特許 7477302 制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-04-22

(45)【発行日】2024-05-01

(54)【発明の名称】制御装置

(51)【国際特許分類】

   H02P 5/46 20060101AFI20240423BHJP

   B60L 15/20 20060101ALI20240423BHJP

   B60L 9/18 20060101ALI20240423BHJP

【ＦＩ】

H02P5/46 H

B60L15/20 S

B60L9/18 P

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020003457

(22)【出願日】2020-01-14

(65)【公開番号】P2021112062

(43)【公開日】2021-08-02

【審査請求日】2022-11-22

(73)【特許権者】

【識別番号】000154347

【氏名又は名称】株式会社ユニバンス

(74)【代理人】

【識別番号】110000534

【氏名又は名称】弁理士法人真明センチュリー

(72)【発明者】

【氏名】稲満 幸浩

【審査官】谿花 正由輝

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－１１８１８７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｐ ５／４６

Ｂ６０Ｌ １５／２０

Ｂ６０Ｌ ９／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１モータの回転数および第２モータの回転数を減速し共通の出力軸に回転を伝達する減速機と、
前記第２モータの回転数を検出する回転センサと、を備える車両に搭載され、前記第１モータ及び前記第２モータを制御する制御装置であって、
前記減速機は、前記第２モータの動力伝達経路の減速比が、前記第１モータの動力伝達経路の減速比よりも小さく、
前記制御装置は、第１モータの瞬時最大トルクを上限として前記第１モータの定格トルクよりも大きいトルクを前記第１モータに出力させる間、第２モータの定格トルクを上限として前記第２モータにトルクを出力させる第１運転モードに設定するモータ制御部を備え、
前記モータ制御部は、前記回転センサが検出する回転数が、前記第２モータの定格トルクにおける基底回転数以上の場合に前記第１運転モードに設定する制御装置。

【請求項2】

前記車両は、前記第１運転モードにおける前記第１モータの運転時間、前記第１モータの温度の少なくとも１つを検出する第１検出部を備え、
前記モータ制御部は、前記第１検出部の検出値が許容値を超えた場合に、前記第１モータの定格トルクを上限として前記第１モータにトルクを出力させる第２運転モードに設定する請求項１記載の制御装置。

【請求項3】

前記モータ制御部は、前記第２運転モードにおいて、前記第１モータの定格トルクを上限として前記第１モータにトルクを出力させる間、前記第２モータの瞬時最大トルクを上限として前記第２モータの定格トルクよりも大きいトルクを前記第２モータに出力させる請求項２記載の制御装置。

【請求項4】

前記車両は、前記第２運転モードにおける前記第２モータの運転時間、前記第２モータの温度の少なくとも１つを検出する第２検出部を備え、
前記モータ制御部は、前記第２検出部の検出値が許容値を超えた場合に、前記第２モータの定格トルクを上限として前記第２モータにトルクを出力させる請求項３記載の制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は車両に搭載された２つのモータの制御装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

車両の駆動力を発生する２つのモータの制御装置において、特許文献１には、各モータの定格トルクを上限として２つのモータにトルクを出力させ、悪路を走行するときやスポーツ走行を楽しみたいとき等、運転者が指定したときにだけ各モータの瞬時最大トルクを上限として２つのモータにトルクを出力させるものが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１９－１１５１４５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし上記技術では、運転者が指定したときにだけモータが出力するトルクの上限を瞬時最大トルクにするので、運転者が指定しない大部分の時間は、各モータが出力するトルクの上限が定格トルクに制限される。そのため定格出力が大きい特別なモータを搭載しない限り、大部分の時間の車両の動力性能を向上できないという問題点がある。

【0005】

本発明はこの問題点を解決するためになされたものであり、特別なモータを搭載しなくても車両の動力性能を向上できる制御装置を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

この目的を達成するために本発明の制御装置は、車両の駆動力を出力軸に加える２つのモータを制御するものであって、第１モータの瞬時最大トルクを上限として第１モータの定格トルクよりも大きいトルクを第１モータに出力させる間、第２モータの定格トルクを上限として第２モータにトルクを出力させる第１運転モードに設定するモータ制御部を備える。

【発明の効果】

【0007】

請求項１記載の制御装置によれば、モータ制御部は、第１モータの瞬時最大トルクを上限として第１モータの定格トルクよりも大きいトルクを第１モータに出力させる間、第２モータの定格トルクを上限として第２モータにトルクを出力させる第１運転モードに設定する。従って２つのモータがトルクを出力するときに、各モータの定格トルクを上限として２つのモータにトルクを出力させる場合に比べ、第１モータの定格トルクよりも大きいトルクを第１モータが出力できる分だけ、車両の動力性能を向上できる。

【0008】

モータ制御部は、第１モータの動力伝達経路の減速比よりも動力伝達経路の減速比が小さい第２モータの回転数が、第２モータの定格トルクにおける基底回転数以上の場合に第１運転モードに設定する。これにより第１運転モードにおいて第２モータが出力軸に加えるトルクを安定にできる。

【0009】

請求項２記載の制御装置によれば、モータ制御部は、第１運転モードにおける第１モータの運転時間、第１モータの温度の少なくとも１つを検出する第１検出部の検出値が許容値を超えた場合に、第１モータの定格トルクを上限として第１モータにトルクを出力させる第２運転モードに設定する。よって請求項１の効果に加え、第１モータの過負荷による出力の低下を防止できる。

