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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2025102524
(43)【公開日】2025-07-08
(54)【発明の名称】電動車両の制御装置
(51)【国際特許分類】
B60W 10/04 20060101AFI20250701BHJP
B60L 15/20 20060101ALI20250701BHJP
B60L 50/16 20190101ALI20250701BHJP
H02P 25/022 20160101ALI20250701BHJP
B60K 6/48 20071001ALI20250701BHJP
B60K 6/547 20071001ALI20250701BHJP
B60W 10/08 20060101ALI20250701BHJP
B60W 10/10 20120101ALI20250701BHJP
B60W 20/30 20160101ALI20250701BHJP
F16H 61/04 20060101ALI20250701BHJP
【ＦＩ】
B60W10/00 104
B60L15/20 J ZHV
B60L15/20 K
B60L50/16
H02P25/022
B60K6/48
B60K6/547
B60W10/08 900
B60W10/10 900
B60W20/30
B60W10/08
B60W10/10
F16H61/04
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023220028
(22)【出願日】2023-12-26
(71)【出願人】
【識別番号】000003137
【氏名又は名称】マツダ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001427
【氏名又は名称】弁理士法人前田特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】吉末 知弘
(72)【発明者】
【氏名】胡本 博史
(72)【発明者】
【氏名】曽利 僚
【テーマコード（参考）】
3D202
3D241
3J552
5H125
5H505
【Ｆターム（参考）】
3D202AA08
3D202BB14
3D202BB33
3D202BB34
3D202CC22
3D202CC23
3D202CC73
3D202CC74
3D202DD24
3D202DD33
3D202DD34
3D202DD35
3D202FF09
3D202FF13
3D241AA67
3D241AC01
3D241AC15
3D241AD19
3D241CA06
3D241CC01
3D241CC11
3D241CC13
3J552MA02
3J552NA01
3J552NB08
3J552PA02
3J552PA70
3J552RA16
3J552RA17
3J552SA08
3J552SA09
3J552SA10
3J552TB02
3J552VA06W
3J552VA78W
5H125AA01
5H125AB01
5H125AC12
5H125BA00
5H125BE05
5H125CA01
5H125EE09
5H125EE42
5H125FF01
5H505AA16
5H505AA19
5H505CC04
5H505DD03
5H505DD08
5H505EE30
5H505EE41
5H505EE49
5H505GG04
5H505HB01
5H505LL22
5H505LL32
5H505LL41
(57)【要約】
【課題】走行中の磁力変更制御の効率的な実行とともに変速時間の短縮を可能にする。
【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との間に自動変速機８を備えた電動車両１の制御装置である。磁力可変磁石３５の磁力を変更する磁力変更制御を自動変速機８の変速期間内に実行する変速時磁力変更制御と、変速機クラッチ８３のいずれかを所定の回転数で微小スリップさせる微小スリップ制御とが実行可能とされている。自動変速機８の変速期間のうち、プリチャージ＆保持フェーズの期間に微小スリップ制御を実行することにより、変速前の第１クラッチを微小スリップした状態にする。
【選択図】図１７
【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との間に自動変速機８を備えた電動車両１の制御装置である。磁力可変磁石３５の磁力を変更する磁力変更制御を自動変速機８の変速期間内に実行する変速時磁力変更制御と、変速機クラッチ８３のいずれかを所定の回転数で微小スリップさせる微小スリップ制御とが実行可能とされている。自動変速機８の変速期間のうち、プリチャージ＆保持フェーズの期間に微小スリップ制御を実行することにより、変速前の第１クラッチを微小スリップした状態にする。
【選択図】図１７
【特許請求の範囲】
【請求項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ていて複数のクラッチを含む自動変速機と、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、
前記磁力可変磁石の磁力を変更する磁力変更制御を前記自動変速機の変速期間内に実行する変速時磁力変更制御と、
前記クラッチのいずれかを、当該クラッチの入力側と出力側の差回転数に基づいた回転数フィードバック制御を実行することによって、所定の回転数で微小スリップさせる微小スリップ制御と、
が実行可能とされ、
前記自動変速機は、
変速前の所定の第１クラッチ及び変速後の所定の第２クラッチの各々の締結トルクが伝達トルクの近傍で保持されるように、前記第１クラッチ及び前記第２クラッチの油圧を調整するプリチャージ＆保持フェーズと、
前記プリチャージ＆保持フェーズに続いて前記第１クラッチから前記第２クラッチにトルクの伝達を切り替えるトルクフェーズと、
前記トルクフェーズに続いて前記第１クラッチから前記第２クラッチの変速比に対応した回転数に切り替えるイナーシャフェーズと、
からなる変速期間を有し、
前記プリチャージ＆保持フェーズの期間に、前記微小スリップ制御を実行することにより、前記第１クラッチを微小スリップさせる電動車両の制御装置。
前記磁力可変磁石の磁力を変更する磁力変更制御を前記自動変速機の変速期間内に実行する変速時磁力変更制御と、
前記クラッチのいずれかを、当該クラッチの入力側と出力側の差回転数に基づいた回転数フィードバック制御を実行することによって、所定の回転数で微小スリップさせる微小スリップ制御と、
が実行可能とされ、
前記自動変速機は、
変速前の所定の第１クラッチ及び変速後の所定の第２クラッチの各々の締結トルクが伝達トルクの近傍で保持されるように、前記第１クラッチ及び前記第２クラッチの油圧を調整するプリチャージ＆保持フェーズと、
前記プリチャージ＆保持フェーズに続いて前記第１クラッチから前記第２クラッチにトルクの伝達を切り替えるトルクフェーズと、
前記トルクフェーズに続いて前記第１クラッチから前記第２クラッチの変速比に対応した回転数に切り替えるイナーシャフェーズと、
からなる変速期間を有し、
前記プリチャージ＆保持フェーズの期間に、前記微小スリップ制御を実行することにより、前記第１クラッチを微小スリップさせ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、
前記イナーシャフェーズの期間に前記磁力変更制御を実行する電動車両の制御装置。
前記イナーシャフェーズの期間に前記磁力変更制御を実行する電動車両の制御装置。
【請求項3】
請求項２に記載の電動車両の制御装置において、
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トルク制御とともに、締結状態の前記クラッチの締結トルクを伝達トルクよりも高くするクラッチ完全締結制御を実行し、
前記磁力変更制御を前記自動変速機の変速期間外に実行する非変速時磁力変更制御の場合には、前記クラッチ完全締結制御に代えて前記締結トルクを前記伝達トルクの近傍まで低くすることによって前記クラッチをスリップした状態にし、その状態で前記微小スリップ制御を実行した後に前記磁力変更制御を実行し、
前記変速時磁力変更制御の場合には、前記第２クラッチが微小スリップしている状態を利用して前記磁力変更制御を実行する電動車両の制御装置。
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トルク制御とともに、締結状態の前記クラッチの締結トルクを伝達トルクよりも高くするクラッチ完全締結制御を実行し、
前記磁力変更制御を前記自動変速機の変速期間外に実行する非変速時磁力変更制御の場合には、前記クラッチ完全締結制御に代えて前記締結トルクを前記伝達トルクの近傍まで低くすることによって前記クラッチをスリップした状態にし、その状態で前記微小スリップ制御を実行した後に前記磁力変更制御を実行し、
前記変速時磁力変更制御の場合には、前記第２クラッチが微小スリップしている状態を利用して前記磁力変更制御を実行する電動車両の制御装置。
【請求項4】
請求項２又は３に記載の電動車両の制御装置において、
前記トルクフェーズから前記イナーシャフェーズに移行した直後のタイミングで前記磁力変更制御を実行する電動車両の制御装置。
前記トルクフェーズから前記イナーシャフェーズに移行した直後のタイミングで前記磁力変更制御を実行する電動車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
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。
【背景技術】
【0002】
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。
【0003】
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、駆動モータの回転中は、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。
【0004】
