(57)【要約】【課題】変速に伴って蓄電手段が過放電状態になることを防止できる電動車両の制御装置を提供すること。【解決手段】変速要求時に走行用モータＭＧと燃料電池３０の出力を制御するコントロールユニット１００を備え、このコントロールユニット１００が、強電バッテリ４０の出力可能電力である出力可能余剰電力Ｗdrive_battを演算する余剰電力演算部１０１と、自動変速機１０のダウン変速時のダウン変速時要求電力Ｗdrive_batt_reqを演算する要求バッテリ出力演算部１０２と、ダウン変速要求が出力されたとき、ダウン変速時要求電力Ｗdrive_batt_reqが出力可能余剰電力Ｗdrive_batt以下のときに自動変速機１０のダウン変速の実施を許可する変速実施判断部１０３と、を有する構成とした。【選択図】図９
2016010216.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及び蓄電手段と、
前記発電手段及び前記蓄電手段からの電力により駆動される回転電機と、
前記回転電機の動力を駆動輪側に伝達する変速機と、
前記回転電機及び前記発電手段の出力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、
前記蓄電手段の蓄電状態に基づき、前記蓄電手段の出力可能電力である出力可能余剰電力を演算する余剰電力演算部と、
前記変速機のダウン変速時の目標変速時間より算出される変速時必要モータ出力と、前記発電手段の発電量とに基づき、ダウン変速時要求電力を演算する要求バッテリ出力演算部と、
前記変速機のダウン変速要求が出力されたとき、前記ダウン変速時要求電力が前記出力可能余剰電力以下のときに前記変速機のダウン変速の実施を許可し、前記ダウン変速時要求電力が前記出力可能余剰電力より大きいときに前記変速機のダウン変速の実施を禁止する変速実施判断部と、
を有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に記載された電動車両の制御装置において、
前記発電手段と、前記蓄電手段と、前記回転電機と、の間の電力供給状態を配分する電力分配手段を備え、
前記変速実施判断部は、前記変速機のダウン変速要求が出力されたとき、前記ダウン変速時要求電力が、前記出力可能余剰電力以下であって、前記電力分配手段を通過可能な電力量であるＰＭ通過可能電力の最小値以下のときに前記変速機のダウン変速の実施を許可し、前記ダウン変速時要求電力が、前記出力可能余剰電力より大きい、又は、前記ＰＭ通過可能電力の最小値より大きいときに前記変速機のダウン変速の実施を禁止する
ことを特徴とする電動車両の制御装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載された電動車両の制御装置において、
前記要求バッテリ出力演算部は、前記発電手段の発電量を、前記変速機のダウン変速要求が出力された時点の前記発電手段への指令発電量とする
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から請求項３のいずれか一項に記載された電動車両の制御装置において、
前記制御手段は、前記回転電機の回転数に基づいて前記車両の停車を判断する停車判断部を有し、
前記変速機のダウン変速要求が出力されたとき、前記停車判断部によって前記車両が停車していると判断されたら、前記変速機のダウン変速の実施を許可する
ことを特徴とする電動車両の制御装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載された電動車両の制御装置において、
前記要求バッテリ出力演算部は、前記発電手段の発電量の応答性の推定精度が悪い場合には、前記発電手段の発電量の応答性の推定精度が良い場合よりも、前記ダウン変速時要求電力を大きい値に設定する
ことを特徴とする電動車両の制御装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載された電動車両の制御装置において、
前記要求バッテリ出力演算部は、前記変速機のクラッチ伝達トルクの推定精度が悪い場合には、前記変速機のクラッチ伝達トルクの推定精度が良い場合よりも、前記ダウン変速時要求電力を大きい値に設定する
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、走行用モータに電力供給する蓄電手段とは別に、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発明である。
【背景技術】
【０００２】
従来、走行用モータに電力供給するバッテリに加え、燃料電池などの発電手段を備えた電動車両において、車両に搭載されたバッテリの温度が所定値を上回る場合、バッテリを走行用モータへの回路から切り離し、発電手段の発電量を必要なモータ出力（負荷）に応じて制御する電動車両の制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2005-19033号公報
【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、従来の電動車両の制御装置にあっては、必要なモータ出力が発電手段の発電能力を上回る場合には、バッテリからの電力供給が必要になる。すなわち、ダウン変速時には変速機入力回転数（モータ回転数）を上げるために、必要なモータ出力が上昇するが、このとき、変速時間を目標内に収めようとすれば、必要なモータ出力はさらに高くなり、その結果バッテリが過放電状態になってしまうことが考えられる。
【０００５】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、ダウン変速時に蓄電手段が過放電状態になることを防止できる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、本発明の電動車両の制御装置は、車両に搭載された発電手段及び蓄電手段と、回転電機と、変速機と、制御手段と、を備えている。
前記回転電機は、前記発電手段及び前記蓄電手段からの電力により駆動される。
前記変速機は、前記回転電機の動力を駆動輪側に伝達する。
前記制御手段は、前記回転電機及び前記発電手段の出力を制御すると共に、余剰電力演算部と、要求バッテリ出力演算部と、変速実施判断部と、を有している。
前記余剰電力演算部は、前記蓄電手段の蓄電状態に基づき、前記蓄電手段の出力可能電力である出力可能余剰電力を演算する。
前記要求バッテリ出力演算部は、前記変速機のダウン変速時の目標変速時間より算出される変速時必要モータ出力と、前記発電手段の発電量とに基づき、ダウン変速時要求電力を演算する。
前記変速実施判断部は、前記変速機のダウン変速要求が出力されたとき、前記ダウン変速時要求電力が前記出力可能余剰電力以下のときに前記変速機のダウン変速の実施を許可し、前記ダウン変速時要求電力が前記出力可能余剰電力より大きいときに前記変速機のダウン変速の実施を禁止する。