【0010】

請求項３記載の制御装置によれば、モータ制御部は、第２運転モードにおいて、第１モータの定格トルクを上限として第１モータにトルクを出力させる間、第２モータの瞬時最大トルクを上限として第２モータの定格トルクよりも大きいトルクを第２モータに出力させる。これにより第１運転モードから第２運転モードに変わるときに出力軸に加えるトルクが小さくならないようにできるので、請求項２の効果に加え、運転者に減速感を与え難くできる。

【0011】

請求項４記載の制御装置によれば、モータ制御部は、第２運転モードにおける第２モータの運転時間、第２モータの温度の少なくとも１つを検出する第２検出部の検出値が許容値を超えた場合に、第２モータの定格トルクを上限として第２モータにトルクを出力させる。よって請求項３の効果に加え、第２モータの過負荷による出力の低下を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】一実施の形態における車両の機能ブロック図である。

【図2】第１モータ、第２モータ及び第１クラッチの動作の組合せを示す図表である。

【図3】第１モータ及び第２モータのトルク特性を示す模式図である。

【図4】（ａ）は第１モータ温度監視処理のフローチャートであり、（ｂ）は第２モータ温度監視処理のフローチャートである。

【図5】（ａ）は第１モータトルク監視処理のフローチャートであり、（ｂ）は第２モータトルク監視処理のフローチャートである。

【図6】第２モータ回転数監視処理のフローチャートである。

【図7】モータ制御処理のフローチャートである。

【図8】運転時間と第１モータ及び第２モータの温度との関係を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の好ましい実施の形態について添付図面を参照して説明する。図１は一実施の形態における車両１０の機能ブロック図である。車両１０には動力伝達装置１１、第１モータ１２、第２モータ１３及び制御装置５０が搭載されている。

【0014】

動力伝達装置１１には、第１モータ１２に接続される第１入力軸１４、第２モータ１３に接続される第２入力軸１５及び出力軸１６が配置されている。本実施形態では、第１入力軸１４及び第２入力軸１５は同軸上に配置される。第１入力軸１４（第２入力軸１５）及び出力軸１６は互いに平行に配置されている。第１入力軸１４及び第２入力軸１５は、それぞれ第１モータ１２及び第２モータ１３の駆動力を直接受ける主軸である。

【0015】

第１入力軸１４及び第２入力軸１５は、パイロットベアリング（図示せず）を介して互いに相対回転可能に連結されている。第１モータ１２及び第２モータ１３は電動モータであり、同一のトルク特性を有している。出力軸１６の機械出力は、車軸１７の中央に配置された差動装置１８に伝達される。車軸１７は出力軸１６と平行に配置されている。差動装置１８は左右の車軸１７に駆動力を配分する。差動装置１８の動作を制限する制限装置を設けることは当然可能である。車軸１７の両端に車輪１９がそれぞれ配置されている。車両１０は、車輪１９以外に複数の車輪（図示せず）が配置されており、車軸１７及び車輪１９の回転駆動により走行する。

【0016】

第１減速機２０は第１入力軸１４の回転を減速して出力軸１６に伝達する機構である。第１減速機２０は、第１入力軸１４に結合する第１ギヤ２１と、第２クラッチ２３の切換によって出力軸１６に結合または出力軸１６を空転する第２ギヤ２２と、を備えている。第２ギヤ２２は第１ギヤ２１にかみ合う。第１減速機２０は、第１ギヤ２１と第２ギヤ２２とのかみ合いによる減速比に設定される。

【0017】

第２クラッチ２３は出力軸１６と第２ギヤ２２との間に介在する。第２クラッチ２３は第２ギヤ２２から出力軸１６へ正転方向の動力を伝達するワンウェイクラッチである。第２クラッチ２３は、第２ギヤ２２の正回転を出力軸１６に伝達する一方、出力軸１６から第２ギヤ２２への正回転の伝達を遮断する。

【0018】

第２減速機３０は第２入力軸１５の回転を減速して出力軸１６に伝達する機構である。第２減速機３０は、第２入力軸１５に結合する第３ギヤ３１と、出力軸１６に結合し第３ギヤ３１にかみ合う第４ギヤ３２と、を備えている。第２モータ１３は、第２減速機３０を介して常に出力軸１６に動力を伝達できる。第２減速機３０は、第３ギヤ３１と第４ギヤ３２とのかみ合いにより、第１減速機２０の減速比よりも小さい減速比に設定される。第１減速機２０は低速用伝動経路であり、第２減速機３０は高速用伝動経路である。

【0019】

出力軸１６に結合する第５ギヤ３３は、差動装置１８に結合する第６ギヤ３４にかみ合う。第５ギヤ３３及び第６ギヤ３４は、差動装置１８を介して出力軸１６の動力を車軸１７に伝達する。

