【００７０】
このようにトルクフェーズ中に発電量を低下するか否かは、トルクフェーズ終了時のモータ出力ＷTP_motor2、出力可能余剰電力Ｗdrive_batt、変速開始時の発電量ＷFC1に基づいて判定する（Ｓ２０４）。すなわち、トルクフェーズ終了時のモータ出力ＷTP_motor2が、出力可能余剰電力Ｗdrive_battと変速開始時の発電量ＷFC1とを加算した値よりも小さければ、その分、前もって発電量を低下させることができる。このように、発電量の低下を、トルクフェーズ時とインナーフェーズ時とに分けることにより、発電量の低下応答性を高めることができる。
また、このトルクフェーズにおける燃料電池３０の発電量ＷFC2は、前述の式（１５）に基づいて決定され、本動作例では、ＷTP_motor2−Ｗdrive_battに制御している。
【００７１】
次に、ｔ２の時点でイナーシャフェーズが開始されると、ステップＳ２０７の処理により、燃料電池３０の発電量を、ＷFC3に低下させる。
このイナーシャフェーズの発電量ＷFC3は、上記式（１６）に基づいて決定する。この場合、０と、摩擦クラッチ１４３による吸収可能なエネルギと強電バッテリ４０における吸収可能余剰電力Ｗgen_battとを加算した値からシフトアップ変速により変化する運動エネルギＥIPを差し引いた値と、の大きい方の値とする。
すなわち、変化する運動エネルギＥIPを、摩擦クラッチ１４３の熱による変換と、走行用モータＭＧによる回生（強電バッテリ４０への充電）と、発電量の低下により吸収する。この際に、摩擦クラッチ１４３において焼損が生じないように、その発熱量を演算する（Ｓ２０７）。
【００７２】
その後、クラッチ差回転Ｎclutch、すなわち、モータ回転数と出力軸回転数との差回転（本実施の形態１では、Ｎsen1，Ｎsen2に基づく）が復帰判断閾値Ｎclutch_f1以下になったｔ３の時点から、燃料電池３０の発電量を変速後に必要な発電量ＷFC4に向けての復帰を開始する。また、これとともに、モータ出力も要求出力Ｗreqに向けて上昇させ、かつ、バッテリ出力も、充電から放電へ向けて復帰させる。
そして、ｔ４の時点で、摩擦クラッチ１４３が締結状態となってシフトアップ変速を終了する。このとき、発電量は、クラッチ差回転Ｎclutchおよび応答性ΔＷFCに基づいてイナーシャフェーズ中のｔ３の時点から復帰を開始するため、ｔ４の時点で、変速後に必要な発電量ＷFC4に達する。
【００７３】
次に、ステップＳ２０２において、シフトアップ変速を禁止と判断した場合の動作例を図１３により説明する。
このとき、モータ回転数に応じ、モータ回転数が許容回転数閾値（オーバーレブの虞があるかを破断する閾値）に達していない場合には、摩擦クラッチ１４３のクラッチ伝達トルクを低く抑えた締結で、シフトアップ変速を実行する。
すなわち、オーバーレブ状態となって、駆動系に不具合が生じるのを防止するために、シフトアップ変速を行って、出力回転を低下させる。
【００７４】
そこで、ステップＳ２１３の処理に基づいて、摩擦クラッチ１４３のクラッチ伝達トルクを、摩擦クラッチ１４３が吸収可能なエネルギとなる値であるＷTP_motor_maxに基づいて低く抑える。また、これに応じて、トルクフェーズでは、モータトルクを、クラッチ伝達トルクに応じて低下させる。
【００７５】
したがって、通常のシフトアップ変速を行うとオーバーレブが生じるおそれがあり、しかも、変速時に摩擦クラッチ１４３の熱に変換するエネルギ推定値Ｅclutch13が、吸収可能エネルギＥclutch_maxを越える状況でありながら、オーバーレブおよび摩擦クラッチ１４３の過加熱を抑えることができる。
すなわち、シフトアップ変速を実行することにより、モータ回転数Ｎmoの上昇を抑え、オーバーレブ（回転数が許容回転数を越えること）を抑制できる。