【発明の効果】
【０００７】
よって、本発明の電動車両の制御装置では、変速機のダウン変速の目標変速時間より算出される変速時必要モータ出力と発電手段の発電量とから演算されるダウン変速時要求電力が、蓄電手段の出力可能電力である出力可能余剰電力以下のときにダウン変速の実施が許可され、ダウン変速時要求電力が出力可能余剰電力より大きいときにはダウン変速の実施が禁止される。
ここで、ダウン変速時要求電力を演算する際に目標変速時間が考慮されているため、蓄電手段の出力可能電力である出力可能余剰電力が、ダウン変速時供給電力を満たすことができれば、ダウン変速時間を目標変速時間内に収めることができる。
一方、出力可能余剰電力がダウン変速時要求電力を下回るときは、出力可能余剰電力が、ダウン変速時供給電力を満たすことができないため、ダウン変速時間を目標変速時間内に収めようとすれば、蓄電手段は出力可能電力を上回る出力が求められる。つまり、蓄電手段が過放電状態になってしまう。
すなわち、ダウン変速時要求電力が出力可能余剰電力より大きいときに、ダウン変速の実施を禁止することで、ダウン変速時間を目標変速時間内に収めるために必要なモータ出力を得ようとして蓄電手段が過放電状態になってしまうことが生じない。この結果、ダウン変速時に蓄電手段が過放電状態になることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例１の電動車両の制御装置が適用された電気自動車の全体システム図である。
【図２】実施例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】実施例１のコントロールユニットにて実行される常時演算処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】実施例１において要求出力の演算構成を示す演算ブロック図である。
【図５】実施例１において吸収可能余剰電力の演算構成を示す演算ブロック図である。
【図６】実施例１において出力可能余剰電力の演算構成を示す演算ブロック図である。
【図７】実施例１においてモータ下限トルクの演算構成を示す演算ブロック図である。
【図８】実施例１において摩擦クラッチの焼損限界値に対するクラッチ吸収エネルギー及びクラッチ保持エネルギーの変化の一例を示すタイムチャートである。
【図９】実施例１のコントロールユニットにて実行されるダウン変速実施判断処理の流れを示すフローチャートである。
【図１０】実施例１のコントロールユニットにて用いる、燃料電池冷却水温度に対する発電機応答性推定精度係数を示すマップの一例である。
【図１１】実施例１のコントロールユニットにて用いる、変速機作動油温・摩擦クラッチ伝達トルク・摩擦クラッチ差回転に対する摩擦クラッチ伝達トルク推定精度係数を示すマップの一例である。
【図１２】実施例１の電動車両の制御装置において、停車時ダウン変速制御を実施した際のＴ/Ｍ出力トルク（変速Ｇ）、アクセル開度、モータ回転数、モータトルク、摩擦クラッチ伝達トルク、噛合クラッチ伝達トルク、噛合クラッチ位置、摩擦クラッチ位置の各特性を示すタイムチャートである。
【図１３】実施例１の電動車両の制御装置において、通常ダウン変速制御を実施した際のＴ/Ｍ出力トルク（変速Ｇ）、アクセル開度、モータ回転数、モータトルク、摩擦クラッチ伝達トルク、噛合クラッチ伝達トルク、モータ出力、燃料電池出力、強電バッテリ出力の各特性を示すタイムチャートである。
【図１４】実施例２のコントロールユニットにて実行されるダウン変速実施判断処理の流れを示すフローチャートである。
【図１５】実施例２においてＰＭ考慮後要求電力の演算構成を示す演算ブロック図である。
【図１６】本発明の電動車両の制御装置が適用されたハイブリッド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施するための形態を、図面に示す実施例１及び実施例２に基づいて説明する。
【００１０】
（実施例１）
まず、構成を説明する。
実施例１における電気自動車（電動車両の一例）に搭載された電動車両の制御装置の構成を、「全体システム構成」、「自動変速機の詳細構成」、「変速制御系の詳細構成」、「ダウン変速実施判断処理構成」に分けて説明する。
【００１１】
［全体システム構成］
図１は、実施例１の電動車両の制御装置が適用された電気自動車の全体システム図である。以下、図１に基づき、実施例１の全体システム構成を説明する。
【００１２】
実施例１の電気自動車（電動車両）の駆動系構成としては、図１に示すように、走行駆動源となる走行用モータＭＧ（回転電機）と、自動変速機１０（変速機）と、駆動輪Ｗと、を備えている。
【００１３】
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とに電気的に接続されている。すなわち、走行用モータＭＧの電源として、燃料電池３０及び強電バッテリ４０の少なくとも一方を用い、その直流電源がモータインバータ２０により三相交流に変換して走行用モータＭＧに供給される。
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。
【００１４】
ここで、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（電力分配手段）により切り替えられる。この分配部５０は、多数のリレースイッチ等を有するユニットである。この分配部５０では、許容できる熱条件等に基づき、通過（通電）可能な電力量（以下、「ＰＭ通過可能電力」という）が予め決まっている。
【００１５】
前記燃料電池３０は、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（発電手段）である。
【００１６】
前記強電バッテリ４０は、充放電可能な二次電池（蓄電手段）であり、例えば、ラミネート型リチウムイオンバッテリが用いられる。
【００１７】
［自動変速機の詳細構成］
図２は、実施例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。以下、図２に基づき、実施例１の自動変速機の構成について説明する。
【００１８】
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。
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、１速段を実現する１速側変速機構１３と、２速段を実現する２速側変速機構１４と、を備えている。
【００１９】
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の係合締結/解放を行う噛合クラッチ１３３（係合クラッチ）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。