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を締結するための締結トルクは、クラッチが完全に締結するように、出力が要求される要求トルクより高く設定されている。そのため、その変動したトルクが駆動輪にそのまま伝わることで、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。
【0005】
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変速機を利用す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、変速機の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。
【0006】
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。
【0007】
そこで、本発明者らは、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る技術を先に提案している（特許文献２）。
【0008】
その技術は、大略、増磁によってクラッチでスリップが発生している時に、出力が要求されるトルクを目標に制御するトルク制御から、出力されるパワーを目標に制御するパワー制御に切り替える。それにより、出力されるトルクとともに、回転数についても収束させることが可能になり、駆動モータの吹き上がりを速やかに解消させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
【特許文献1】特開２０２１－１２７０１４号公報
【特許文献2】特開２０２２－１８７６９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
磁力可変マグネットの磁力を変更する制御（磁力変更制御）は、外乱の影響を抑制する観点から、車両が変速するタイミングを避けて実行することが想定されていた。すなわち、上述した特許文献２の技術も、変速していない変速機を目的外使用することを前提としていた。
【0011】
しかしながら、モータ効率の最適化を進めていくと、条件によっては磁力変更制御の頻度が想定を大幅に超える場合があり得ることが判明した。例えば、ＷＬＴＣモードでの走行時には、磁力変更制御の頻度は変速の数倍にもなり得る。
【0012】
そのため、車両の変速中に磁力変更制御を実行しなければならない場合も想定される。変速時には、それに伴ってトルクショックも発生し得るが、更に磁力変更制御のトルクショックが加わることで、ドライバーに違和感だけでなく、変速のトラブルなど、余計な不安感をも与える懸念がある。
【0013】
それに対し、変速中にはクラッチがスリップしている期間がある。本発明者らは、それをうまく利用すればスリップロスの低減なども可能になることを見出した。
【0014】
加えて、変速動作は、快適なドライビングの観点からすると、円滑かつ短時間であることが好ましい。しかし、変速機は油圧制御されているので、油圧制御に起因した物理的な制約があり、変速時間の短縮には限界があった。
【0015】
具体的には、締結されているクラッチを解放する場合、供給している油圧を抜けばよいので、簡単かつ短時間で実行できる。一方、開放されているクラッチを締結する場合、空状態の油室にオイルを供給して油圧を所定値まで適切に上昇させる必要がある。従って、開放動作のように簡単かつ短時間では実行できない。
【0016】
その際、オイルの温度やエア噛みなどによってもオイルの流動性が変化する。従って、最悪な油圧の応答性も考慮する必要があり、変速時間の短縮には限界があった。物理的な現象であるため、それを解消することは難しいと考えられていた。
【0017】
それに対し、本発明者らは、上述した知見を更に拡張することによって変速時間の短縮も可能になることを見出した。
【0018】
そこで、この明細書では、車両の自動変速中にトルクショックの抑制とスリップロスの低減を両立しながら磁力変更制御が実行可能になるうえに、変速時間の短縮も可能になる技術について開示する。
【課題を解決するための手段】
【0019】
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ていて複数のクラッチを含む自動変速機と、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。
【0020】
前記制御装置は、前記磁力可変磁石の磁力を変更する磁力変更制御を前記自動変速機の変速期間内に実行する変速時磁力変更制御と、前記クラッチのいずれかを、当該クラッチの入力側と出力側の差回転数に基づいた回転数フィードバック制御を実行することによって、所定の回転数で微小スリップさせる微小スリップ制御と、が実行可能とされている。
【0021】
前記自動変速機は、変速前の所定の第１クラッチ及び変速後の所定の第２クラッチの各々の締結トルクが伝達トルクの近傍で保持されるように、前記第１クラッチ及び前記第２クラッチの油圧を調整するプリチャージ＆保持フェーズと、前記プリチャージ＆保持フェーズに続いて前記第１クラッチから前記第２クラッチにトルクの伝達を切り替えるトルクフェーズと、前記トルクフェーズに続いて前記第１クラッチから前記第２クラッチの変速比に対応した回転数に切り替えるイナーシャフェーズと、からなる変速期間を有している。
【0022】
そして、前記プリチャージ＆保持フェーズの期間に、前記微小スリップ制御を実行することにより、前記第１クラッチを微小スリップさせる。
【0023】
すなわち、この制御装置によれば、磁力可変磁石の磁力を変更する磁力変更制御を自動変速機の変速期間内に実行する変速時磁力変更制御と、クラッチのいずれかを回転数フィードバック制御によって微小スリップさせる微小スリップ制御とが実行可能とされている。
【0024】
磁力変更制御の前に微小スリップ制御によってクラッチを微小スリップさせておくと、詳細は後述するが、磁力変更制御に伴って発生するトルクショックの抑制及びスリップロスの低減が可能になる。
【0025】
そして、変速の準備段階に相当するプリチャージ＆保持フェーズの期間に、微小スリップ制御を実行し、第１クラッチを微小スリップさせると、従来困難と考えられていた変速時間の短縮が可能になる。
【0026】
すなわち、プリチャージ＆保持フェーズの期間の長さは、実質的には第２クラッチの昇圧動作によって定まるが、その昇圧動作は油圧のばらつきの影響を受ける。例えば、油圧の応答が遅れると、第１クラッチの入力側（駆動側）で回転の吹き上がりが発生し得る。
【0027】
そのため、プリチャージ＆保持フェーズの期間は、この回転の吹き上がりが発生しないよう、油圧のばらつきを考慮して設定する必要がある。従って、プリチャージ＆保持フェーズの期間は、ある程度の余裕をもって設定しなければならず、短縮することは難しい。
【0028】
それに対し、この制御装置では、そのプリチャージ＆保持フェーズの期間において、第１クラッチの入力側と出力側の差回転数に基づいた回転数フィードバック制御を実行することにより、第１クラッチを微小スリップした状態にする微小スリップ制御が実行される。従って、油圧のばらつきによって油圧の応答遅れが生じても、第１クラッチは微小スリップした状態に保持されるので、回転の吹き上がりを阻止できる。
【0029】
その結果、油圧のばらつきへの配慮が不要になるので、プリチャージ＆保持フェーズの期間、すなわち変速時間の短縮が可能になる。
【0030】
前記イナーシャフェーズの期間に前記磁力変更制御を実行する、としてもよい。
【0031】
イナーシャフェーズの期間は、第１クラッチから第２クラッチへの切り替えは実質的に終了しており、第２クラッチは、締結トルクが伝達トルクの近傍まで低くなった状態でスリップしている。
【0032】
従って、スリップしているその第２クラッチを利用して回転数フィードバック制御を実行すれば、容易に微小スリップ制御を実行できる。それにより、磁力変更制御の実行前に第２クラッチを微小スリップ制御した状態にできるので、磁力変更制御に伴って発生するトルクショックの抑制及びスリップロスの低減ができる。変速に伴うスリップを利用するので、微小スリップ制御に伴うスリップロスを低減できる。
【0033】
具体的には、前記制御装置を次のように構成するとよい。
【0034】
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トルク制御とともに、締結状態の前記クラッチの締結トルクを伝達トルクよりも高くするクラッチ完全締結制御を実行する。
【0035】
前記磁力変更制御を前記自動変速機の変速期間外に実行する非変速時磁力変更制御の場合には、前記クラッチ完全締結制御に代えて前記締結トルクを前記伝達トルクの近傍まで低くすることによって前記クラッチをスリップした状態にし、その状態で前記微小スリップ制御を実行した後に前記磁力変更制御を実行する。
【0036】
一方、前記変速時磁力変更制御の場合には、前記第２クラッチが微小スリップしている状態を利用して前記磁力変更制御を実行する。
【0037】
すなわち、この制御装置によれば、磁力可変磁石の磁力を変更する磁力変更制御を、自動変速機の変速に関係なく実行できる。従って、モータ効率が高まる。しかも、変速期間の内外ともに、トルクショックを抑制できるうえに、スリップロスも低減できる。それにより、ドライビングの快適性及び燃費（電費）を向上できる。
【0038】
前記トルクフェーズから前記イナーシャフェーズに移行した直後のタイミングで前記磁力変更制御を実行する、としてもよい。
【0039】
プリチャージ＆保持フェーズの期間に微小スリップ制御を実行してそのまま継続すれば、トルクフェーズの期間中、第２クラッチを微小スリップした状態に保持できる。そうすれば、イナーシャフェーズに移行した直後のタイミングで磁力変更制御を実行しても、トルクショックの抑制及びスリップロスの低減ができる。
【0040】
そして、イナーシャフェーズの期間の開始直後にスリップを増大できるので、回転数の同期がよりいっそう促進される。イナーシャフェーズの期間を効果的に短縮することが可能になり、変速時間を安定して短縮できる。
【発明の効果】
【0041】