また、摩擦クラッチ１４３のクラッチ締結トルクを抑え、かつ、モータトルクを抑えることにより、摩擦クラッチ１４３における発熱を抑えることができる。
【００７６】
（実施の形態１の効果）
以下に、実施の形態１の電動車両の制御装置の効果を作用と共に列挙する。
１）実施の形態１の電動車両の制御装置は、
車両に搭載された発電手段としての燃料電池３０および蓄電手段としての強電バッテリ４０と、
前記燃料電池３０および強電バッテリ４０からの電力により駆動される一方、回生した電力を前記強電バッテリ４０に充電可能な回転電機としての走行用モータＭＧと、
前記走行用モータＭＧの動力を駆動輪側に伝達し、かつ、シフトアップ変速時に摩擦クラッチ１４３を締結する変速段（２速段）を備えた自動変速機１０と、
前記強電バッテリ４０、前記走行用モータＭＧ、前記自動変速機１０の作動を制御する制御手段としてのコントロールユニット１００と、
を備えた電動車両の制御装置であって、
前記コントロールユニット１００は、前記燃料電池３０の発電中での前記摩擦クラッチ１４３を締結する前記シフトアップ変速時に、前記強電バッテリ４０および前記摩擦クラッチ１４３の状態に基づいて、前記摩擦クラッチ１４３の吸収可能エネルギＥclutch_maxおよび前記変速の際に前記摩擦クラッチ１４３が熱に変換するエネルギ推定値Ｅclutch13（Ｅclutch13_γ）を求め、前記熱に変換するエネルギ推定値Ｅclutch13（Ｅclutch13_γ）が前記吸収可能エネルギＥclutch_maxよりも大きい場合には、前記シフトアップ変速を禁止することを特徴とする。
したがって、強電バッテリ４０の過充電や摩擦クラッチ１４３の過加熱や変速ショックが発生するおそれのある場合には、シフトアップ変速を禁止することにより、これらの発生を回避できる。
【００７７】
２）実施の形態１の電動車両の制御装置は、
前記コントロールユニット１００は、前記摩擦クラッチ１４３が熱に変換するエネルギ推定値Ｅclutch13（Ｅclutch13_γ）は、前記強電バッテリ４０により吸収可能な電力である吸収可能余剰電力Ｗgen_battおよび前記モータトルクに基づいて求めることを特徴とする。
摩擦クラッチ１４３で吸収して熱に変換するエネルギは、変速中の強電バッテリ４０への充電量、摩擦クラッチ１４３のクラッチ伝達トルクにより変化する。すなわち、吸収可能余剰電力Ｗgen_battが大きいほど熱に変換するエネルギが減り、クラッチ伝達トルクが大きいほど熱に変換するエネルギが増える。
したがって、摩擦クラッチ１４３が熱に変換するエネルギ推定値Ｅclutch13（Ｅclutch13_γ）を、吸収可能余剰電力Ｗgen_battおよびモータトルクに基づいて求めることにより、高精度で求めることができる。
これにより、上記１）の強電バッテリ４０の過充電、摩擦クラッチ１４３の過加熱、変速ショックの発生を、シフトアップ変速を禁止することにより回避できるという効果を、より確実に得ることができる。
【００７８】
３）実施の形態１の電動車両の制御装置は、
前記コントロールユニット１００は、前記シフトアップ変速禁止と判断した場合に、前記モータ回転数Ｎmoが、予め設定された上限回転数閾値Ｎoverrev以上の場合には、前記シフトアップ変速の禁止を解除して許可することを特徴とする。
したがって、シフトアップ変速を許可することにより、モータ回転数Ｎmoが低下され、モータ回転数Ｎmoが上限回転数閾値Ｎoverrevを超えて上昇することを抑制できる。
【００７９】
４）実施の形態１の電動車両の制御装置は、
前記コントロールユニット１００は、前記シフトアップ変速の禁止を解除して許可した際に、変速中の摩擦クラッチ１４３のクラッチ伝達トルクを、前記吸収可能エネルギＥclutch_maxに基づいて低下させることを特徴とする。