【００２０】
前記噛合クラッチ１３３は、シンクロ式の係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、第１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、係合締結/解放する。
【００２１】
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。ここで、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。
【００２２】
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、第２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、この摩擦クラッチ１４３の伝達トルク容量は、第２電動アクチュエータ１２２の駆動量（両プレート１４４,１４５の移動量）に応じて決まる。
【００２３】
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。
【００２４】
[変速制御系の詳細構成]
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を備えると共に、アクセル開度センサ１１１、車速センサ１１２、入力回転数センサ１１３、出力回転数センサ１１４を含むセンサ類を備えている。
また、この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からモータ回転数及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。
【００２５】
前記コントロールユニット１００は、変速要求（アップ変速要求,ダウン変速要求）が出力されたとき、走行用モータＭＧの回転数制御やトルク制御、燃料電池３０の発電量制御、噛合クラッチ１３３及び摩擦クラッチ１４３の締結/解放制御を行う制御手段である。
つまり、このコントロールユニット１００では、噛合クラッチ１３３が係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アップ変速要求が出力された場合には、噛合クラッチ１３３の解放と摩擦クラッチ１４３の摩擦締結による架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ダウン変速要求が出力された場合には、噛合クラッチ１３３の係合締結と摩擦クラッチ１４３の解放による架け替え制御を遂行する。
【００２６】
さらに、このコントロールユニット１００は、余剰電力演算部１０１と、要求バッテリ出力演算部１０２と、変速実施判断部１０３と、停車判断部１０４と、を有している。
【００２７】
前記余剰電力演算部１０１は、強電バッテリ４０の充電量（蓄電状態）を示すＳＯＣに基づき、強電バッテリ４０から出力することができる電力量である出力可能余剰電力を演算する演算回路である。
【００２８】
前記要求バッテリ出力演算部１０２は、自動変速機１０のダウン変速の実施時間を任意に設定した目標変速時間内に収めるために必要となる電力量であるダウン変速時要求電力を演算する演算回路である。ここで、ダウン変速時要求電力は、目標イナーシャフェーズ時間から算出される変速時必要モータ出力と、燃料電池３０の発電量と、から演算する。
なお、燃料電池３０の発電量は、ここでは、ダウン変速要求が出力された時点の燃料電池３０への指令発電量とする。
【００２９】
前記変速実施判断部１０３は、ダウン変速要求が出力されたとき、上記出力可能余剰電力とダウン変速時要求電力とを比較する演算回路である。そして、ダウン変速時要求電力が出力可能余剰電力以下のときには、ダウン変速の実施を許可するダウン変速許可信号を出力し、ダウン変速時要求電力が出力可能余剰電力を上回ればダウン変速の実施を禁止するダウン変速禁止信号を出力する。
コントロールユニット１００では、ダウン変速許可信号が出力されたら自動変速機１０のダウン変速を実施し、ダウン変速禁止信号が出力されたら自動変速機１０のダウン変速を実施せずに変速段を維持する。
【００３０】
前記停車判断部１０４は、ダウン変速要求が出力されたとき、実際のモータ回転数と停車していると判断できる所定の回転数（閾値）とを比較する演算回路であり、この停車判断部によって電気自動車が停車しているか否かが判断される。そして、実モータ回転数Ｎmotorが閾値以下であれば、車両停車中としてダウン変速の実施を許可するダウン変速許可信号を出力する。また、実モータ回転数Ｎmotorが閾値を上回っていれば、車両走行中として走行信号を出力する。
コントロールユニット１００では、この停車判断部１０４からダウン変速許可信号が出力されたら、直ちにダウン変速を実施する。また、走行信号が出力されたら出力可能余剰電力やダウン変速時要求電力の演算を実施し、変速実施判断部１０３にて電力比較を実施する。
【００３１】
［ダウン変速実施判断処理構成］
実施例１では、ダウン変速要求が出力されると、強電バッテリ４０が過放電状態になることを防止するため、ダウン変速時要求電力が出力可能余剰電力より大きいときに限りダウン変速の実施を許可するダウン変速実施判断処理を行う。ここで、この実施例１では、ダウン変速実施判断処理を行うにあたり、ダウン変速の要求の有無に拘らず所定の演算周期ごとに所定の演算処理を実行する。
すなわち、この実施例１には、常時行う常時演算処理と、ダウン変速要求が出力されたら行うダウン変速実施判断処理とが存在する。
【００３２】
（常時演算処理）
図３は、実施例１のコントロールユニットにて実行される常時演算処理の流れを示すフローチャートである。以下、図３に基づき、実施例１の常時演算処理構成を説明する。なお、この常時演算処理は、図示しないイグニッションスイッチがＯＮされている間、所定の演算周期（例えば３０msec）で常時実行する。
【００３３】
ステップＳ101では、演算時点で求められる駆動源からの出力トルクである要求出力Ｗreqを演算し、ステップＳ102へ進む。
ここで、要求出力Ｗreqを求めるには、図４に示すように、まず、アクセル開度と車速と、予め有する目標駆動力設定マップ５０１から目標駆動力を求める。次に、この目標駆動力を、除算部５０２において現在のギヤ比（現ギヤ比）で除算する。さらに、この目標駆動力を現ギヤ比で除算した値を、出力換算部５０３においてトルクに変換し、要求出力Ｗreqとする。なお、アクセル開度はアクセル開度センサ１１１から読み込み、車速は車速センサ１１２から読み込む。
【００３４】
ステップＳ102では、ステップＳ101での要求出力Ｗreqの演算に続き、自動変速機１０がシフトダウン変速した際、このダウン変速に伴って変化する車両の運動エネルギー（イナーシャ分エネルギー）ＥIP［Ｊ］を演算し、ステップＳ103へ進む。