【0020】

第１入力軸１４と第２入力軸１５との間を切断または接続する第１クラッチ４０が、第１入力軸１４と第２入力軸１５との間に配置されている。本実施形態では第１クラッチ４０はかみあいクラッチである。制御装置５０は、アクチュエータ４２を用いてスリーブ４１を移動させて第１クラッチ４０を断接する。しかし、これに限られるものではなく、第１クラッチ４０に摩擦クラッチ等の他のクラッチを採用したりシンクロメッシュを組み込んだりすることは当然可能である。

【0021】

制御装置５０（ＥＣＵ）は、第１モータ１２、第２モータ１３及び第１クラッチ４０を制御するための装置である。制御装置５０は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ及びバックアップＲＡＭ（いずれも図示せず）を備えている。

【0022】

ＣＰＵは第１モータ１２及び第２モータ１３の制御を行うモード設定部５１及びモータ制御部５２、第１モータ１２及び第２モータ１３を監視する監視部５３、各フラグがオンになった時間を測定する計時部５４を含む。ＲＯＭは、プログラムを実行する際に参照されるマップ及びプログラムが記憶されている。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶されたプログラムやマップに基づいて演算処理を実行する。ＲＡＭは、各センサから入力されたデータ、ＣＰＵでの演算結果、各種フラグ等を一時的に記憶するメモリである。バックアップＲＡＭは、保存すべきデータ等を記憶する不揮発性メモリである。

【0023】

制御装置５０は、ＣＡＮ通信線５５を介してインバータ６０，６１が接続されている。制御装置５０は、第１回転センサ６２、第２回転センサ６３、第１温度センサ６４、第２温度センサ６５、車速センサ６６、アクセル開度センサ６７、スリーブ位置センサ６８、報知装置６９及び他の入出力装置７０が接続されている。制御装置５０は、インバータ６０，６１を使って第１モータ１２及び第２モータ１３を力行制御または回生制御する。

【0024】

第１回転センサ６２は、第１モータ１２の回転数（回転速度）を検出するための装置である。第１回転センサ６２は、第１入力軸１４の回転数を検出し、その検出結果を処理して制御装置５０へ出力する出力回路（図示せず）を備えている。第２回転センサ６３は、第２モータ１３の回転数（回転速度）を検出するための装置である。第２回転センサ６３は、第２入力軸１５の回転数を検出し、その検出結果を処理して制御装置５０へ出力する出力回路（図示せず）を備えている。

【0025】

制御装置５０は、インバータ６０に流れる電流量を検出してフィードバックすることにより第１モータ１２のトルクを制御し、インバータ６１に流れる電流量を検出してフィードバックすることにより第２モータ１３のトルクを制御する。また制御装置５０は、第１回転センサ６２により第１入力軸１４の回転数を検出してフィードバックすることにより第１モータ１２の回転数を制御し、第２回転センサ６３により第２入力軸１５の回転数を検出してフィードバックすることにより第２モータ１３の回転数を制御する。

【0026】

第１温度センサ６４は、第１モータ１２の温度を検出するための装置である。第１温度センサ６４は第１モータ１２の温度を検出し、その検出結果を処理して制御装置５０へ出力する出力回路（図示せず）を備えている。第２温度センサ６５は、第２モータ１３の温度を検出するための装置である。第２温度センサ６５は第２モータ１３の温度を検出し、その検出結果を処理して制御装置５０へ出力する出力回路（図示せず）を備えている。

【0027】

車速センサ６６は、車両１０の速度（以下「車速」と称す）を検出するための装置である。車速センサ６６は、出力軸１６の回転速度を検出し、第５ギヤ３３、第６ギヤ３４及び差動装置１８の減速比、車輪１９の大きさ等を考慮して車速を算出し、制御装置５０へ出力する出力回路（図示せず）を備えている。

【0028】

アクセル開度センサ６７は、運転者によるアクセルペダル（図示せず）の踏み込み量を検出し、その検出結果を処理して制御装置５０へ出力する出力回路（図示せず）を備えている。アクセル開度センサ６７の出力は、運転者が要求する駆動力（トルク／車輪１９の半径）に比例する。

【0029】

運転者が要求する総トルク、即ち出力軸１６が必要とするトルク（以下「要求トルク」と称す）は、アクセル開度センサ６７の検出結果（アクセル開度）と車速センサ６６の検出結果（車速）とによって決められる。本実施形態では、要求トルクは、第５ギヤ３３、第６ギヤ３４及び差動装置１８の減速比および車輪１９の半径を考慮した出力軸１６のトルクとして表される。

【0030】

スリーブ位置センサ６８は、第１クラッチ４０のスリーブ４１の位置を検出し、その検出結果を処理して制御装置５０へ出力する出力回路（図示せず）を備えている。スリーブ位置センサ６８の検出結果により、制御装置５０は、第１クラッチ４０がつながっているか切れているかを検出する。

【0031】

報知装置６９は、第１モータ１２及び第２モータ１３の温度などが許容値を超えたことを音や光などによって運転者に知らせる装置である。他の入出力装置７０としては、例えば運転者によるブレーキペダル（図示せず）の踏み込み量を検出するブレーキストロークセンサが挙げられる。

【0032】

蓄電装置７１は、第１モータ１２及び第２モータ１３のインバータ６０，６１や制御装置５０等に電力を供給するバッテリやキャパシタ等である。蓄電装置７１は、外部電力が供給される他、第１モータ１２や第２モータ１３からの回生電力が供給され充電される。