したがって、摩擦クラッチ１４３の変速により熱に変換するエネルギ推定値Ｅclutch13（Ｅclutch13_γ）が吸収可能エネルギＥclutch_maxよりも大きい状況で摩擦クラッチ１４３を締結させる際に、実際に熱に変換するエネルギを推定値よりも低下させることが可能である。これにより、摩擦クラッチ１４３への熱に対する悪影響を抑えることができる。
【００８０】
５）実施の形態１の電動車両の制御装置は、
前記コントロールユニット１００は、前記低下させた前記摩擦クラッチ１４３のクラッチ伝達トルクを、イナーシャフェーズ完了後に、定常走行時のクラッチ伝達トルク相当まで増加させることを特徴とする。
したがって、駆動系の回転数上昇抑制のために低下させた駆動力を回復させることができ、運転者に与える違和感を抑えることができる。
加えて、イナーシャフェーズ中にクラッチ伝達トルクを増加させた場合には、イナーシャフェーズ完了時に変速ショックが発生するおそれがあるが、この変速ショックの発生を抑えることができる。
【００８１】
６）実施の形態１の電動車両の制御装置は、
前記コントロールユニット１００は、前記摩擦クラッチ１４３が熱に変換するエネルギ推定値Ｅclutch13の算出時に、前記燃料電池３０の応答性ΔＷFCの推定精度に応じ、前記推定精度が低い場合には、前記推定精度が高い場合と比較して、前記摩擦クラッチ１４３が熱に変換するエネルギ推定値Ｅclutch13を増加させるよう安全係数γFCを設定するようにしたことを特徴とする。
したがって、燃料電池３０の推定精度が低い状況では、摩擦クラッチ１４３が熱に変換するエネルギ推定値Ｅclutch13の算出値（Ｅclutch13_γ）が増加し、シフトアップ変速を禁止する判断傾向が強くなる。よって、燃料電池３０の推定精度が低い状況では、シフトアップ禁止判断を行い易くして、上記１）のように、強電バッテリ４０の過充電、摩擦クラッチ１４３の過加熱、変速ショックを、より確実に抑えることが可能となる。
すなわち、燃料電池３０などの発電手段の発電量は、発電に必要な補機類の運転状態の制限や強電系（強電バッテリ４０や図示を省略したDC-DCコンバータなど）の供給、吸収、通過可能電力の制限により、発電量指令値への追従性の推定精度が悪化する場合がある。
特に、燃料電池３０の場合は、燃料電池３０の温度（燃料電池冷却水温度などから類推）が適正でない過熱状態や低温状態や、膜の湿潤状態（過乾燥、過加湿）、空気流量の指令追従性（圧力、流量の応答性）によって、発電量指令値への追従性の推定精度が悪化する場合がある。
そこで、推定精度が悪化した状態では、推定値Ｅclutch13に乗じる安全係数γFCを推定精度の非悪化時よりも大きな値に設定することにより、本来シフトアップ変速を禁止すべき状況で、シフトアップ変速が許可される不具合が生じないようにできる。
加えて、本実施の形態１では、安全係数γFCを、燃料電池冷却水温度に応じて設定することにより、燃料電池３０が過熱状態や低温状態において発電量指令値への追従性の推定精度が悪化するのに対応して、適切に設定することができる。
【００８２】
７）実施の形態１の電動車両の制御装置は、
前記コントロールユニット１００は、前記摩擦クラッチ１４３が熱に変換するエネルギ推定値Ｅclutch13の算出時に、前記摩擦クラッチ１４３のクラッチ伝達トルクの推定精度に応じ、前記推定精度が低い場合には、前記推定精度が高い場合と比較して、前記摩擦クラッチ１４３が熱に変換するエネルギ推定値Ｅclutch13を増加させる（Ｅclutch13_γ）よう安全係数γclutchを設定するようにしたことを特徴とする。