開示する技術によれば、車両の変速中にもトルクショックやスリップロスを効果的に抑制しながら磁力変更制御が実行可能になる。従って、変速を考慮することなく磁力変更制御できるので、モータ効率が高まる。それにより、車両の燃費（電費）を向上できる。加えて、変速時間の短縮も可能になる。それにより、ドライビングの快適性も向上できる。
【図面の簡単な説明】
【0042】
【図1】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。
【図2】駆動モータの構成を示す概略断面図である。
【図3】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。
【図4】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。
【図5】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。
【図6】駆動モータの制御の一例である。
【図7】磁力変更制御の一例である。
【図8】トルクショックの発生及び吹き上がり現象を説明するための図である。
【図9】クラッチの伝達トルク特性を説明するための図である。
【図10】開示する技術による基本制御の一例である。
【図11】非変速時磁力変更制御の一例（タイムチャート）である。
【図13】自動変速機の変速時における状態変化を説明するための図である。
【図14】変速時磁力変更制御の一例（タイムチャート）である。
【図16】自動変速機の変速における課題を説明するための図である。
【図17】改良変速制御の一例である。
【図18】改良変速制御の他の一例である。
【発明を実施するための形態】
【0043】
＜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。
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。
【0044】
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。
【0045】
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、中継クラッチ５、インバータ６、自動変速機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。
【0046】
（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。
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。
【0047】
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。
【0048】
駆動モータ３は、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。
【0049】
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。
【0050】
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、中継クラッチ５が設置されている。中継クラッチ５は、エンジン２の出力軸とシャフト３２とが連結された状態（締結状態）と、エンジン２の出力軸とシャフト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。
【0051】
シャフト３２の後端部は自動変速機８の入力軸８０に連結されている。なお、シャフト３２と自動変速機８の入力軸８０との間に、第２の中継クラッチを設けてもよい。
【0052】
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。
【0053】
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。
【0054】
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。
【0055】
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。また、全ての磁石が磁力可変磁石３５である必要性はなく、永久磁石を含んでいてもよい。
【0056】
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。
【0057】
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。なお、駆動モータ３のスロットコンビネーションは仕様に応じて設計される。
【0058】
各相のコイル群に通電するため、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のバッテリが用いられている。
【0059】
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を介して、自動変速機８に駆動モータ３のパワー（回転動力）が出力される。
【0060】
この自動車１の場合、自動変速機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、自動変速機８はその一方の端部に入力軸８０を有し、その入力軸８０が駆動モータ３（シャフト３２）と連結されている。自動変速機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。
【0061】
これら入力軸８０と出力軸８１との間には、トルクコンバータ８４、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、開示する技術の「クラッチ」に相当）などからなる変速機構が組み込まれている。なお、変速機構は簡略化して図示してある。
【0062】
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、自動変速機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。
【0063】
例えば、各変速機クラッチ８３の入力側８３ａは、トルクコンバータ８４を介して入力軸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。
【0064】
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、自動変速機８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。
【0065】
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。
【0066】
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。
【0067】
（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。これらユニットの各々は、例えばＣＡＮ（Controller Area Network）によって接続されていて、互いに電気通信可能に構成されている。
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。これらユニットの各々は、例えばＣＡＮ（Controller Area Network）によって接続されていて、互いに電気通信可能に構成されている。
【0068】
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、自動変速機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。
【0069】
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、自動変速機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。
【0070】
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。
【0071】
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。
【0072】
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。
【0073】
そして、ＴＣＵ２２は、中継クラッチ５が締結状態になるように制御するとともに、自動変速機８の変速機構を自動車１の運転状態に応じて切り替える。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、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するとともに、自動変速機８の所定の変速機クラッチ８３を締結する。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。
【0074】
図３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、中継クラッチ５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。
【0075】
＜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。
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。
【0076】
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。
【0077】
図４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。
【0078】
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、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。
【0079】