【0033】

図２は第１モータ１２、第２モータ１３及び第１クラッチ４０の動作の組合せを示す図表である。図２では各モードにおいて駆動するモータ及び締結するクラッチが×で示される。制御装置５０のモード設定部５１は、車速センサ６６やアクセル開度センサ６７等から入力された情報により、ＲＯＭに記憶されたマップに基づいて第１モード、第２Ａモード、第２Ｂモード、第３モード及び第４モードのいずれかに切り換える制御をする。

【0034】

第１モードでは、制御装置５０は第１クラッチ４０を切った状態で第２モータ１３は非通電とし、第１モータ１２を力行制御する。第１モードは、発進時や低速走行時に使われる。第１モータ１２のトルクは、第２減速機３０よりも減速比の大きい第１減速機２０を介して出力軸１６に出力されるので、低速から大きな駆動トルクを得て力強い発進および低速走行が可能となる。

【0035】

第２モード（第２Ａ及び第２Ｂモード）では、制御装置５０は第２モータ１３を力行制御する。第２モータ１３のトルクは、第１減速機２０よりも減速比の小さい第２減速機３０を介して出力軸１６に出力されるので、電費の良い高速走行が可能となる。ワンウェイクラッチからなる第２クラッチ２３は、出力軸１６から第２ギヤ２２への動力の伝達を遮断するので、第１クラッチ４０が切られた第２Ａモードにおいて、第２モータ１３が出力軸１６を駆動するときの第１減速機２０及び第１モータ１２による引き摺り損失を抑制できる。

【0036】

第２Ｂモードでは第１クラッチ４０がつながれるので、第１モータ１２は連れ回る。このときは、第１クラッチ４０をつないで第１モータ１２及び第２モータ１３を駆動する第４モードへの切換要求があったときに、スムーズに第４モードへ切り換えられる。また、第２モードにおいて第１モータ１２を非通電とすることにより、その分だけ第２モードのときの消費電力を少なくできる。

【0037】

なお、第２モードにおいて第１モータ１２に通電しても良い。出力軸１６に第２クラッチ２３が配置されているので、第１モータ１２により駆動される第２ギヤ２２の回転数が、第２モータ１３に駆動される第４ギヤ３２（出力軸１６）の回転数より小さいときは、第２クラッチ２３が切れて第１モータ１２の駆動力は出力軸１６に伝達されないからである。

【0038】

第２モードにおいて第１モータ１２に通電して第１モータ１２の回転数を上げておくと、第１入力軸１４と第２入力軸１５との回転数を合わせるときの時間を短縮できるので、第１クラッチ４０をつなぎ易くできる。よって、第２モードから第４モードへの切換時間を短縮できる。

【0039】

第３モードでは、制御装置５０は第１クラッチ４０を切った状態でマップを参照して、第１モータ１２及び第２モータ１３を力行制御する。第１モータ１２により駆動される第２ギヤ２２の回転数が、第２モータ１３に駆動される第４ギヤ３２（出力軸１６）の回転数より大きいときは、ワンウェイクラッチからなる第２クラッチ２３がつながるので、第１モータ１２及び第２モータ１３の駆動力が出力軸１６に伝達される。

【0040】

一方、第１モータ１２により駆動される第２ギヤ２２の回転数が、第２モータ１３に駆動される第４ギヤ３２（出力軸１６）の回転数より小さいときは第２クラッチ２３が切れるので、第２モータ１３の駆動力が出力軸１６に伝達される。以上のように出力軸１６にワンウェイクラッチからなる第２クラッチ２３が配置されるので、第１モータ１２及び第２モータ１３が出力軸１６を駆動する状態と、第２モータ１３が出力軸１６を駆動する状態とを、切れ目なく切り換えることができる。

【0041】

第４モードでは、制御装置５０は第１クラッチ４０をつないだ状態で第１モータ１２及び第２モータ１３を力行制御する。第４モードでは、第１モータ１２及び第２モータ１３により出力軸１６が常に駆動されるので、出力軸１６に出力するトルクを大きくできる。特に、第１モータ１２及び第２モータ１３の両方で高速用伝動経路の第２減速機３０を駆動するので、高速でも十分な駆動トルクを得て加速が可能となる。

【0042】

図３は第１モータ１２及び第２モータ１３のトルク特性を示す模式図である。図３の横軸は第１入力軸１４及び第２入力軸１５の回転数であり、縦軸は第１入力軸１４及び第２入力軸１５のトルクである。定格トルク７２は、定格出力および定格回転数で第１モータ１２や第２モータ１３が運転するときに第１モータ１２や第２モータ１３が出力するトルクである。瞬時最大トルク７３は瞬時（短時間）に使用できる最大トルクである。

【0043】

定格出力では第１モータ１２や第２モータ１３の温度は許容値を超えないので、第１モータ１２や第２モータ１３は定格トルク７２を上限とする連続運転領域７４のトルクを連続して出力できる。第１モータ１２や第２モータ１３は加速時や減速時に瞬時最大トルク７３を上限とし定格トルク７２よりも大きい短時間運転領域７５のトルクを出力できる。