したがって、クラッチ伝達トルクの推定精度が低い状況では、摩擦クラッチ１４３が熱に変換するエネルギ推定値Ｅclutch13の算出値（Ｅclutch13_γ）が増加し、シフトアップ変速を禁止する判断傾向が強くなる。よって、クラッチ伝達トルクの推定精度が低い状況では、シフトアップ禁止判断を行い易くして、上記１）のように、強電バッテリ４０の過充電、摩擦クラッチ１４３の過加熱、変速ショックを、より確実に抑えることが可能となる。
すなわち、摩擦クラッチ１４３は、油温、クラッチ指令伝達トルク、クラッチ差回転の変化により、指令値に対する追従性が変化する場合があり、その場合、推定精度も悪化する。
そこで、推定精度が悪化した状態では、エネルギ推定値Ｅclutch13に乗じる安全係数γclutchを推定精度の非悪化時よりも大きな値に設定することにより、本来シフトアップ変速を禁止すべき状況で、シフトアップ変速が許可される不具合が生じないようにできる。
なお、一般に、車両はクラッチの下流にトルクセンサを持たない場合は、学習制御によって伝達トルクの推定精度を向上させている。この学習制御が学習値の更新を禁止している条件下ではクラッチ伝達トルクの推定精度が悪化する。この更新を禁止する条件因子として代表的な因子は、伝達トルク（アクセル開度、入力トルク）や差回転、温度、起動直後かどうか、などによって決められる。そして、これらの条件因子の値が、更新禁止判断閾値より外れているほどクラッチ伝達トルクの推定精度が悪化する。
【００８３】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２の電動車両の制御装置について説明する。
この実施の形態２は、図１４のステップＳ２０１に続くシフトアップ変速の可否判断のステップＳ３０２が実施の形態１と異なる。
すなわち、このステップＳ３０２では、推定イナーシャフェーズ時間ｔｉｍｅIP13が、目標イナーシャフェーズ時間ｔｉｍｅ_targetよりも小さい場合にシフトアップ変速を許可し、大きい場合にシフトアップ変速を禁止する側に進む。
【００８４】
ここで、推定イナーシャフェーズ時間ｔｉｍｅIP13は、燃料電池３０の発電量を０まで低下させた場合のイナーシャフェーズに要する推定時間である。そして、推定イナーシャフェーズ時間ｔｉｍｅIP13は、前述した式（９）により、運動エネルギＥIP、モータ出力ＷTP_motor11、要求出力Ｗreq、吸収可能余剰電力Ｗgen_battに基づいて求める。
【００８５】
目標イナーシャフェーズ時間ｔｉｍｅIP_targetは、前述したように、運転者に違和感を与えない程度に予め設定された時間であって、イナーシャフェーズ時間が長くなり過ぎないように、すなわち、摩擦クラッチ１４３が熱を吸収しすぎないように設定された時間である。したがって、目標イナーシャフェーズ時間ｔｉｍｅIP_targetは、摩擦クラッチ１４３の吸収可能エネルギに応じた値である。
【００８６】
よって、推定イナーシャフェーズ時間ｔｉｍｅIP13が、目標イナーシャフェーズ時間ｔｉｍｅIP_targetよりも長い場合には、摩擦クラッチ１４３が変速時に熱に変換するエネルギが、摩擦クラッチ１４３の吸収可能エネルギを超えるおそれがある。そこで、この場合には、シフトアップ変速を禁止する処理へ向かう。
【００８７】
以上のように、実施の形態２の電動車両の制御装置は、下記の効果を奏する。
2-1）実施の形態２の電動車両の制御装置は、
前記コントロールユニット１００は、前記強電バッテリ４０により吸収可能な電力である吸収可能余剰電力Ｗgen_battに基づいて算出した変速時間としての推定イナーシャフェーズ時間ｔｉｍｅIP13が、目標変速時間としての目標イナーシャフェーズ時間ｔｉｍｅIP_targetよりも大きい場合に、前記熱に変換するエネルギが前記吸収可能エネルギよりも大きいとみなして前記シフトアップ変速を禁止することを特徴とする。