具体的には、ＭＣＵ２１には、駆動モータの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。
【0080】
更に、その駆動モータ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。すなわち、磁化制御部２１ｂは、磁化領域が隣接している他の磁化領域に移行する際に、磁力可変磁石３５の磁力を、その磁化領域に対応した磁力最適値に変更する。
【0081】
（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。
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。
【0082】
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。
【0083】
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。
【0084】
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（いわゆるトルク制御）。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。
【0085】
この自動車１の運転中、上述したように磁化領域を移行する時には、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。
【0086】
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）を出力するコマンド（駆動電流指令値Ｉｑ＊）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Ｉｄ＊）の演算処理を実行する（ステップＳ５）。
【0087】
ＭＣＵ２１は、演算した駆動電流指令値Ｉｑ＊と磁力電流指令値Ｉｄ＊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、磁化領域を移行する場合には、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。
【0088】
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。
【0089】
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）。
【0090】
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）。
【0091】
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）。
【0092】
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）。
【0093】
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。
【0094】
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。
【0095】
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。
【0096】
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。
【0097】
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。
【0098】
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）。
【0099】
＜変速機クラッチの制御＞
上述したように、この自動車１では、自動車１の運転中にも、磁力変更制御が実行される。自動車１の運転中に、磁力変更制御を実行すると、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。
上述したように、この自動車１では、自動車１の運転中にも、磁力変更制御が実行される。自動車１の運転中に、磁力変更制御を実行すると、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。
【0100】
図８の上図に、磁力変更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’の期間に増磁処理（磁力変更制御の一例）が実行されている。そして、ｔ１’からｔ２の期間は、モータトルクＴｍを要求トルクＴａに一致させる期間である。
【0101】
すなわち、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）を実行する。学習制御は、磁力の変更に伴う制御であり、磁力変更制御に含まれる。自動車１の走行中、駆動モータ３はトルク制御されているため、磁力変更制御の実行前後のモータトルクＴｍは、要求トルクＴａと一致している。
【0102】
Ｔｔは、自動変速機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、自動変速機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の締結トルクである。クラッチ締結トルクＴｔは、周知の油圧制御によって調整される。具体的には、自動変速機８に供給する油圧を低くすればクラッチ締結トルクＴｔは小さくなり、自動変速機８に供給する油圧を高くすればクラッチ締結トルクＴｔは大きくなる。
【0103】
モータトルクＴｍを確実に駆動輪４Ｒに伝達させるため、通常、クラッチ締結トルクＴｔは、伝達トルクや要求トルクＴａよりも十分に高い値となるように制御（クラッチ完全締結制御）されている。クラッチ完全締結制御時に自動変速機８に供給される油圧は、例えば１０００ｋＰａであり、少なくとも５００ｋＰａ以上である。
【0104】
すなわち、クラッチ完全締結制御の下では、変速機クラッチ８３は完全に締結されており、変速機クラッチ８３の入力側８３ａ及び出力側８３ｂの双方で回転数は一致し、変速機クラッチ８３に入力される入力側８３ａのトルク（入力トルク）及び変速機クラッチ８３から出力される出力側８３ｂのトルク（出力トルク）も要求トルクＴａと一致した状態となっている。
【0105】
磁力変更制御時には、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、磁力変更制御時には、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、クラッチ完全締結制御の下では、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。
【0106】
それに対し、磁力変更制御を実行する際に、変速機クラッチ８３をスリップさせれば、このようなトルクショックを抑制することができる。すなわち、図８の上図に示すように、磁力変更制御の前後にわたる期間において、自動変速機８に供給する油圧を低くする。そうすることによってクラッチ締結トルクＴｔを低下させ、クラッチ締結トルクＴｔが要求トルクＴａと略一致するように制御する。
【0107】
具体的には、図８の上図に示すように、磁力変更制御の開始（時間ｔ１）の直前（時間ｔ０）に、クラッチ完全締結制御に代えて、変速機クラッチ８３がスリップするまでクラッチ締結トルクＴｔを低下させる制御が実行される。その結果、磁力変更制御によって駆動モータ３から高いモータトルクＴｍが出力されても、要求トルクＴａ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、磁力変更に起因したトルクショックを抑制できる。
【0108】
（回転の吹き上がり）
しかしながら、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」）。
しかしながら、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」）。
【0109】
図８の下図に、磁力変更制御時におけるモータトルクＴｍとモータ回転数との関係を示す。なお、ここではエンジン２の出力は考慮しない。そのため、モータ回転数は、自動変速機８の入力軸８０の回転数でもある。また、モータトルクＴｍは、自動変速機８に入力されるトルク（入力トルク）に相当する。クラッチ締結トルクＴｔは、要求トルクＴａと一致するように制御されるので、自動変速機８から出力されるトルク（出力トルク）に相当する。
【0110】
磁力変更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は完全に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、自動変速機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。
【0111】
磁力変更制御の際に変速機クラッチ８３を効果的にスリップさせると、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、モータ回転数は、高止まりした状態になる。この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変速機クラッチ８３が損傷するおそれがある。
【0112】
（微小スリップ制御）
上述したように、磁力変更制御に起因したトルクショックを抑制するためには、変速機クラッチ８３をスリップさせる必要がある。そのためには、自動変速機８に供給する油圧をクラッチ完全締結制御時における油圧から大幅に低下させ、クラッチ締結トルクを低くする必要がある。
上述したように、磁力変更制御に起因したトルクショックを抑制するためには、変速機クラッチ８３をスリップさせる必要がある。そのためには、自動変速機８に供給する油圧をクラッチ完全締結制御時における油圧から大幅に低下させ、クラッチ締結トルクを低くする必要がある。
【0113】