【0044】

定格トルク７２は回転数が０からＢまで一定であり、回転数Ｂ以上になると回転数に対して反比例して定格トルク７２が低下する。従って回転数Ｂ以上では第１モータ１２や第２モータ１３の出力は一定である。回転数Ｂは、第１モータ１２及び第２モータ１３の定格トルク７２における基底回転数である。

【0045】

定格トルク７２と瞬時最大トルク７３との間の短時間運転領域７５には、複数（本実施形態では３つ）の制限値７６，７７，７８が設定されている。制限値７７は制限値７６よりも大きく、制限値７８は制限値７７よりも大きい。定格トルク７２及び瞬時最大トルク７３は第１モータ１２や第２モータ１３に固有の値である。制限値７６，７７，７８はモータ制御部５２により設定される値である。制限値７６，７７，７８の数は３つに限られるものではなく、適宜設定される。

【0046】

図４（ａ）から図８を参照してモータ監視処理およびモータ制御処理について説明する。図４（ａ）は第１モータ温度監視処理のフローチャートである。図４（ｂ）は第２モータ温度監視処理のフローチャートである。図５（ａ）は第１モータトルク監視処理のフローチャートである。図５（ｂ）は第２モータトルク監視処理のフローチャートである。図６は第２モータ回転数監視処理のフローチャートである。図７はモータ制御処理のフローチャートである。図８は運転時間と第１モータ１２及び第２モータ１３の温度との関係を示す模式図である。

【0047】

各監視処理は第１モータ１２及び第２モータ１３を監視する処理であり、制御装置５０に電源が投入されている間、監視部５３によって繰り返し（例えば０．２秒間隔で）実行される。モータ制御処理は第１モータ１２及び第２モータ１３を制御する処理であり、制御装置５０に電源が投入されている間、モータ制御部５２によって繰り返し（例えば０．２秒間隔で）実行される。

【0048】

図４（ａ）に示す第１モータ温度監視処理では、監視部５３は第１温度センサ６４等の各種検出信号を読み込み（Ｓ１）、第１モータ１２は許容できる温度か否かを判定する（Ｓ２）。第１モータ１２の温度が許容値以下の場合には（Ｓ２：Ｙｅｓ）、第１フラグをオフして（Ｓ３）、この処理を終了する。第１モータ１２の温度が許容値よりも高い場合には（Ｓ２：Ｎｏ）、第１フラグをオンして（Ｓ４）、この処理を終了する。

【0049】

図４（ｂ）に示す第２モータ温度監視処理では、監視部５３は第２温度センサ６５等の各種検出信号を読み込み（Ｓ５）、第２モータ１３は許容できる温度か否かを判定する（Ｓ６）。第２モータ１３の温度が許容値以下の場合には（Ｓ６：Ｙｅｓ）、第２フラグをオフして（Ｓ７）、この処理を終了する。第２モータ１３の温度が許容値よりも高い場合には（Ｓ６：Ｎｏ）、第２フラグをオンして（Ｓ８）、この処理を終了する。

【0050】

図５（ａ）に示す第１モータトルク監視処理では、監視部５３は第１モータ１２が出力するトルクに関する各種検出信号を読み込み（Ｓ９）、第１モータ１２のトルクは短時間運転領域７５（図３参照）か否かを判定する（Ｓ１０）。第１モータ１２のトルクが連続運転領域７４の場合には（Ｓ１０：Ｎｏ）、第３フラグをオフして（Ｓ１１）、この処理を終了する。第１モータ１２のトルクが短時間運転領域７５の場合には（Ｓ１０：Ｙｅｓ）、第３フラグをオンして（Ｓ１２）、この処理を終了する。計時部５４は第３フラグがオンの時間を計測する。計時部５４が計測した時間は、第３フラグがオフされると０秒にリセットされる。

【0051】

図５（ｂ）に示す第２モータトルク監視処理では、監視部５３は第２モータ１３が出力するトルクに関する各種検出信号を読み込み（Ｓ１３）、第２モータ１３のトルクは短時間運転領域７５（図３参照）か否かを判定する（Ｓ１４）。第２モータ１３のトルクが連続運転領域７４の場合には（Ｓ１４：Ｎｏ）、第４フラグをオフして（Ｓ１５）、この処理を終了する。第２モータ１３のトルクが短時間運転領域７５の場合には（Ｓ１４：Ｙｅｓ）、第４フラグをオンして（Ｓ１６）、この処理を終了する。計時部５４は第４フラグがオンの時間を計測する。計時部５４が計測した時間は、第４フラグがオフされると０秒にリセットされる。

【0052】

図６に示す第２モータ回転数監視処理では、監視部５３は第２回転センサ６３等の各種検出信号を読み込み（Ｓ１７）、第２モータ１３の回転数は基底回転数Ｂ（図３参照）以上か否かを判定する（Ｓ１８）。第２モータ１３の回転数が基底回転数Ｂ未満の場合には（Ｓ１８：Ｎｏ）、第５フラグをオフして（Ｓ１９）、この処理を終了する。第２モータ１３の回転数が基底回転数Ｂ以上の場合には（Ｓ１８：Ｙｅｓ）、第５フラグをオンして（Ｓ２０）、この処理を終了する。計時部５４は第４フラグ及び第５フラグの両方がオンの時間を計測する。計時部５４が計測した時間は、第４フラグ及び第５フラグの少なくとも一方がオフされると０秒にリセットされる。