ここで、運動エネルギーＥIPは、下記式（１）によって求める。
ＥIP＝（Ｉ／２）×（Ｎmo）２×（１−（１／α２））    ・・（１）
なお、式（１）中、「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（２速段ギヤ比÷１速段ギヤ比）である。
【００３５】
ステップＳ103では、ステップＳ102での運動エネルギーＥIPの演算に続き、演算時点での強電バッテリ４０に充電可能な電力量である吸収可能余剰電力Ｗgen_batt［ｋｗ］を演算し、ステップＳ104へ進む。
ここで、吸収可能余剰電力Ｗgen_battを求めるには、図５に示すように、まず、強電バッテリ４０に充電可能な最大電力量であるバッテリ入力可能電力と、図外の車載補機類における消費電力量である補機消費電力とを、加算部６０１において加算する。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の十分充電可能な場合は、加算値がマイナスの値になる。そして、この加算値と予め決まっているＰＭ通過可能電力とを比較部６０２において比較し、その大きい方の値を吸収可能余剰電力Ｗgen_battとする。なお、ＰＭ通過可能電力は、強電バッテリ４０への入力となるため、マイナスの値になる。
すなわち、図５に示すように、バッテリ入力可能電力が「−２７ｋｗ」、補機消費電力が「＋２ｋｗ」、ＰＭ通過可能電力が「−５０ｋｗ」とすると、加算部６０１における加算値は「−２５ｋｗ（＝−２７ｋｗ＋２ｋｗ）」となる。この加算値「−２５ｋｗ」は、ＰＭ通過可能電力「−５０ｋｗ」より大きいため、吸収可能余剰電力Ｗgen_battは「−２５ｋｗ」になる。
【００３６】
ステップＳ104では、ステップＳ103での吸収可能余剰電力Ｗgen_battの演算に続き、演算時点での強電バッテリ４０から出力することができる電力量である出力可能余剰電力Ｗdrive_batt［ｋｗ］を演算し、ステップＳ105へ進む。
ここで、出力可能余剰電力Ｗdrive_battを求めるには、図６に示すように、まず、強電バッテリ４０から出力可能な最大電力量であるバッテリ出力可能電力から、図外の車載補機類における消費電力量である補機消費電力を、減算部７０１において減算する。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。そして、この減算値と予め決まっているＰＭ通過可能電力とを比較部７０２において比較し、その小さい方の値を出力可能余剰電力Ｗdrive_battとする。
すなわち、図６に示すように、バッテリ出力可能電力が「＋８０ｋｗ」、補機消費電力が「＋２ｋｗ」、ＰＭ通過可能電力が「＋５０ｋｗ」とすると、減算部７０１における減算値は「＋７８ｋｗ（＝＋８０ｋｗ−２ｋｗ）」となる。この減算値「＋７８ｋｗ」は、ＰＭ通過可能電力「＋５０ｋｗ」より大きいため、出力可能余剰電力Ｗdrive_battは「＋５０ｋｗ」になる。
【００３７】
ステップＳ105では、ステップＳ104での出力可能余剰電力Ｗdrive_battの演算に続き、演算時点での走行用モータＭＧによって出力されるトルクの下限値であるモータ下限トルクＴmotor_Lolim［Ｎｍ］を演算し、ステップＳ106へ進む。
ここで、モータ下限トルクＴmotor_Lolimは、燃料電池３０の発電量に基づいて決定する値である。このモータ下限トルクＴmotor_Lolimを求めるには、図７に示すように、まず、加減算部８０１において現在の燃料電池３０の発電量からステップＳ103にて演算した吸収可能余剰電力Ｗgen_battを差し引き、強電バッテリ４０に吸収できる電力を差し引いた残りの発電電力量を求める。そして、この値を出力換算部８０２においてトルクに換算する。ここでモータ下限トルクＴmotor_Lolimは走行用モータ回転数に応じて異なるため、出力換算部８０２に走行用モータ回転数を入力し、モータ下限トルクＴmotor_Lolimを演算する。
【００３８】
ステップＳ106では、ステップＳ105でのモータ下限トルクＴmotor_Lolimの演算に続き、摩擦クラッチ１４３のクラッチ差回転ΔＮclutch［ｒｅｄ/ｓｅｃ］を演算し、ステップＳ107へ進む。
ここで、クラッチ差回転ΔＮclutchは、下記式（２）によって求める。
ΔＮclutch＝Ｎsen１−Ｎsen２×Ｇr_fin    ・・（２）
なお、式（２）中、「Ｎsen１」は摩擦クラッチ１４３の上流側（入力）回転数であって入力回転数センサ１１３の検出値、「Ｎsen２」は摩擦クラッチ１４３の下流側（出力）回転数であって出力回転数センサ１１４の検出値、「Ｇr_fin」は摩擦クラッチ１４３の下流の出力回転数センサ１１４と摩擦クラッチ１４３との間のギヤ比である。
【００３９】
ステップＳ107では、ステップＳ106でのクラッチ差回転ΔＮclutchの演算に続き、自動変速機１０において変速制御中であるか否かを判断する。YES（変速制御中）の場合はステップＳ108へ進む。NO（変速制御していない）の場合はステップＳ109へ進む。
【００４０】
ステップＳ108では、ステップＳ107での変速中との判断に続き、変速によって摩擦クラッチ１４３が今回の演算周期までの間に吸収したエネルギーであるクラッチ吸収エネルギーＥclutch_sft［ｋＪ］（今回）を演算し、ステップＳ109へ進む。
ここで、クラッチ吸収エネルギーＥclutch_sft（今回）は、下記式（３）によって求める。
Ｅclutch_sft（今回）
＝Ｔclutch（今回）×ΔＮclutch（今回）×ＳＴ＋Ｅclutch_sft（前回）・・（３）
なお、式（３）中、「Ｔclutch」は演算時点での摩擦クラッチ１４３の伝達トルク（第２電動アクチュエータ１２２の駆動量）、「ΔＮclutch（今回）」演算時点での摩擦クラッチ１４３の差回転（ステップＳ106にて演算）、「ＳＴ」は演算周期、「Ｅclutch_sft（前回）」は前回演算時点でのクラッチ吸収エネルギーである。
【００４１】
ステップＳ109では、ステップＳ107での変速制御していないとの判断又はステップＳ108でのクラッチ吸収エネルギーＥclutch_sft（今回）の演算に続き、演算時点での摩擦クラッチ１４３にて吸収することができるエネルギーであるクラッチ吸収可能エネルギーＥclutch_max［ＫＪ］を演算し、リターンへ進む。
ここで、クラッチ吸収可能エネルギーＥclutch_maxは、下記式（４）によって求める。
Ｅclutch_max＝摩擦クラッチ焼損限界値−摩擦クラッチ保持エネルギー  ・・（４）
なお、図８に示すように、摩擦クラッチ１４３の焼損限界値は、予め素材等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ーは、変速を行うことで時々刻々と変化する。この両者の差が、摩擦クラッチ１４３にて吸収することができるエネルギー（クラッチ吸収可能エネルギーＥclutch_max）となる。