図９に、クラッチ締結トルクを伝達トルクの近傍まで低くした状態において伝達されるトルク特性（伝達トルク特性）を例示する。縦軸は出力トルク（Ｔｏｕｔ）であり、横軸は入力トルク（Ｔｉｎ）である。グラフＧ１は、油圧が２００ｋＰａに調整されていて、変速機クラッチ８３にそれに応じたクラッチ締結トルクが出力されている場合に、変速機クラッチ８３の入力側から出力側に伝達されるトルクを表している。同様に、グラフＧ２は油圧が２１０ｋＰａの場合、グラフＧ３は油圧が１９０ｋＰａの場合を、それぞれ表している。
【0114】
グラフＧ１～Ｇ３のように、伝達トルク特性は油圧に応じて変動するが、同じクラッチであれば、油圧が異なっていても同じ形態の伝達トルク特性を有している。すなわち、低い入力トルクに対応した領域（低伝達トルク領域ＲＬ）と、高い入力トルクに対応した領域（高伝達トルク領域ＲＨ）と、これら低伝達トルク領域と高伝達トルク領域との間に存在する領域（遷移伝達トルク領域ＲＭ）とを有している。
【0115】
例えば、グラフＧ１を見た場合、低伝達トルク領域ＲＬ（入力トルクが３５Ｎｍ以下の領域）では、入力トルクと出力トルクは同じ値である。つまり、変速機クラッチ８３は締結した状態であり、入力トルクは全て伝達されて出力される。遷移伝達トルク領域ＲＭ（入力トルクが３５Ｎｍから５０Ｎｍまでの領域）では、入力トルクよりも出力トルクの方が小さい値である。つまり、変速機クラッチ８３はスリップした状態であり、入力トルクの一部を除く部分が伝達されて出力される。
【0116】
高伝達トルク領域ＲＨ（入力トルクが５０Ｎｍ以上の領域）では、入力トルクの増加に対して出力トルクは４５Ｎｍに漸近する。つまり、これ以上入力トルクが高くなってもスリップが増加するだけで、入力トルクの増加分は伝達されない。出力トルクはその値で実質的に不変となる（上限伝達トルクに相当）。
【0117】
換言すれば、この伝達トルク特性を有する変速機クラッチ８３の場合、油圧を２００ｋＰａに調整することで、入力トルクが高くなっても出力トルクは４５Ｎｍ以下に制限できる。従って、この変速機クラッチ８３であれば、磁力変更制御が要求されたときの出力トルク（要求トルクＴａ）が４５Ｎｍであった時には、自動変速機８に供給する油圧を低くして２００ｋＰａに調整するのが好ましい。
【0118】
そうして、例えば、クラッチ締結トルクＴｔ（上限伝達トルクに相当）が４５Ｎｍと一致するように油圧制御するとともに、スリップロスを考慮して入力トルク（駆動モータの出力トルク）を５０Ｎｍに設定する。そうすることにより、磁力変更制御によって入力トルクにピークトルク（例えば１５Ｎｍ、図９にＴｐ１として示す）が発生しても、出力トルクは要求トルクＴａである４５Ｎｍに制限できる。従って、ピークトルクＴｐ１の影響によって出力トルクで発生するショックトルク（図９にＴｓ１として示す）はほとんど無く、トルクショックを抑制できる。
【0119】
しかしながらそうした場合でも、入力トルクと出力トルクとの間には余剰のトルク差（５０Ｎｍ－４５Ｎｍ＝５Ｎｍ）が存在する。従って、そのトルク差によってスリップが発生する。ただし、その時のクラッチの入力側と出力側の回転数の差（クラッチ差回転数）が所定値以下（例えば１００ｒｐｍ以下）となるようにすれば、トルクショックとスリップロスの双方を最小化できる。
【0120】
例えば、入力トルクを４３Ｎｍとし、出力トルクを４２Ｎｍとすると、クラッチ差回転数は１００ｒｐｍより小さく（この例では２０ｒｐｍ程度）、かつ、その時のピークトルクＴｐ２の影響によるショックトルク（Ｔｓ２）も小さくできる（この例では３Ｎｍ）。すなわち、トルクショックとスリップロスの双方を最小化でき、トルクショックの抑制とスリップロスの抑制の両立が可能になる。
【0121】
具体的には、ＴＣＵ２２（変速機クラッチ制御部２２ｂ）が、磁力変更制御の直前に、クラッチ締結トルクを伝達トルクの近傍まで低くすることによって変速機クラッチ８３をスリップさせる。そうしたうえで、変速機クラッチ８３を微小にスリップさせる制御（微小スリップ制御）を実行すればよい。
【0122】
例えば、上述した例示で出力トルクが４２Ｎｍの場合であれば、自動変速機８の油圧を下げて２００ｋＰａに調整する。それにより、変速機クラッチ８３の伝達トルク特性は、グラフＧ１で示す状態になる。そうして、入力トルクが４３Ｎｍになるようにモータトルクを制御すれば、２０ｒｐｍ程度のクラッチ差回転数で変速機クラッチ８３をスリップさせることができる。
【0123】
そうして、クラッチ差回転数に基づいたフィードバック制御（回転数フィードバック制御）を実行する。それにより、磁力変更制御の直前に変速機クラッチ８３を上述した適度な回転数で微小スリップした状態（微小スリップ状態）に安定化させ、微小スリップ状態を保持する。
【0124】
このように変速機クラッチ８３が微小スリップ状態で磁力変更制御を開始すれば、磁力変更制御に伴うトルクショックだけでなく、その抑制に伴うスリップロスについても最小化できる。トルクショックの抑制とスリップロスの抑制を両立できる。
【0125】
＜磁力変更制御の実行領域の拡大＞
磁力変更制御は、外乱の影響を抑制する観点から、自動変速機８が変速するタイミングを避けて実行することを想定していた。そしてその場合は、微小スリップ制御を実行するために、自動変速機８を目的外使用していた。
磁力変更制御は、外乱の影響を抑制する観点から、自動変速機８が変速するタイミングを避けて実行することを想定していた。そしてその場合は、微小スリップ制御を実行するために、自動変速機８を目的外使用していた。
【0126】
しかしながら、モータ効率の最適化を進めていくと、条件によっては磁力変更制御の頻度が想定を大幅に超える場合があり得ることが判明した。例えば、ＷＬＴＣモードでの走行時には、磁力変更制御の頻度は変速の数倍にもなり得る。
【0127】
従って、燃費（電費）抑制の観点からは、自動変速機８の変速期間外だけでなく、変速期間内でも磁力変更制御を実行しなければならない場合も想定される。そのためには、磁力変更制御の実行領域を拡大し、変速期間内でも磁力変更制御を実行できるようにするのが好ましい。そして、変速期間内でも磁力変更制御が実行できるようになれば、変速を考慮することなく磁力変更制御できるので、モータ効率はよりいっそう高まる。
【0128】
ただし、その場合においても、トルクショックを抑制し、スリップロスも低減するのが好ましい。この点に関しては、変速期間には変速機クラッチ８３がスリップしている状態があり、それをうまく利用すればスリップロスの低減なども可能になることを本発明者らは見出した。
【0129】
図１０に、開示する技術を適用した場合において、磁力変更制御の基本となるフローチャートを示す。制御装置（ＭＣＵ２１）は、自動車１の運転中に磁力変更制御が実行されるか否かを判定する（ステップＳ３１）。そして、磁力変更制御が実行されると判定した場合、その磁力変更制御が変速期間内、つまり自動変速機８の変速中での実行になるか否かを判定する（ステップＳ３２）。
【0130】
その結果、磁力変更制御の実行が変速期間内とならない、つまり変速期間外になる場合には（ステップＳ３２でＮｏ）、上述したように、自動変速機８を目的外使用する磁力変更制御（非変速時磁力変更制御）を実行する（ステップＳ３３）。一方、磁力変更制御が変速期間内になる場合には（ステップＳ３２でＹｅｓ）、自動変速機８の変速中の状態変化に対応した磁力変更制御（変速時磁力変更制御）を実行する（ステップＳ３４）。
【0131】
なお、状況によっては、変速時間外に磁力変更制御が実行できる場合であっても、自動変速機８が変速するタイミングを待って変速期間内に磁力変更制御を実行するようにしてもよい。
【0132】
（非変速時磁力変更制御の具体例）
図１１に、自動変速機８の変速期間外に実行する磁力変更制御（非変速時磁力変更制御）の具体例（タイムチャート）を示す。図１２に、そのタイムチャートに対応して、制御装置が行う主な処理の流れを表したフローチャートを示す。なお、ここでの動力は駆動モータ３のみである。この具体例は上述した微小スリップ制御の例示に対応している。
図１１に、自動変速機８の変速期間外に実行する磁力変更制御（非変速時磁力変更制御）の具体例（タイムチャート）を示す。図１２に、そのタイムチャートに対応して、制御装置が行う主な処理の流れを表したフローチャートを示す。なお、ここでの動力は駆動モータ３のみである。この具体例は上述した微小スリップ制御の例示に対応している。
【0133】
図１１において、上段は自動変速機８の油圧に関するタイムチャートである。Ｐｃはクラッチ完全締結制御時の油圧を、Ｐｓは目標油圧を、それぞれ表している。
【0134】
中段は変速機クラッチ８３のトルクに関するタイムチャートである。一点破線Ｌ１は入力トルクを、二点破線Ｌ２は出力トルクを、実線Ｌ３はクラッチ締結トルクを、一点鎖線Ｌ４は上限伝達トルクを、それぞれ表している。
【0135】
下段はクラッチ差回転数に関するタイムチャートである。変速機クラッチ８３の入力側８３ａの回転数と出力側８３ｂの回転数の差を表している。
【0136】
図１２に示すように、制御装置（ＭＣＵ２１）は、自動変速機８の変速期間外に磁力変更制御が実行されると判定した場合、ＴＣＵ２２は、その時の要求トルクＴａに応じて自動変速機８の目標油圧Ｐｓを設定する（ステップＳ４１）。先の例示のように、その時の要求トルクＴａ（入力トルク及び出力トルクも同じ）が４３Ｎｍであった場合には、その目標油圧Ｐｓを２００ｋＰａに設定すればよい。
【0137】
このときの変速機クラッチ８３はクラッチ完全締結制御が実行されているので、油圧Ｐｃは高く（例えば１０００ｋＰａ）、クラッチ締結トルクは伝達トルクよりも圧倒的に高い。ＴＣＵ２２は、微小スリップ制御を開始するために、設定した目標油圧Ｐｓまで減圧する。それに伴い、クラッチ締結トルクは伝達トルクの近傍まで低下する（ステップＳ４２、ｔ０～ｔ１）。それにより、変速機クラッチ８３はスリップするようになり、クラッチ差回転数が増加する。
【0138】
そうして、ＭＣＵ２１は、所定の微小スリップ状態に収束するように、前段フィードバック制御を開始する（ステップＳ４３）。具体的には、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クラッチ差回転数が目標差回転数Ｒｓ以下となるように、入力側の回転数、つまり駆動モータ３が出力する回転数を調整する（ステップＳ４４）。すなわち、前段フィードバック制御は、開示する技術における「回転数フィードバック制御」に相当する。