【0053】

図７に示すモータ制御処理では、モータ制御部５２はモード設定部５１が設定したモード、監視部５３が設定したフラグ、計時部５４等の各種検出信号を読み込み（Ｓ２１）、第１モータ１２及び第２モータ１３を運転中か否か、即ち第３モード又は第４モード（図２参照）に設定されているか否かを判定する（Ｓ２２）。第３モード又は第４モードに設定されていないときは（Ｓ２２：Ｎｏ）、この処理を終了する。第３モード又は第４モードに設定されていないときは（Ｓ２２：Ｎｏ）、第１モータ１２及び第２モータ１３が出力するトルクは、連続運転できる定格トルク７２に制限される。

【0054】

第３モード又は第４モードに設定されているときは（Ｓ２２：Ｙｅｓ）、モータ制御部５２は、第１フラグ及び第２フラグはオンか否かを判定する（Ｓ２３）。第１フラグ及び第２フラグの少なくとも一方がオフの場合には（Ｓ２３：Ｎｏ）、第１モータ１２及び第２モータ１３の少なくとも一方は短時間運転領域７５のトルクを出力できるので、報知装置６９による報知を解除し（Ｓ２４）、第５フラグはオンであるか否かを判定する（Ｓ２５）。第５フラグがオフの場合には（Ｓ２５：Ｎｏ）、第２モータ１３の回転数は基底回転数Ｂ未満なので、この処理を終了する。

【0055】

第５フラグがオンの場合には（Ｓ２５：Ｙｅｓ）、モータ制御部５２は、第１モータ１２の回転数における第１モータ１２の定格トルクを第１モータ１２が出力したときの出力軸１６上のトルクと第２モータ１３の回転数における第２モータ１３の定格トルクを第２モータ１２が出力したときの出力軸１６上のトルクとを合計したトルク（以下「合計トルク」と称す）が、要求トルクよりも小さいか否かを判断する（Ｓ２６）。要求トルクが合計トルク以下の場合は（Ｓ２６：Ｎｏ）、この処理を終了する。

【0056】

要求トルクが合計トルクより大きい場合は（Ｓ２６：Ｙｅｓ）、第１運転モードとして、短時間運転領域７５のトルクを第１モータ１２が出力できるようにし、その間、連続運転領域７４のトルクを第２モータ１３に出力させる（Ｓ２７）。第５フラグがオンの場合は第２モータ１３の回転数が基底回転数Ｂ以上なので、第１運転モードのときに第２モータ１３は連続運転領域７４のトルクを出力軸１６に安定して加えることができる。第１運転モードでは、図８に示す時間Ｌのように第１モータ１２の温度は上昇するが、第２モータ１３の温度はほとんど上昇しない。

【0057】

次いでモータ制御部５２は、第１フラグはオンか否かを判定する（Ｓ２８）。第１フラグがオンの場合には（Ｓ２８：Ｙｅｓ）、第１モータ１２の温度は許容値を超えているので、第２運転モードとして、第１モータ１２が出力できるトルクを定格トルク７２に制限し、短時間運転領域７５のトルクを第２モータ１３が出力できるようにする（Ｓ３０）。これにより第１モータ１２の過負荷による出力の低下を防止できる。第２運転モードでは、図８に示す時間Ｍのように第１モータ１２は冷やされて第１モータ１２の温度は下降するが、第２モータ１３の温度は上昇する。

【0058】

Ｓ３０の処理では、計時部５４が測定した第４フラグ及び第５フラグの両方がオンの時間の長短に基づいて、短時間運転領域７５において第２モータ１３が出力できるトルクの上限が、制限値７６，７７，７８及び瞬時最大トルク７３のいずれかに設定される。モータ制御部５２は、第４フラグ及び第５フラグの両方がオンの時間が長くなるにつれて、制限値７６，７７，７８及び瞬時最大トルク７３の順に、トルクの上限を上げる。これにより車両１０の加速中に第２モータ１３の回転数が基底回転数Ｂを超える場合、第２モータ１３が出力するトルクの上限が、一気に瞬時最大トルク７３に上がらないようにできる。第２モータ１３が出力するトルクが急激に大きくならないようにできるので、第２モータ１３が出力するトルクの急変によるショックを抑制できる。

【0059】

一方、第１フラグがオフの場合には（Ｓ２８：Ｎｏ）、第１モータ１２の温度は許容値以下なので、第３フラグがオンの時間は許容値以下か否かを判断する（Ｓ２９）。第３フラグがオンの時間が許容値以下の場合には（Ｓ２９：Ｙｅｓ）、Ｓ２６の処理を実行する。第３フラグがオンの時間が許容値を超えている場合には（Ｓ２９：Ｎｏ）、Ｓ３０の処理を実行する。Ｓ３０の処理により第１モータ１２の過負荷による出力の低下を防止できる。

【0060】

次いでモータ制御部５２は、第２フラグはオンか否かを判定する（Ｓ３１）。第２フラグがオンの場合には（Ｓ３１：Ｙｅｓ）、第２モータ１３の温度は許容値を超えているので、第２モータ１３が出力できるトルクの上限を定格トルク７２に制限する（Ｓ３３）。これにより第２モータ１３の温度上昇を防ぐことができるので、第２モータ１３の過負荷による出力の低下を防止できる。