このとき、摩擦クラッチ保持エネルギーは、時々刻々と変化する値を演算周期ごとに常に演算するものであり、下記式（５）によって求める。
摩擦クラッチ保持エネルギー（今回）＝max｛０、クラッチ保持エネルギー（前回）−放熱特性×計算周期＋Ｅclutch_sft｝      ・・（５）
ここで、「放熱特性」は、摩擦クラッチ１４３の素材等により予め決まっている。また、「計算周期」は演算周期から求める。そして、「Ｅclutch_sft」は、変速を実施していればステップＳ108にて求めた値になり、変速を実施していない場合は前回演算時の値を用いる。
【００４２】
（ダウン変速実施判断処理）
図９は、実施例１のコントロールユニットにて実行されるダウン変速実施判断処理の流れを示すフローチャートである。以下、図９に基づき、実施例１のダウン変速実施判断処理構成を説明する。なお、このダウン変速実施判断処理は、ダウン変速要求が出力されたら実行する。
【００４３】
ステップＳ201では、電気自動車が停車中であるか否かを判断する。YES（停車中）の場合には、ダウン変速許可信号を出力すると共にステップＳ202へ進む。NO（走行中）の場合には、走行信号を出力すると共にステップＳ203へ進む。
ここで、車両停車中の判断は、入力回転数センサ１１３によって検出された走行用モータＭＧの実モータ回転数Ｎmotorが、停車と判断できる閾値Ｎstop（例えば200rpm）を下回っていることで行う。
【００４４】
ステップＳ202では、ステップＳ201での停車中との判断に続き、停車中ダウン変速制御を実行し、エンドへ進む。
なお、「停車時ダウン変速制御」では、停車している状態で、締結中の摩擦クラッチ１４３を解放し、噛合クラッチ１３３を係合締結して、２速段から１速段に切り替える。
【００４５】
ステップＳ203では、ステップＳ201での走行中との判断に続き、燃料電池３０の発電量指令値に対する応答性（出力追従性）の推定精度が悪化した際の安全係数である発電機応答性推定精度係数γＦＣを設定し、ステップＳ204へ進む。
ここで、燃料電池３０（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や不図示のＤＣ／ＤＣコンバータ等）の供給電力・吸収電力、ＰＭ通過可能電力の制限により、発電量指令値への応答性（出力追従性）の推定精度が悪化する場合がある。
特に、実施例１のように発電手段が燃料電池３０である場合は、燃料電池３０の温度（燃料電池冷却水温度等から類推）が適正でない場合（過熱・低温）の場合や、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、発電指令値への応答性（出力追従性）の推定精度が悪化する場合がある。
そこで、発電機応答性推定精度係数γＦＣは、「１」から上限値「１＋ａ」の間に設定され、燃料電池３０の指令に対する応答性推定精度が悪いときに大きな値に設定される。つまり、ここでは、燃料電池冷却水温度と図１０に示すマップに基づいて設定する。なお、燃料電池冷却水温度がｘ１からｘ２の間は、燃料電池３０の指令に対する応答性推定精度がよいと判断できる推定精度良好領域であり、このときには発電機応答性推定精度係数γＦＣは「１」にする。
【００４６】
ステップＳ204では、ステップＳ203での発電機応答性推定精度係数γＦＣの設定に続き、摩擦クラッチ１４３の伝達トルクの推定精度が悪化した際の安全係数である摩擦クラッチ伝達トルク推定精度係数γclutchを設定し、ステップＳ205へ進む。
ここで、一般的に車両は摩擦クラッチの下流（出力側）にトルクセンサを持たない場合、学習制御を行うことでクラッチ伝達トルクの推定精度を向上している。この学習制御において、学習値の更新を禁止している条件では、クラッチ伝達トルクの推定精度が悪化する。代表的な条件は、伝達トルク（アクセル開度・クラッチ入力トルク）、差回転、温度（クラッチ温度・クラッチ作動油温）、起動直後かどうか、等によって決められ、これらのパラメータが判断閾値より外れることで、学習値の更新が禁止される。すなわち、これらの条件が判断閾値より外れているほど、摩擦クラッチ１４３の伝達トルクの推定精度は悪化する。
そこで、摩擦クラッチ伝達トルク推定精度係数γclutchは、「１」から上限値「１＋ｂ」の間に設定され、摩擦クラッチ１４３の伝達トルク推定精度が悪いときに大きな値に設定される。つまり、ここでは、変速機作動油温・摩擦クラッチ伝達トルク・摩擦クラッチ差回転と図１１に示すマップに基づいて設定する。なお、変速機作動油温・摩擦クラッチ伝達トルク・摩擦クラッチ差回転が０からｘ３の間は、摩擦クラッチ１４３の伝達トルク推定精度がよいと判断できる推定精度良好領域であり、このときには摩擦クラッチ伝達トルク推定精度係数γclutchは「１」にする。
【００４７】
ステップＳ205では、ステップＳ204での摩擦クラッチ伝達トルク推定精度係数γclutchの設定に続き、ダウン変速時要求電力Ｗdrive_batt_req［ｋｗ］を演算し、ステップＳ206へ進む。
ここで、ダウン変速時要求電力Ｗdrive_batt_reqは、ダウン変速を目標変速時間に収めるために必要な電力量であり、ダウン変速時の目標変速時間より算出される変速時必要モータ出力と、燃料電池３０の発電量から演算され、ここでは、下記式（６）によって求める。
Ｗdrive_batt_req
＝ＥIP ／ＴｉｍｅＩＰ_ＤＷ−（−ＷinfoG／γclutch＋ＷＦＣ／γＦＣ）      ・・（６）
なお、式（１）中、「ＥIP」はダウン変速に伴って変化する車両の運動エネルギーであり、図３に示すフローチャートのステップＳ102にて求める。また、「ＴｉｍｅＩＰ_ＤＷ」はダウン変速時における目標イナーシャフェーズ時間である。この目標イナーシャフェーズ時間は、ダウン変速時の目標変速時間を設定する因子であり、運転者に違和感を与えない程度であって、イナーシャフェーズ時間が長くなりすぎて摩擦クラッチ１４３が熱を吸収して焼損することを防止できる時間に予め設定される。すなわち、「ＥIP ／ＴｉｍｅＩＰ_ＤＷ」により「変速時必要モータ出力」が求められる。
また、「ＷinfoG」は、ダウン変速時にドライバーに加速感を感じさせる前後加速度、いわゆるインフォメーションＧを発生するために必要な走行用モータＭＧの出力トルクである。また、「γclutch」はステップＳ204にて求める。また、「ＷＦＣ」はダウン変速開始時点に燃料電池３０へ出力する指令発電量であり、ダウン変速する場合の予測値となる。また、「γＦＣ」はステップＳ203にて求める。
ここで、上記「ＷinfoG」は、下記式（７）によって求める。
ＷinfoG＝0.05［Ｇ］×9.8×車重［Ｋｇ］×タイヤ半径［ｍ］×変速機スルーギヤ比  ・・（７）
【００４８】