【0139】
駆動モータ３の回転数であれば、比較的高い精度で制御できる。また、クラッチ差回転数を目標差回転数Ｒｓ（例えば２０ｒｐｍ）に速やかに収束できる。クラッチ差回転数が目標差回転数Ｒｓに収束すれば、伝達トルク特性により、入力トルクは４３Ｎｍで、出力トルクは４２Ｎｍで、それぞれ安定化する（ｔ１～ｔ２）。
【0140】
そのような状態で、ＭＣＵ２１は、磁力変更制御を開始する（ステップＳ４５）。磁力変更制御の実行時には、上述したように、駆動モータ３から瞬間的に高いモータトルクが出力され、そのトルクが入力トルクに上乗せされた状態になる（ｔ２～ｔ３）。
【0141】
それに応じて、モータ回転数（入力トルク）は増加するが、上限伝達トルク（４５Ｎｍ）で規制されているので、出力トルクは４５Ｎｍまでしか上昇しない。その時のショックトルクは、図１１に矢印Ｙ１で示すように３Ｎｍであり、ドライバーは感知できない。従って、トルクショックを効果的に抑制できる。
【0142】
磁力変更制御の直後にも、図１１に矢印Ｙ２で示すようにトルク変動が発生する。このトルク変動（事後トルクショック）は、実トルク（駆動輪に出力されているトルク、ここでは要求トルクや出力トルクと同じ４３Ｎｍ）に対して所定のばらつき範囲（例えば±７Ｎｍ）で発生し得ることが判っている。
【0143】
この事後トルクショックは、上述した学習制御によって収束されるが、収束するまでに数ミリ秒から数十ミリ秒の時間を要する。従って、瞬間的ではあるがドライバーに違和感を与える懸念がある。
【0144】
事後トルクショックがプラス側に発生する場合には、上限伝達トルクで規制できる。一方、図例のようにマイナス側に事後トルクショックが発生する場合には、そのまま引き込むようなショック（引き込みショック）として出力される。従って、トルクショック抑制の観点からは、実トルクに対してプラス側で事後トルクショックが発生するようにするのが好ましい。
【0145】
そこで、この実施形態では、非変速時磁力変更制御時におけるトルク制御の指令値（ここでは要求トルクと同じ）は、ばらつき範囲を考慮した所定量がプラス側にオフセットされている（例えば＋１５Ｎｍ）。そうすることより、事後トルクショックは常にプラス側で発生するようになるので、事後トルクショックも効果的に抑制できる。
【0146】
クラッチ差回転数も、多少の増加が認められるものの、許容レベルである１００ｒｐｍ以下に抑制できる。従って、スリップロスも効果的に抑制できる。
【0147】
ＭＣＵ２１は、磁力変更制御が終了したか否かを判定する（ステップＳ４６）。そして、磁力変更制御が終了した場合には、ＭＣＵ２１は、微少スリップ状態を目標としたパワー制御を開始する（ステップＳ４７）。
【0148】
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、所定の目標とするパワー値（目標パワー値）となるように、トルクの制御を実行する（ｔ３～ｔ４）。すなわち、パワー制御では、要求トルクＴａ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。
【0149】
目標パワー値が一定であれば、モータ回転数Ｒｍが高いとそれに応じて目標トルクが低くなり、モータ回転数Ｒｍが低いとおそれに応じて目標トルクが高くなる。従って、パワー制御によれば、トルク制御と異なり、回転数およびトルクの双方をバランスよく調整することができる。それにより、磁力変更制御によって回転数およびトルクが不安定になった変速機クラッチ８３は、速やかに微少スリップ状態に収束していく。
【0150】
そうして所定期間が経過し、クラッチ差回転数が目標差回転数Ｒｓより大きい所定の差回転数Ｒｆに達すると（ステップＳ４８でＹｅｓ）、ＭＣＵ２１は、後段フィードバック制御を開始する（ステップＳ４９）。具体的には、クラッチ差回転数が目標差回転数Ｒｓに収束するように、入力側の回転数、つまり駆動モータ３が出力する回転数を調整する（ステップＳ５０）。それにより、クラッチ差回転数を目標差回転数Ｒｓに、よりいっそう速やかに収束でき、微小スリップ状態に保持できる（ｔ４～ｔ５）。
【0151】
その後、ＴＣＵ２２は、自動変速機８の油圧を通常の油圧まで昇圧し、クラッチ完全締結制御の状態に復帰する（ステップＳ５１、ｔ６）。そして、ＭＣＵ２１は、通常のトルク制御を再開する（ステップＳ５２）。
【0152】
なお、磁力変更制御の終了後のパワー制御を省略し、直ちに、目標差回転数Ｒｓを０（ゼロ）とした後段フィードバック制御に移行してもよい。そうすれば、図１１に仮想線Ｌｎで示すように、クラッチ差回転数を極短時間で無くすことができ、スリップロスを更にいっそう抑制できる。
【0153】
（自動変速機の変速時における状態変化）
自動変速機８の変速期間内に実行する磁力変更制御（変速時磁力変更制御）の具体例の説明に先立ち、その前提となる自動変速機８の変速時における状態変化について説明する。
自動変速機８の変速期間内に実行する磁力変更制御（変速時磁力変更制御）の具体例の説明に先立ち、その前提となる自動変速機８の変速時における状態変化について説明する。
【0154】
図１３に、自動変速機８の変速時における主な諸元（車速、車両の加速度、入力トルク、エンジン回転数、締結トルク）のタイムチャートを例示する。ここでの自動車１は、エンジン２の駆動のみで走行している（駆動モータ３は駆動していない）。加速されることなく車速は徐々に増加している。そのような状況下で、自動変速機８がアップシフトされる。変速により、エンジン２の回転数は１速から２速に切り替えられる。
【0155】
自動変速機８では、第１クラッチ（変速前の１速に対応した変速機クラッチ８３）から第２クラッチ（変速後の２速に対応した変速機クラッチ８３）に移行する。すなわち、第１クラッチと第２クラッチとの間で締結状態と開放状態とが入れ替えられる。
【0156】
自動変速機８の変速期間は、大略、状態変化の内容から、プリチャージ＆保持フェーズ、トルクフェーズ、及び、イナーシャフェーズからなる期間で構成されている。
【0157】
プリチャージ＆保持フェーズは、変速の準備段階に相当する。プリチャージ＆保持フェーズの期間では、主に、第２クラッチの締結動作を円滑かつ速やかに行わせるために、第２クラッチのクラッチ締結トルクを予備的にその伝達トルクの近傍まで高めて（プリチャージ）、その状態が保持される。変速前の第２クラッチには油圧は供給されていないので、プリチャージ＆保持フェーズにより、油圧の応答遅れを抑制する。
【0158】
プリチャージ＆保持フェーズの期間はまた、第１クラッチの開放動作を円滑かつ速やかに行わせる。そのために、第１クラッチのクラッチ締結トルクは、予備的にその伝達トルクの近傍まで低下されてその状態で保持される。プリチャージ＆保持フェーズの期間中は、第１クラッチによって出力トルクが保持され、第２クラッチの摩擦要素は、実質的にトルクを伝達することなく無負荷でスリップしている状態（ゼロタッチ状態）にセットされる。なお、プリチャージ＆保持フェーズの状態変化については別途後述する。
【0159】
トルクフェーズの期間では、第１クラッチから第２クラッチにトルクの伝達が切り替えられる。具体的には、第１クラッチでは、伝達トルクの近傍での待機状態から徐々に油圧を低下させることにより、締結状態から開放状態に移行する。第２クラッチでは、伝達トルクの近傍での待機状態から徐々に油圧を上昇させることにより、開放状態から締結状態に移行する。
【0160】
トルクフェーズの期間中、第１クラッチ及び第２クラッチは、トルク制御により、エンジン２の駆動による入力トルクを保持した状態で、いずれもスリップした状態である。第１クラッチは回転数を低下しながらスリップし、第２クラッチは回転数を上昇しながらスリップしている。
【0161】
この間、第２クラッチに対して、クラッチ差回転数に基づく油圧フィードバック制御が実行される。それにより、第１クラッチの油圧の低下量に応じて第２クラッチの油圧が次第に上昇していく。
【0162】
従って、伝達トルクの大きさを一定に保持した状態で、第１クラッチから第２クラッチへトルクの伝達が円滑に切り替えられていく。そして、第１クラッチが開放状態となり、トルクの伝達が第１クラッチから第２クラッチへ完全に切り替わると、トルクフェーズからイナーシャフェーズに移行する。
【0163】
トルクフェーズからイナーシャフェーズに移行した直後の回転数（入力側の回転数）は第１クラッチの変速比の回転数である。イナーシャフェーズの期間では、その回転数から第２クラッチの変速比に対応した回転数への切り替えが行われる。なお、変速期間中の出力側の回転数は慣性によってほとんど変化しない。
【0164】
イナーシャフェーズの期間では、第１クラッチはスリップしていないのに対し、第２クラッチはトルクフェーズから引き続いてスリップしている。アップシフトであるので、変速比は第１クラッチよりも第２クラッチの方が小さい。そして、エンジン２の駆動による入力トルクはトルク制御によって維持されている。従って、エンジン２の回転数は徐々に低くなる。
【0165】
このとき、第２クラッチでは、相対的に高回転な出力側の摩擦要素に対して相対的に低回転な入力側の摩擦要素が摺動することでスリップしている。それにより、駆動モータ３の入力トルクは低下する。すなわち、引き込みショックが発生しているのと同じような状態になる。
【0166】
第２クラッチのスリップは次第に減少していく。そうして、スリップが無くなって第２クラッチの入力側と出力側とで回転が同期し、第２クラッチがその変速比に対応した回転数になれば、イナーシャフェーズは終了する。
【0167】
イナーシャフェーズの終了後は、自動変速機８への油圧の供給により、第２クラッチに対するクラッチ完全締結制御が行われて自動変速機８の変速は完了する。
【0168】
（変速時磁力変更制御の具体例）
上述したように、自動変速機８の変速時には、変速機クラッチ８３がスリップしている期間がある。本発明者らは、これをうまく利用すれば、単に磁力変更制御するだけなく、スリップロスを効果的に低減できることを見出した。
上述したように、自動変速機８の変速時には、変速機クラッチ８３がスリップしている期間がある。本発明者らは、これをうまく利用すれば、単に磁力変更制御するだけなく、スリップロスを効果的に低減できることを見出した。