【0061】

第２フラグがオフの場合には（Ｓ３１：Ｎｏ）、第２モータ１３の温度は許容値以下なので、第４フラグがオンの時間は許容値以下か否かを判断する（Ｓ３２）。第４フラグがオンの時間が許容値以下の場合には（Ｓ３２：Ｙｅｓ）、Ｓ３０の処理を実行する。第４フラグがオンの時間が許容値を超えている場合には（Ｓ３２：Ｎｏ）、Ｓ３３の処理を実行する。Ｓ３３の処理により第２モータ１３の過負荷による出力の低下を防止できる。モータ制御部５２が再び第１運転モードに設定すると、図８に示す時間Ｎのように第１モータ１２の温度は上昇するが、第２モータ１３は冷やされて第２モータ１３の温度は下降する。

【0062】

Ｓ２３の処理の結果、第１フラグ及び第２フラグがオンである場合には（Ｓ２３：Ｙｅｓ）、第１モータ１２の温度も第２モータ１３の温度も許容値を超えているので、第１モータ１２及び第２モータ１３が出力できるトルクの上限を定格トルク７２に制限する（Ｓ３４）。これにより第１モータ１２及び第２モータ１３の温度上昇を抑制できる。さらに報知装置６９によって第１モータ１２及び第２モータ１３の温度が高いことを運転者に知らせる（Ｓ３５）。これにより第１モータ１２及び第２モータ１３が出力できるトルクが制限されていることを運転者に知らせることができる。

【0063】

制御装置５０によれば、第１モータ１２の瞬時最大トルク７３を上限として第１モータ１２にトルクを出力させる間、第２モータ１３の定格トルク７２を上限として第２モータ１３にトルクを出力させる第１運転モードにモータ制御部５２が設定する。よって、第１モータ１２及び第２モータ１３がトルクを出力するときに、第１モータ１２及び第２モータ１３のトルクが連続運転領域７４に制限される場合に比べ、短時間運転領域７５のトルクを第１モータ１２が出力できる分だけ、モータが出力するトルクを大きくできる。

【0064】

従って定格出力が大きい特別な第１モータ１２及び第２モータ１３を採用しなくても車両１０の加速力や最高速度などの動力性能を向上できる。また、定格出力が大きい特別な第１モータ１２及び第２モータ１３を採用しなくても済むので、車両１０の動力伝達装置１１の設計の自由度を向上できる。

【0065】

モータ制御部５２は、第１モータ１２の動力伝達経路である第１減速機２０の減速比よりも、第２モータ１３の動力伝達経路である第２減速機３０の減速比が小さい。第２モータ１３の回転数が、第２モータ１３の定格トルク７２における基底回転数Ｂ以上の場合に第１運転モードに設定するので、第１運転モードにおいて第２モータ１３が出力軸１６に加えるトルクを安定にできる。

【0066】

モータ制御部５２は、第１モータ１２の短時間運転領域７５における運転時間、第１モータ１２の温度の少なくとも１つが許容値を超えた場合に、第１モータ１２の定格トルク７２を上限として第１モータ１２にトルクを出力させる第２運転モードに設定する。よって第１モータ１２の過負荷による出力の低下を防止できる。

【0067】

モータ制御部５２は、第２運転モードにおいて、第１モータ１２の定格トルク７２を上限として第１モータ１２にトルクを出力させる間、第２モータ１３の瞬時最大トルク７３を上限として第２モータ１３にトルクを出力させる。これにより第１運転モードから第２運転モードに変わるときに出力軸１６に加えるトルクが小さくならないようにできるので、運転者に減速感を与え難くできる。

【0068】

モータ制御部５２は、第２モータ１３の短時間運転領域７５における運転時間、第２モータ１３の温度の少なくとも１つが許容値を超えた場合に、第２モータ１３の定格トルク７２を上限として第２モータ１３にトルクを出力させる。よって第２モータ１３の過負荷による出力の低下を防止できる。

【0069】

以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。

【0070】

実施形態では、車速センサ６６やアクセル開度センサ６７等から入力された情報によりマップに基づいて第１モード、第２Ａモード、第２Ｂモード、第３モード及び第４モードのいずれかに切り換える制御をする場合について説明したが、これに限られるものではない。車速に代えて、出力軸１６や車軸１７の回転数や角速度などを用いてモードの切り換えを行うことは当然可能である。出力軸１６や車軸１７の回転数や角速度などは車速に比例するので、本質的に同じだからである。また、アクセル開速度（アクセル開度の変化速度）等のように、運転者が要求するトルクに比例する因子であれば、他の因子を用いることは当然可能である。ブレーキストロークセンサの検出結果をこの因子に加えることは当然可能である。

【0071】

実施形態では、第１モータ１２及び第２モータ１３にトルク特性が同一の電動モータを用いる場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。トルク特性が異なる電動モータを用いることは当然可能である。例えば、低速用のトルク特性を有するモータを第１モータ１２とし、高速用のトルク特性を有するモータを第２モータ１３とする。