ステップＳ206では、ステップＳ205でのダウン変速時要求電力Ｗdrive_batt_reqの演算に続き、このダウン変速時要求電力Ｗdrive_batt_reqが、図３に示すフローチャートのステップＳ104にて演算した出力可能余剰電力Ｗdrive_batt以下であるかを判断する。YES（Ｗdrive_batt_req≦Ｗdrive_batt）の場合には、ダウン変速を目標変速時間に収めるために必要な電力量が強電バッテリ４０から出力することができる電力量を下回るとしてダウン変速許可信号を出力し、ステップＳ207へ進む。NO（Ｗdrive_batt_req＞Ｗdrive_batt）の場合には、ダウン変速を目標変速時間に収めるために必要な電力量が強電バッテリ４０から出力することができる電力量を上回るとしてダウン変速禁止信号を出力し、ステップＳ208へ進む。
【００４９】
ステップＳ207では、ステップＳ206でのＷdrive_batt_req≦Ｗdrive_battとの判断に続き、ダウン変速を目標変速時間に収めるために必要な電力量を強電バッテリ４０の出力で賄うことができ、目標変速時間内でダウン変速を実施しても強電バッテリ４０が過放電にならないとして、通常ダウン変速制御を実行し、エンドへ進む。
なお、「通常ダウン変速制御」では、締結中の摩擦クラッチ１４３を解放し、噛合クラッチ１３３を係合締結して、１速段に切り替える。
【００５０】
ステップＳ208では、ステップＳ206でのＷdrive_batt_req＞Ｗdrive_battとの判断に続き、ダウン変速を目標変速時間に収めるために必要な電力量は、強電バッテリ４０の出力で賄うことができず、目標変速時間内でダウン変速を実施すると強電バッテリ４０が過放電になってしまうとして、ダウン変速制御の実施を禁止し、ステップＳ201に戻る。
【００５１】
次に、実施例１のダウン変速実施判断作用を説明する。
実施例１の電動車両の制御装置では、ダウン変速要求が出力されると、図９に示すダウン変速実施判断処理を実行する。
【００５２】
ダウン変速要求時に、電気自動車が停車していれば、図９に示すフローチャートにおいてステップＳ201→ステップＳ202へと進み、停車時ダウン変速制御が実施される。
【００５３】
この「停車中ダウン変速制御」では、図１２に示すように、時刻t１時点の変速開始から時刻t２時点の変速完了までの間、燃料電池３０の発電量や走行用モータＭＧの出力トルク、モータ回転数等を制御することなく、締結中の摩擦クラッチ１４３を解放し、解放中の噛合クラッチ１３３を締結するクラッチ掛け換えのみを行うことで、ダウン変速する。
また、この停車中ダウン変速制御の間は車両が停車しているので、変速機出力トルク（図１２では「Ｔ/Ｍ出力トルク（変速Ｇ）」と示す）、アクセル開度、モータ回転数、モータトルク、摩擦クラッチ伝達トルク、噛合クラッチ伝達トルクは、いずれもゼロを維持し続ける。
【００５４】
また、ダウン変速要求時に電気自動車が走行していれば、図９に示すフローチャートにおいて、ステップＳ201→ステップＳ203→ステップＳ204→ステップＳ205へと進み、ダウン変速時要求電力Ｗdrive_batt_reqが演算される。
そして、このダウン変速時要求電力Ｗdrive_batt_reqが、出力可能余剰電力Ｗdrive_batt以下であれば、ステップＳ206→ステップＳ207へと進み、通常ダウン変速制御が実施される。
【００５５】
ここで、図１３に示すように基づき、通常ダウン変速制御を行ったときの走行用モータＭＧ、燃料電池３０、強電バッテリ４０等の状態を説明する。
【００５６】
例えば、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速段選択時において、アクセル足離し状態で惰性走行を行っているとき、図１３に示す時刻t１１時点において、アクセル踏み込み操作が行われると、燃料電池３０の発電指令が出力されると共に、走行用モータＭＧの駆動指令が出力される。また、走行用モータＭＧの駆動指令に伴って、強電バッテリ４０からトルク出力がなされる。
そして、燃料電池３０の発電出力と強電バッテリ４０からのトルク出力により、走行用モータＭＧからトルク出力がなされ、摩擦クラッチ伝達トルクが立ち上がる。
【００５７】
時刻t１２時点において、２速段から１速段へのダウン変速要求が出力され、ダウン変速実施判断処理を行った結果変速、ダウン変速許可信号が出力されたら、まず、モータトルクと摩擦クラッチ伝達トルクを定常状態にする。
【００５８】
時刻t１３時点において、モータトルク及び摩擦クラッチ伝達トルクが定常状態に収束したら、モータ回転数制御に切り替え、走行用モータＭＧの回転数が変速後出力回転数となるようにモータ回転数を上昇させる。
このとき、燃料電池３０の発電量は所定の指令発電量ＷＦＣを維持する。一方、強電バッテリ４０の出力電力量は、出力可能余剰電力Ｗdrive_battを維持し、モータ回転数が目標値になるように制御される。
【００５９】
時刻t１４時点において、モータ回転数が変速後出力回転数に一致すると予測されたら、強電バッテリ４０に充電（エネルギー吸収）することでモータトルクを低下させ、モータ回転数のオーバーシュートを防止する。時刻t１５時点において、モータ回転数が変速後出力回転数に一致したら、噛合クラッチ１３３の係合締結（シンクロ締結）を開始する。
そして、時刻t１６時点において噛合クラッチ１３３の係合締結が完了したら、摩擦クラッチ伝達トルクを徐々に低下し始め、摩擦クラッチ１４３と噛合クラッチ１３３のトルク分担比を変化させる。このとき、強電バッテリ４０からの出力を上昇させ、モータトルクが変速後の目標モータトルクとなるように制御する。
【００６０】
時刻t１７時点において、摩擦クラッチ１４３から噛合クラッチ１３３へのクラッチ掛け換えが終了し、自動変速機１０の変速段が１速段になったら変速制御が完了する。
【００６１】
一方、ステップＳ205にて演算したダウン変速時要求電力Ｗdrive_batt_reqが、出力可能余剰電力Ｗdrive_battを上回っていれば、ステップＳ206→ステップＳ208へと進み、ダウン変速制御の実施が禁止される。
これにより、ダウン変速要求が出力されてもダウン変速は実施されず、自動変速機１０は２速段に維持される。
【００６２】
このように、実施例１の電動車両の制御装置では、自動変速機１０のダウン変速要求が出力されたとき、ダウン変速時要求電力Ｗdrive_batt_reqと、出力可能余剰電力Ｗdrive_battとを比較し、Ｗdrive_batt_req≦Ｗdrive_battが成立する場合に限り、ダウン変速の実施を許可する。
そのため、ダウン変速時間を目標変速時間に収めようとして強電バッテリ４０が過放電状態になってしまうことを防止することができ、バッテリ寿命の低下を防止することができる。
【００６３】
また、このダウン変速時要求電力Ｗdrive_batt_reqは、上記式（６）に示すように、ダウン変速開始時点に燃料電池３０へ出力する指令発電量ＷＦＣに基づいて求められる。