【0169】
すなわち、自動変速機８の変速期間では、プリチャージ＆保持フェーズ、トルクフェーズ、及び、イナーシャフェーズの期間において、変速機クラッチ８３がスリップしている。そのうち、イナーシャフェーズの期間の中で磁力変更制御を実行する。
【0170】
プリチャージ＆保持フェーズの期間は、油圧の応答遅れの抑制を目的とした、変速に向けての準備期間である。従って、プリチャージ＆保持フェーズの期間は、磁力変更制御の実行には不適であり、また、そのような時間的余裕もない。
【0171】
また、トルクフェーズの期間は、第１クラッチ及び第２クラッチともにスリップしており、トルク制御によって入力トルクを保持しながらトルクの伝達を切り替える。従って、制御の安定性の観点からは磁力変更制御を重ねて実行するのは好ましくない。
【0172】
一方、イナーシャフェーズの期間は、上述したように、第１クラッチから第２クラッチへの切り替えは実質的に終了しており、第２クラッチは、締結トルクが伝達トルクの近傍まで低くなった状態でスリップしている。
【0173】
つまり、イナーシャフェーズの期間は、微小スリップ制御の前段と同じような状態である。従って、スリップしている第２クラッチを利用して回転数フィードバック制御を実行すれば、容易に微小スリップ制御を実行できる。変速に伴うスリップを利用するので、微小スリップ制御に伴うスリップロスも低減できる。
【0174】
イナーシャフェーズの期間の中でも、特に、イナーシャフェーズの初期に磁力変更制御を開始するのが好ましい。なお、ここでの初期はイナーシャフェーズの開始直後及びその近傍の期間であって、少なくともその中間よりも前の期間を意味する。
【0175】
そうすれば、トルクフェーズでスリップしている第２クラッチに対し、磁力変更制御に伴って発生するトルクを上乗せすることで、スリップを増大できる。それにより、回転数の同期が促進される。イナーシャフェーズの期間を短縮することが可能になり、変速期間を短縮できる。イナーシャフェーズの期間が短縮すれば、スリップロスも更に低減される。
【0176】
例えば、自動変速機８の変速がダウンシフトである時には、変速時磁力変更制御に伴うトルク変動が実トルクに対してプラス側で発生するように、トルク制御の指令値をオフセットするのが好ましい。
【0177】
変速がダウンシフトである時には、変速比は第１クラッチよりも第２クラッチの方が大きい。従って、エンジン２の回転数は徐々に高くなる。このとき、イナーシャフェーズの期間における第２クラッチでは、相対的に低回転な出力側の摩擦要素に対して相対的に高回転な入力側の摩擦要素が摺動することでスリップする。それにより、図１３に示した状態とは逆に、駆動モータ３の入力トルクは上昇する。すなわち、トルクショックが発生しているのと同じような状態になる。
【0178】
従って、非変速時磁力変更制御時における事後トルクショックの抑制と同様に、変速時におけるトルク制御の指令値を、ばらつき範囲を考慮した所定量（例えば＋１５Ｎｍ）オフセットするのが好ましい。そうすれば、トルクショックは常にプラス側で発生するようになるので、引き込みショックが無くなるうえに、トルクショックも効果的に抑制できる。しかも、イナーシャフェーズの期間を短縮できるので、スリップロスも効果的に低減できる。
【0179】
対して、変速がアップシフトである時には、変速時磁力変更制御に伴うトルク変動が実トルクに対してマイナス側で発生するように、トルク制御の指令値をオフセットするのが好ましい。
【0180】
すなわち、アップシフトである時のイナーシャフェーズの期間は、上述したように引き込みショックが発生しているのと同じような状態になる。従って、非変速時磁力変更制御時における事後トルクショックの抑制とは逆に、変速時におけるトルク制御の指令値を、ばらつき範囲を考慮した所定量をマイナス側にオフセットする（例えば－１５Ｎｍ）。
【0181】
そうすれば、トルクショックは常にマイナス側で発生するようになるので、第２クラッチの回転数の同期を促進でき、イナーシャフェーズの期間をよりいっそう短縮できる。それにより、スリップロスをよりいっそう効果的に低減できる。
【0182】
【0183】
図１５に示すように、ＴＣＵ２２は、トルクフェーズが終了したか否かを判定する（ステップＳ６１）。トルクフェーズが終了したと判定した場合には、ＭＣＵ２１は、第２クラッチが所定の微小スリップ状態に収束するように、前段フィードバック制御を開始する（ステップＳ６２）。そして、クラッチ差回転数が目標差回転数Ｒｓ（例えば２０ｒｐｍ）以下となるように、第２クラッチの入力側の回転数を調整する（ステップＳ６３）。すなわち、前段フィードバック制御は、開示する技術における「回転数フィードバック制御」に相当する。
【0184】
そのような状態で、ＭＣＵ２１は、磁力変更制御を開始する（ステップＳ６４）。それにより、アップシフトである時には、図１４に矢印Ａで示すように、マイナス側に上乗せした状態でトルクショックが発生する。従って、第２クラッチのスリップが増大し、第２クラッチの回転数の同期が促進される。
【0185】
ＭＣＵ２１は、磁力変更制御が終了したか否かを判定する（ステップＳ６５）。そして、磁力変更制御が終了した場合には、ＭＣＵ２１は、微少スリップ状態を目標としたパワー制御を開始する（ステップＳ６６）。それにより、磁力変更制御によって回転数およびトルクが不安定になった第２クラッチは、速やかに微少スリップ状態に収束していく。
【0186】
そうして所定期間が経過し、クラッチ差回転数が目標差回転数Ｒｓより大きい所定の差回転数Ｒｆに達すると（ステップＳ６７でＹｅｓ）、ＭＣＵ２１は、後段フィードバック制御を開始する（ステップＳ６８）。具体的には、クラッチ差回転数が０（ゼロ）、つまり第２クラッチの入力側と出力側の回転数が同期するように入力側の回転数を調整する（ステップＳ６９）。
【0187】
その結果、図１４に矢印Ａ２で示すように、イナーシャフェーズの期間（変速期間）が通常の変速時よりも短縮される。変速中に磁力変更制御が可能になるだけでなく、磁力変更制御に伴うショックの抑制及びスリップロスの低減も効果的に実現できる。
【0188】
磁力変更制御の終了後のパワー制御を省略し、直ちに、目標差回転数Ｒｓを０（ゼロ）とした後段フィードバック制御に移行してもよい。そうすれば、クラッチ差回転数を極短時間で無くすことができ、スリップロスを更にいっそう抑制できる。
【0189】
＜変速への微小スリップ制御の適用＞
変速の動作は、ドライビングの快適性の観点からすると、円滑かつ短時間であることが好ましい。しかし、自動変速機８は油圧制御されているので、油圧制御に起因した物理的な制約があり、変速時間の短縮には限界があった。
変速の動作は、ドライビングの快適性の観点からすると、円滑かつ短時間であることが好ましい。しかし、自動変速機８は油圧制御されているので、油圧制御に起因した物理的な制約があり、変速時間の短縮には限界があった。
【0190】
具体的には、プリチャージ＆保持フェーズの期間において、締結されている第１クラッチのクラッチ締結トルクをその伝達トルクの近傍まで移行させる場合、供給している油圧を抜けばよい。従って、簡単かつ短時間で実行できる。
【0191】
一方、開放されている第２クラッチをその伝達トルクの近傍まで移行させる場合、空状態の油室にオイルを供給して油圧を所定値まで適切に上昇させる必要がある。従って、第１クラッチのように簡単かつ短時間では実行できない。数ミリ秒のレベルではあるが、応答遅れが生じ得る。
【0192】
その際、オイルの温度やエア噛みなどによっても応答性は変化する。例えば、冷間時のオイルは粘性が高く流動性が低下するし、始動直後にエア噛みしてもオイルの流動性は低下する。すなわち、油圧制御の場合、油圧がばらつくため、その影響も考慮して油圧制御せざるを得ない。
【0193】
図１６の上図に、プリチャージ＆保持フェーズのタイムチャートを拡大して示す。太破線Ｈ１が第１クラッチの目標とする油圧（実油圧）の変化を表している。太実線Ｈ２が第２クラッチの目標とする油圧（実油圧）の変化を表している。細破線ｈ１は、第１クラッチの油圧制御における設定油圧（第１設定油圧）であり、細実線ｈ２は第２クラッチの油圧制御における設定油圧（第２設定油圧）である。実油圧は設定油圧によって実現される。
【0194】
プリチャージ＆保持フェーズに際して、第１設定油圧は、第１クラッチのクラッチ締結トルクをその伝達トルクの近傍にする油圧とされている。減圧動作であるので、オイルの流動性に多少の差が有っても、第１クラッチの油圧を比較的短時間で円滑に第１設定油圧に調整できる。第１設定油圧に達することにより、第１クラッチの摩擦要素は所定の待機状態になる。
【0195】
第２設定油圧も同様に、プリチャージ＆保持フェーズに際して、第２クラッチのクラッチ締結トルクをその伝達トルクの近傍にする油圧である。ただし、昇圧動作であるので、油圧の応答遅れを抑制するために、プリチャージフェーズｔ１と保持フェーズｔ２の二段階に分けて設定されている。
【0196】
プリチャージフェーズｔ１は、第２設定油圧よりも高い所定の油圧（プリチャージ油圧）に設定されている。それにより、第２クラッチの油室のほとんどが短時間でオイルで満たされる。それに続く保持フェーズｔ２は第２設定油圧とされている。それにより、油室にオイルが穏やかに流入するようになり、第２クラッチのクラッチ締結トルクはその伝達トルクの近傍に円滑に昇圧される。
【0197】
そうして、第２設定油圧に達すれば、第２クラッチの摩擦要素は上述したゼロタッチ状態になる。しかしながら、第２クラッチの油圧制御は、第１クラッチと異なり、油圧のばらつきの影響を受ける。すなわち、オイルの流動性が変化すればそれに応じて第２設定油圧に達する時間（昇圧完了時間）が遅速する。その結果、昇圧完了時間が短くなると引き込みショックが大きくなり、昇圧完了時間が長くなると「回転の吹き上がり」が発生する。
【0198】
図１６の下に、プリチャージ＆保持フェーズからトルクフェーズに移行する部分を拡大して示す。油圧のばらつきが無い場合、つまり目標通りの場合には、矢印Ｐで示すタイミングで、プリチャージ＆保持フェーズからトルクフェーズに移行する。トルクフェーズが開始されると、上述したように、第１クラッチでは徐々に油圧が低下され、それに応じて、第２クラッチでは、油圧フィードバック制御により油圧が徐々に上昇する。従って、伝達トルクは一定に保持される。