【0072】

実施形態では、第１モータ１２及び第２モータ１３（２つのモータ）が配置された車両１０について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。第１モータ１２及び第２モータ１３に加え、別の１つ又は複数のモータを設けたりエンジンを設けたりすることは当然である。

【0073】

実施形態では、モータ制御処理（図７参照）においてＳ２８の処理とＳ２９の処理とを含み、Ｓ３１の処理とＳ３２の処理とを含む場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。Ｓ２８，Ｓ２９の処理の一方を省略したりＳ３１，Ｓ３２の処理の一方を省略したりすることは当然可能である。

【0074】

実施形態では、Ｓ３０の処理において、計時部５４が測定した第４フラグ及び第５フラグの両方がオンの時間が長くなるにつれて、第２モータ１３が出力できるトルクの上限を段階的に大きくする場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。

【0075】

例えば第４モードに設定されている場合に、Ｓ３０の処理において、第４フラグがオンの時間が長くなるにつれて、第２モータ１３が出力できるトルクの上限を制限値７６，７７，７８及び瞬時最大トルク７３の順に上げることは当然可能である。第４モードでは第１モータ１２及び第２モータ１３の両方で高速用伝動経路の第２減速機３０を駆動するので、第２モータ１３の回転数に関わらず、出力軸１６にトルクを安定して出力できる。従って第２モータ１３が出力できるトルクの上限を第２モータ１３の回転数に関わらず段階的に大きくすることにより、第２モータ１３が出力するトルクが急激に大きくならないようにできるので、第２モータ１３が出力するトルクの急変によるショックを抑制できる。

【0076】

同様にＳ２７の処理において、第３モード・第４モードに関わらず、第２フラグがオンの時間が長くなるにつれて、第１モータ１２が出力できるトルクの上限を制限値７６，７７，７８及び瞬時最大トルク７３の順に上げることは当然可能である。

【0077】

実施形態ではＳ２６の処理において、出力軸１６上の合計トルクと要求トルクとをモータ制御部５２が比較する場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。例えばモータ制御部５２は、Ｓ２６の処理において、第１モータ１２の回転数における第１モータ１２の定格トルクを第１モータ１２が出力したときの第１入力軸１４のトルクと第２モータ１３の回転数における第２モータ１３の定格トルクを第２モータ１２が出力したときの第２入力軸１５のトルクとを合計したトルク（合計トルク）と、運転者が必要とする総トルクを第１入力軸１４のトルクと第２入力軸１５のトルクとを合計したトルクに換算したトルク（要求トルク）と、を比較することは当然可能である。

【0078】

実施形態では、第１入力軸１４及び第２入力軸１５と出力軸１６との間に中間軸が配置されていない場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。中間軸を１本以上設け、中間軸にそれぞれギヤを配置し、第１減速機２０及び第２減速機３０の一部を構成する歯車列を中間軸に設けることは当然可能である。

【0079】

実施形態では、第１入力軸１４及び第２入力軸１５が第１モータ１２及び第２モータ１３の駆動力を直接受ける場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。第１モータ１２と第１入力軸１４との間や第２モータ１３と第２入力軸１５との間に歯車列やベルト等を介在することは当然可能である。

【0080】

実施形態では、第１入力軸１４と第２入力軸１５とが同軸上に配置される場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。第１入力軸１４と第２入力軸１５とを平行に配置したり交軸にしたりすることは当然可能である。

【0081】

実施形態では、歯車列を用いて第１減速機２０及び第２減速機３０を構成する場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。第１減速機２０及び第２減速機３０に、ベルトや無段変速機（ＣＶＴ）等を用いた他の減速機を用いることは当然可能である。

【0082】

実施形態では、第１減速機２０を第１モータ１２と別に配置する場合について説明したが、ギヤードモータのように、第１減速機２０を一体に第１モータ１２に組み付けることは当然可能である。同様に、第２減速機３０を一体に第２モータ１３に組み付けることは当然可能である。

【0083】

実施形態では、第１入力軸１４と第２入力軸１５とを断続する第１クラッチ４０が配置される場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。第１クラッチ４０を省略することは当然可能である。

【0084】

実施形態では、第１減速機２０を出力軸１６に断続する第２クラッチ２３がワンウェイクラッチの場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。摩擦クラッチやかみ合いクラッチ等によって第２クラッチ２３を構成することは当然可能である。この場合、制御装置５０は、摩擦クラッチやかみ合いクラッチ等からなる第２クラッチ２３の断続を制御する。

【0085】

実施形態では、出力軸１６と平行に配置された車軸１７に車輪１９が取り付けられる場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。例えば差動装置１８に一対のプロペラシャフトを接続し、そのプロペラシャフトをそれぞれ車軸に接続することは当然可能である。これにより４輪駆動の車両が得られる。

【符号の説明】

【0086】

１０ 車両
１２ 第１モータ（モータ）
１３ 第２モータ（モータ）
１６ 出力軸
２０ 第１減速機（減速機）
３０ 第２減速機（減速機）
５０ 制御装置
５２ モータ制御部
６３ 第２回転センサ（回転センサ）
６４ 第１温度センサ（第１検出部）
６５ 第２温度センサ（第２検出部）
７２ 定格トルク
７３ 瞬時最大トルク
Ｂ 基底回転数

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】