ここで、ダウン変速の実施を判断しているタイミングでは、燃料電池３０の実発電量は指令に対して遅れを持つため、変化（変動）している場合が多い。そのため、実発電量を用いた場合ではダウン変速時のイナーシャフェーズ中の発電量を推定することは困難であり、この実発電量に基づいてダウン変速時要求電力Ｗdrive_batt_reqを演算すると、演算精度が悪くなってしまう。これに対し、ダウン変速開始時点の燃料電池３０への指令発電量ＷＦＣを用いた場合では、変速開始時に変速中（イナーシャフェーズ中）の発電量をより正確に推定することができる。そのため、この指令発電量ＷＦＣに基づいてダウン変速時要求電力Ｗdrive_batt_reqを演算すると、演算精度の向上を図ることができ、ダウン変速実施許可を精度よく判断することができる。
【００６４】
そして、この実施例１では、ダウン変速時要求電力Ｗdrive_batt_reqを、上記式（６）によって求めるため、このダウン変速時要求電力Ｗdrive_batt_reqは、燃料電池３０の指令に対する応答性推定精度が悪い場合には、この推定精度がよい場合と比べて大きな値になるし、摩擦クラッチ１４３の伝達トルク推定精度が悪い場合には、この推定精度がよい場合と比べて大きな値になる。
すなわち、燃料電池３０の指令に対する応答性推定精度が悪いと、積算項であるγＦＣが大きい値に設定され、ダウン変速時要求電力Ｗdrive_batt_reqが大きな値になる。また、摩擦クラッチ１４３の伝達トルク推定精度が悪いと、積算項であるγclutchが大きい値に設定され、ダウン変速時要求電力Ｗdrive_batt_reqが大きな値になる。
【００６５】
そのため、燃料電池３０の発電量の推定精度や摩擦クラッチ１４３の伝達トルク推定精度が悪く、ダウン変速実施許可を精度よく判断できない場合であっても、安全性を考慮して判断することができる。これにより、摩擦クラッチ１４３の焼損、変速ショックの発生、強電バッテリ４０の過放電を防止することができる。
【００６６】
さらに、この実施例１では、ダウン変速要求時に停車と判断した場合には、直ちにダウン変速許可信号を出力し、停車時ダウン変速制御を実施する。
このため、ダウン変速時要求電力Ｗdrive_batt_reqの演算が不要となり、コントロールユニット１００の演算負荷の軽減を図ることができる。また、車両停車付近での車速では、入力回転数センサ１１３や出力回転数センサ１１４等の検出精度が悪く、ダウン変速時要求電力Ｗdrive_batt_reqの演算精度が低下する。そのため、ダウン変速実施許可を精度よく判断することができず、不必要にダウン変速を禁止するおそれがある。これに対し、停車時には演算を行うことなくダウン変速を許可することで、不必要にダウン変速を禁止してしまうことを防止できる。
【００６７】
次に、効果を説明する。
実施例１の電動車両の制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００６８】
(1) 車両（電気自動車）に搭載された発電手段（燃料電池３０）及び蓄電手段（強電バッテリ４０）と、
前記発電手段（燃料電池３０）及び前記蓄電手段（強電バッテリ４０）からの電力により駆動される回転電機（走行用モータＭＧ）と、
前記回転電機（走行用モータＭＧ）の動力を駆動輪Ｗ側に伝達する変速機（自動変速機１０）と、
前記回転電機（走行用モータＭＧ）及び前記発電手段（燃料電池３０）の出力を制御する制御手段（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、
前記制御手段（コントロールユニット１００）は、
前記蓄電手段（強電バッテリ４０）の蓄電状態に基づき、前記蓄電手段（強電バッテリ４０）の出力可能電力である出力可能余剰電力Ｗdrive_battを演算する余剰電力演算部１０１と、
前記変速機（自動変速機１０）のダウン変速時の目標変速時間（目標イナーシャフェーズ時間ＴｉｍｅＩＰ_ＤＷ）より算出される変速時必要モータ出力と、前記発電手段（燃料電池３０）の発電量ＷＦＣとに基づき、ダウン変速時要求電力Ｗdrive_batt_reqを演算する要求バッテリ出力演算部１０２と、
前記変速機（自動変速機１０）のダウン変速要求が出力されたとき、前記ダウン変速時要求電力Ｗdrive_batt_reqが前記出力可能余剰電力Ｗdrive_batt以下のときに前記変速機（自動変速機１０）のダウン変速の実施を許可し、前記ダウン変速時要求電力Ｗdrive_batt_reqが前記出力可能余剰電力Ｗdrive_battより大きいときに前記変速機（自動変速機１０）のダウン変速の実施を禁止する変速実施判断部１０３と、
を有する構成とした。
これにより、変速に伴って蓄電手段（強電バッテリ４０）が過放電状態になることを防止できる。
【００６９】
(2) 前記要求バッテリ出力演算部１０２は、前記発電手段（燃料電池３０）の発電量を、前記変速機（自動変速機１０）のダウン変速要求が出力された時点の前記発電手段（燃料電池３０）への指令発電量ＷＦＣとする構成とした。
これにより、(1)の効果に加え、ダウン変速開始時に変速中（イナーシャフェーズ中）の発電量をより正確に推定することができ、ダウン変速実施許可を精度よく判断することができる。
【００７０】
(3) 前記制御手段（コントロールユニット１００）は、前記回転電機（走行用モータＭＧ）の回転数に基づいて前記車両（電気自動車）の停車を判断する停車判断部１０４を有し、
前記変速機（自動変速機１０）のダウン変速要求が出力されたとき、前記停車判断部１０４によって前記車両（電気自動車）が停車していると判断されたら、前記変速機（自動変速機１０）のダウン変速の実施を許可する構成とした。
これにより、(1)又は(2)の効果に加え、演算負荷を軽減すると共に、演算精度が低いことによる不必要なダウン変速の禁止を防止することができる。
【００７１】
(4) 前記要求バッテリ出力演算部１０２は、前記発電手段（燃料電池３０）の発電量の応答性の推定精度が悪い場合には、前記発電手段（燃料電池３０）の発電量の応答性の推定精度が良い場合よりも、前記ダウン変速時要求電力Ｗdrive_batt_reqを大きい値に設定する構成とした。
これにより、(1)〜(3)のいずれかの効果に加え、摩擦クラッチ１４３の焼損、変速ショックの発生、強電バッテリ４０の過放電を防止することができる。
【００７２】
(5) 前記要求バッテリ出力演算部１０２は、前記変速機（自動変速機１０）のクラッチ伝達トルクの推定精度が悪い場合には、前記変速機（自動変速機１０）のクラッチ伝達トルクの推定精度が良い場合よりも、前記ダウン変速時要求電力Ｗdrive_batt_reqを大きい値に設定する構成とした。
これにより、(1)〜(4)のいずれかの効果に加え、摩擦クラッチ１４３の焼損、変速ショックの発生、強電バッテリ４０の過放電を防止することができる。
【００７３】
（実施例２）