したがって、上記１）２）で述べたように、強電バッテリ４０の過充電、摩擦クラッチ１４３の過加熱、変速ショックの発生を、シフトアップ変速を禁止することにより回避できるという効果を、より確実に得ることができる。
【００８８】
（実施の形態３）
次に、実施の形態３の電動車両の制御装置について説明する。
図１５は、実施の形態３の電動車両の制御装置の全体システム図である。
この実施の形態３では、発電手段４００としてエンジン４０１により駆動されて発電する発電機４０２を用いている。他の構成については、実施の形態１と同様であるので説明を省略する。
このように、燃料電池３０に代えてエンジン４０１により駆動する発電手段４００を用いることも可能である。また、発電手段としては、これ以外の発電手段を用いることも可能である。
【００８９】
以上、本発明の電動車両の制御装置を実施の形態に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【００９０】
実施の形態１では、変速機としての自動変速機は、シフトアップ変速時に、噛合クラッチを解放して摩擦クラッチを係合させる構造のものを用いた。しかしながら、この変速機は、シフトアップ変速時に、摩擦クラッチを係合させるものであれば、解放側の係合手段については噛合クラッチに限定されるものではなく、解放側にも摩擦クラッチを用いることができる。また、その変速段の数も、実施の形態にて示した２段のものに限定されるものではない。
【００９１】
また、実施の形態では、請求項３に係る発明のように、摩擦クラッチの差回転が予め設定された閾値を下回ったら発電量の復帰を開始するのにあたり、閾値の設定を２例示したが、その設定方法はこれに限定されない。
例えば、閾値をクラッチ差回転の変化勾配に基づいて設定するようにしてもよい。この場合、クラッチ差回転の変化勾配（ｄ／ｄｔ（Ｎclutch）に基づいて、この勾配が急な場合は緩やかな場合と比べて、復帰判断閾値を大きく設定することで、発電量の復帰タイミングを早くできる。これにより、変速後の発電量への復帰が遅れることによる駆動力不足および変速ショックを抑制できる。
逆に、クラッチ差回転の変化勾配が緩やかな場合は急な場合と比べて、復帰判断閾値を小さく設定することで、発電量の復帰タイミングを遅くできる。これにより、変速後の発電量への復帰が早過ぎて変速ショックが生じたり、摩擦クラッチの吸収熱量が過剰になったりするのを抑制できる。
また、このクラッチ差回転の変化勾配により閾値を設定するものでは、発電手段の応答性を考慮しない分、発電手段の動作状態を検出するセンサなどを省略することが可能である。
【符号の説明】
【００９２】
１０  自動変速機
３０  燃料電池（発電手段）
４０  強電バッテリ（蓄電手段）
１００      コントロールユニット（制御手段）
１４３      摩擦クラッチ
４００      発電手段
Ｅclutch_max      吸収可能エネルギ
Ｅclutch13_γ     （補正を行った）エネルギ推定値
Ｅclutch12  エネルギ推定値（摩擦クラッチの吸収可能エネルギが、熱に変換するエネルギと等しい場合）
Ｅclutch13  エネルギ推定値(発電量を０に低下させた場合の値)
ＭＧ  走行用モータ（回転電機）
ｔｉｍｅ_target   目標イナーシャフェーズ時間（目標変速時間）
ｔｉｍｅIP13      （吸収可能余剰電力に基づく）推定イナーシャフェーズ時間（変速時間）
γclutch    安全係数
γFC  安全係数
ΔＷFC      （燃料電池の）応答性
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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