【0199】
それに対し、昇圧完了時間が短くなると、破線Ｈ２ａで示すように、第２クラッチの実油圧の立ち上がりが早まって、第１クラッチの油圧の低下より先に第２クラッチの油圧が上昇する。その結果、第２クラッチの伝達トルクが目標よりも過剰となり、引き込みショックが大きくなる。ただし、引き込みショック自体は、先に説明したように油圧がばらつかなくても発生し得る。
【0200】
一方、昇圧完了時間が長くなると、一点鎖線Ｈ２ｂで示すように、実油圧の立ち上がりが遅れて、第２クラッチの油圧の上昇より先に第１クラッチの油圧が低下する。その結果、第１クラッチの入力側で回転の吹き上がりが発生する。
【0201】
エンジン２の駆動時にはエンジン回転数が吹き上がることになる。従って、この回転の吹き上がりの抑制は、引き込みショックの抑制よりも重要である。
【0202】
そのため、このような実油圧の立ち上がりの遅れを防止するために、最悪な油圧の応答遅れを考慮せざるを得ず、プリチャージ＆保持フェーズの期間の短縮には限界があった。物理的な現象であるため、この課題を解決することは難しいと考えられていた。
【0203】
それに対し、本発明者らは、上述した知見を更に拡張すれば、変速時間の短縮も可能になることを見出した。すなわち、磁力変更制御に伴うトルクショックの抑制とスリップロスの低減の両立に利用した微小スリップ制御をプリチャージ＆保持フェーズの期間に適用すれば、プリチャージ＆保持フェーズの期間の短縮が可能になることを見出した。
【0204】
具体的には、プリチャージ＆保持フェーズの期間に、微小スリップ制御を実行することにより、第１クラッチの回転数を制御する。すなわち、第１クラッチのクラッチ差回転数に基づいて回転数フィードバック制御を実行することにより、第１クラッチが所定の回転数に収束するように制御する。
【0205】
そうすることにより、第２クラッチの実油圧の立ち上がりが遅れて、第２クラッチの油圧の上昇より先に第１クラッチの油圧が低下しても、第１クラッチは微小スリップした状態に保持される。従って、第１クラッチの入力側での回転の吹き上がりを防止できる。
【0206】
（改良変速制御）
図１７に、微小スリップ制御をプリチャージ＆保持フェーズの期間へ適用することにより、変速時間の短縮を可能にする変速制御（改良変速制御）の具体例を示す。
図１７に、微小スリップ制御をプリチャージ＆保持フェーズの期間へ適用することにより、変速時間の短縮を可能にする変速制御（改良変速制御）の具体例を示す。
【0207】
自動変速機８の変速の開始前は、第１クラッチは完全な締結状態であり、第２クラッチは、完全な開放状態である。従って、第１クラッチ及び第２クラッチはスリップしていない。
【0208】
ＴＣＵ２２は、自動変速機８の変速が開始されると、第１クラッチの油圧を、その伝達トルク特性に基づいて、その伝達トルクの近傍まで低下させる（ステップＳ８０）。減圧動作であるので、短時間かつ円滑に実行できる。それにより、第１クラッチの摩擦要素は、トルクフェーズの待機状態となる。
【0209】
続いて、ＭＣＵ２１は、微小スリップ制御を開始する（ステップＳ８１）。すなわち、第１クラッチがスリップしたときに所定の微小スリップ状態に収束するように、回転数フィードバック制御を開始する。
【0210】
具体的には、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第１クラッチのクラッチ差回転数が目標差回転数Ｒｓ（例えば２０ｒｐｍ）以下となるように、駆動モータ３及び／又はエンジン２により、第１クラッチの入力側の回転数を調整する。なお、このときの自動車１の駆動は第１クラッチの伝達トルクによって制御されている。
【0211】
そして、ＴＣＵ２２は、第２クラッチに油圧の供給を開始する（ステップＳ８２）。すなわち、第２クラッチのクラッチ締結トルクがその伝達トルクの近傍に昇圧される。そして、ＴＣＵ２２は、所定の保持時間ｔｓをカウントする油圧保持タイマーを作動させる（ステップＳ８３）。保持時間ｔｓは、第２クラッチがゼロタッチ状態となる時間である。
【0212】
オイルの流動性が適切な基準条件（温間時など）では、０．３ミリ秒程度で第２クラッチはゼロタッチ状態になる。しかし、オイルの流動性が低い最悪条件（冷間時など）では遅れが生じる。従って、従来はその遅れ分を基準条件に上乗せした時間に保持時間ｔｓが設定されていた。それに対し、この改良変速制御ではその遅れを考慮する必要がない。すなわち、基準条件そのものの時間で保持時間ｔｓを設定できる。従来よりも変速時間を短縮できる。
【0213】
ＴＣＵ２２は、保持時間ｔｓに達した場合にトルクフェーズに移行する（ステップＳ８４，Ｓ８５）。なお、状況によっては、第２クラッチへの油圧の供給及び油圧保持タイマーの作動は、微小スリップ制御の開始と同じタイミングで開始してもよい。例えば、ステップＳ８１～Ｓ８３は、ほぼ同時であってもよい。
【0214】
トルクフェーズに移行すると、上述したように、第１クラッチから第２クラッチにトルクの伝達が切り替えられる。微小スリップ制御を継続することで、トルクの伝達の切り替えに応じて、微小スリップ制御の対象も第１クラッチから第２クラッチに移行する。すなわち、トルクフェーズの期間中は、第１クラッチ及び第２クラッチは微小スリップ状態に保持される。
【0215】
ＴＣＵ２２は、トルクフェーズが終了したか否かを判定する（ステップＳ８６）。そして、トルクフェーズが終了したと判定した場合、ＴＣＵ２２は、磁力変速制御（変速時磁力変速制御）を実行するか否かを判定する（ステップＳ８７）。
【0216】
そして、磁力変速制御を実行しないと判定した場合には（ステップＳ８７でＮｏ）、ＭＣＵ２１は微小スリップ制御を終了し、ＴＣＵ２２は通常のイナーシャフェーズに移行する（ステップＳ８８）。このように、微小スリップ制御を適用した改良変速制御によれば、従来は困難と考えられていた変速時間の短縮が可能になる。
【0217】
一方、磁力変速制御を実行すると判定した場合には（ステップＳ８７でＹｅｓ）、ＴＣＵ２２は、磁力変速制御を伴うイナーシャフェーズに移行する（ステップＳ８９）。上述したように、トルクフェーズの期間中、第２クラッチは微小スリップ状態に保持されている。従って、その状態を利用して磁力変速制御が実行できる。すなわち、トルクショックの抑制及びスリップロスの低減ができる。
【0218】
しかもこの場合には、上述した変速時磁力変速制御と異なり、第２クラッチはトルクフェーズで既に微小スリップ状態になっている。すなわち、イナーシャフェーズの期間に微小スリップ制御を開始して微小スリップ状態への収束を待つ必要がない。
【0219】
従って、トルクフェーズからイナーシャフェーズに移行した直後のタイミングで磁力変速制御を実行するのが好ましい。すなわち、イナーシャフェーズの開始と同時のタイミングで磁力変速制御を実行しても、トルクショックの抑制及びスリップロスの低減ができる。従って、イナーシャフェーズの期間短縮を、よりいっそう確実にできる。
【0220】
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、自動車１の構成は例示であり、仕様に応じて変更できる。
【0221】
また、上述した改良変速制御では、微小スリップ制御をプリチャージ＆保持フェーズの期間の後も継続するようにしたが、トルクフェーズの期間は従来通りの制御を行い、プリチャージ＆保持フェーズの期間とイナーシャフェーズの期間とで、それぞれ独立して微小スリップ制御を実行してもよい（前段微小スリップ制御及び後段微小スリップ制御）。
【0222】
そうすれば、トルクフェーズの期間中、伝達トルクの切り替え制御に微小スリップ制御を重ねて実行しなくてよくなる。従って、制御の安定性を従来通り確保できる。
【0223】
図１８に、微小スリップ制御を個別に実行する場合の改良変速制御（第２改良変速制御）を例示する。第２改良変速制御の大部分は、上述した改良変速制御と同じなので、同じステップは、同じ符号を用いてその説明は省略する。
【0224】
第２改良変速制御では、トルクフェーズに移行する際に、プリチャージ＆保持フェーズの期間に開始した微小スリップ制御（前段微小スリップ制御）を終了する（ステップＳ９５）。そして、トルクフェーズの期間は、通常の変速時と同様の制御を実行する。
【0225】
すなわち、トルクフェーズの期間中、第１クラッチ及び第２クラッチの入力トルクは、トルク制御によって保持される。そして、第１クラッチの油圧を徐々に低下しながら第２クラッチに対して油圧フィードバック制御を実行することにより、伝達トルクの大きさを一定に保持した状態で、第１クラッチから第２クラッチへトルクの伝達の切り替えが行われる。
【0226】
そして、トルクフェーズが終了して磁力変速制御を実行しない場合には、通常の変速時のイナーシャフェーズに移行する（ステップＳ９６）。
【0227】
一方、磁力変速制御を実行する場合には、磁力変速制御を伴うイナーシャフェーズに移行する（ステップＳ９７）。すなわち、変速時磁力変速制御と同様の制御が実行される。具体的には、図１５に示した一連の処理が実行される。
【符号の説明】
【0228】
１ 自動車（電動車両）
２ エンジン
３ 駆動モータ
４ 車輪
４Ｒ 駆動輪
５ 中継クラッチ
６ インバータ
８ 自動変速機
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）
３１ モータケース
３２ シャフト
３３ ロータ
３４ ステータ
３５ マグネット（磁力可変磁石）
３６ コイル
８０ 入力軸
８１ 出力軸
８２ 遊星歯車機構
８３ 変速機クラッチ（クラッチ）
８３ａ 入力側
８３ｂ 出力側
２ エンジン
３ 駆動モータ
４ 車輪
４Ｒ 駆動輪
５ 中継クラッチ
６ インバータ
８ 自動変速機
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）
３１ モータケース
３２ シャフト
３３ ロータ
３４ ステータ
３５ マグネット（磁力可変磁石）
３６ コイル
８０ 入力軸
８１ 出力軸
８２ 遊星歯車機構
８３ 変速機クラッチ（クラッチ）
８３ａ 入力側
８３ｂ 出力側
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