実施例２の電動車両の制御装置は、ダウン変速時要求電力が、出力可能余剰電力とＰＭ通過可能電力の最小値、より小さい場合にダウン変速の実施を許可する例である。
【００７４】
図１４は、実施例２のコントロールユニットにて実行されるダウン変速実施判断処理の流れを示すフローチャートである。以下、図１４に基づき、実施例２のダウン変速実施判断処理構成を説明する。なお、このダウン変速実施判断処理は、ダウン変速要求が出力されたら実行する。また、この実施例２のダウン変速実施判断処理において、ステップＳ201、ステップＳ202、ステップＳ203、ステップＳ204、ステップＳ207、ステップＳ208については、実施例１と同等であるので、詳細な説明を省略する。
【００７５】
図１４に示すステップＳ305では、ステップＳ204での摩擦クラッチ伝達トルク推定精度係数γclutchの設定に続き、ＰＭ通過可能電力を考慮したダウン変速時要求電力であるＰＭ考慮後要求電力Ｗdrive_battPM_req［ｋｗ］を演算し、ステップＳ306へ進む。
ここで、ＰＭ考慮後要求電力Ｗdrive_battPM_reqを求めるには、図１５に示すように、まず、ダウン変速時の目標変速時間より算出される変速時必要モータ出力と、燃料電池３０の発電量からダウン変速時要求電力Ｗdrive_batt_reqを求める。そして、このダウン変速時要求電力Ｗdrive_batt_reqから、図外の車載補機類における消費電力量である補機消費電力を、減算部９０１において減算する。そして、この減算値と予め決まっているＰＭ通過可能電力とを比較部９０２において比較し、その小さい方の値をＰＭ考慮後要求電力Ｗdrive_battPM_reqとする。
【００７６】
すなわち、ダウン変速時要求電力Ｗdrive_batt_reqがＰＭ通過可能電力よりも小さい値であれば、ＰＭ考慮後要求電力Ｗdrive_battPM_req＝ダウン変速時要求電力Ｗdrive_batt_reqとなる。また、ダウン変速時要求電力Ｗdrive_batt_reqがＰＭ通過可能電力よりも大きい値であると、ＰＭ考慮後要求電力Ｗdrive_battPM_req＝ＰＭ通過可能電力となり、ダウン変速時に必要な要求電力は、ＰＭ通過可能電力によって制限される。
【００７７】
ステップＳ306では、ステップＳ305でのＰＭ考慮後要求電力Ｗdrive_battPM_reqの演算に続き、このＰＭ考慮後要求電力Ｗdrive_battPM_reqが、図３に示すフローチャートのステップＳ104にて演算した出力可能余剰電力Ｗdrive_batt以下であるかを判断する。YES（Ｗdrive_battPM_req≦Ｗdrive_batt）の場合には、ダウン変速を目標変速時間に収めるために必要な電力量が強電バッテリ４０から出力することができる電力量を下回るとしてダウン変速許可信号を出力し、ステップＳ207へ進む。NO（Ｗdrive_PMbatt_req＞Ｗdrive_batt）の場合には、ダウン変速を目標変速時間に収めるために必要な電力量が強電バッテリ４０から出力することができる電力量を上回るとしてダウン変速禁止信号を出力し、ステップＳ208へ進む。
【００７８】
このように、実施例２では、ＰＭ通可能電力を考慮した変速時に必要な要求電力に基づいて、ダウン変速の実施許可を判断する。すなわち、ダウン変速時要求電力Ｗdrive_batt_reqが、ＰＭ通過可能電力より小さく、且つ出力可能余剰電力Ｗdrive_batt以下のときに、ダウン変速の実施が許可される。
これにより、強電バッテリ４０の過放電を防止すると共に、分配部５０の過電流や焼損を防止することができる。
【００７９】
以上、本発明の電動車両の制御装置を実施例１及び実施例２に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例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。
【００８０】
実施例１では、発電手段として燃料電池３０を用いる例を示したが、これに限らない。図１６に示す発電手段４００ように、エンジン４０１により駆動されて発電する発電機４０２を用いるものであってもよい。
【００８１】
また、実施例１では、変速機としての自動変速機１０を、噛合クラッチ１３３の締結と摩擦クラッチ１４３の解放によってダウン変速を行う構造のものとする例を示した。しかしながら、変速機としては、ダウン変速時に締結するクラッチと解放するクラッチのいずれにおいても摩擦クラッチを用いる構造のものや、締結側と解放側のいずれも噛合クラッチを用いるもの、また、ダウン変速時に締結するクラッチを摩擦クラッチとし、解放するクラッチを噛合クラッチとするものであってもよい。すなわち、変速機におけるクラッチの形態は、どのようなものであってもよい。
【００８２】
さらに、この実施例１では、モータによる第２電動アクチュエータ１２２を用いて摩擦クラッチ１４３のクラッチ伝達容量を制御する自動変速機１０としたが、例えばこの第２電動アクチュエータとしては、ソレノイドや流体圧を用いるような他のアクチュエータの例としてもよい。さらに、油圧制御によって摩擦クラッチ伝達容量を制御するものであってもよい。
【００８３】
また、実施例１では、回転電機として、力行及び回生が可能な走行用モータＭＧとしたが、回転電機としては力行のみを行うものであってもよい。
【符号の説明】
【００８４】
ＭＧ  走行用モータ
１０  自動変速機（変速機）
Ｗ  駆動輪
２０  モータインバータ
３０  燃料電池（発電手段）
４０  強電バッテリ（蓄電手段）
５０  分配部（電力分配手段）
１１  変速機入力軸
１２  変速機出力軸
１２１  第１電動アクチュエータ
１２２  第２電動アクチュエータ
１３３  噛合クラッチ
１４３  摩擦クラッチ
１００  コントロールユニット（制御手段）
１０１  余剰電力演算部
１０２  要求バッテリ出力演算部
１０３  変速実施判断部
１０４  停車判断部
【図１】
2016010216.tif 000003
【図２】
2016010216.tif 000004
【図３】
2016010216.tif 000005
【図４】
2016010216.tif 000006
【図５】
2016010216.tif 000007
【図６】
2016010216.tif 000008
【図７】
2016010216.tif 000009
【図８】
2016010216.tif 000010
【図９】
2016010216.tif 000011
【図１０】
2016010216.tif 000012
【図１１】
2016010216.tif 000013
【図１２】
2016010216.tif 000014
【図１３】
2016010216.tif 000015
【図１４】
2016010216.tif 000016
【図１５】
2016010216.tif 000017
【図１６】
2016010216.tif 000018