特許ウォッチ

公開番号2025066286
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-23
出願番号2023175758
出願日2023-10-11
発明の名称電動車両の制御装置
出願人マツダ株式会社
代理人弁理士法人前田特許事務所
主分類F16D 48/02 20060101AFI20250416BHJP(機械要素または単位;機械または装置の効果的機能を生じ維持するための一般的手段)
要約【課題】トルクショックとスリップロスの双方の抑制を両立させる。
【解決手段】電動車両1の走行時には、トルク制御とともにクラッチ完全締結制御を実行し、かつ、磁力変更制御を電動車両1の運転中に実行する時には、磁力変更制御に際してクラッチスリップ制御を実行する。変速機クラッチ83は、締結時に伝達されるトルク特性に関して遷移伝達トルク領域RMを有するとともに、その遷移伝達トルク領域RMにおいて、クラッチ差トルクが特定の不感差トルク以下、かつ、クラッチ差回転数が特定の許容差回転数以下となるクラッチ特性を更に有している。磁力変更制御の直前に、クラッチ差回転数が許容差回転数以下かつクラッチ差トルクが不感差トルク以下となるように、変速機クラッチ83を微小にスリップさせる。
【選択図】図11
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たクラッチと、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、前記クラッチに入力される入力トルクと前記クラッチから出力される出力トルクの双方よりも前記クラッチの締結トルクを高くするクラッチ完全締結制御を実行し、かつ、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電動車両の運転中に実行する時には、前記磁力変更制御に際して、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出力トルク及び前記入力トルクの近傍まで低くするクラッチスリップ制御を実行し、
前記クラッチは、
締結時に伝達されるトルク特性に関して、前記出力トルクと前記入力トルクとが同じ値となる低伝達トルク領域と、前記入力トルクが増加しても前記出力トルクが所定の上限伝達トルクで不変となる高伝達トルク領域と、前記低伝達トルク領域と前記高伝達トルク領域との間に存在し、前記入力トルクよりも前記出力トルクの方が小さい遷移伝達トルク領域と、を有するとともに、
前記遷移伝達トルク領域において、現在の前記出力トルクと前記上限伝達トルクとの差であるクラッチ差トルクが、人間の感知限界に基づいて設定される特定の不感差トルク以下、かつ、前記クラッチの入力側と出力側の回転数の差であるクラッチ差回転数が、エネルギー得失に基づいて設定される特定の許容差回転数以下となるクラッチ特性を更に有し、
前記磁力変更制御の直前に、前記クラッチ差回転数が前記許容差回転数以下かつ前記クラッチ差トルクが前記不感差トルク以下となるように、前記クラッチを微小にスリップさせる、制御装置。
続きを表示（約 600 文字）【請求項２】
請求項１に記載の制御装置において、
前記クラッチは、目標油圧に対する実油圧のばらつきによって前記締結トルクが所定の誤差範囲で変動するのに伴って伝達トルクがばらつく伝達トルクのばらつき特性を更に有し、
前記クラッチが、前記伝達トルクのばらつき特性も含めた状態で前記クラッチ特性を有している制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の制御装置において、
前記磁力変更制御の前に実行される前記クラッチスリップ制御時に、前記クラッチ差回転数が前記許容差回転数以下の範囲内の所定の目標差回転数に収束するように前段フィードバック制御を実行する制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載の制御装置において、
前記磁力変更制御の後に実行される前記クラッチスリップ制御時に、前記トルク制御に代えて、前記駆動輪から出力されるパワーが所定の目標パワー値と一致するように前記モータトルクを制御するパワー制御を所定期間実行した後、前記クラッチ差回転数が前記目標差回転数に収束するように後段フィードバック制御を実行する制御装置。
【請求項５】
請求項３に記載の制御装置において、
前記磁力変更制御の後に実行される前記クラッチスリップ制御時に、前記クラッチ差回転数が無くなるように後段フィードバック制御を実行する制御装置。

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。
続きを表示（約 1,300 文字）【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クラッチをスリップさせ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、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】
特開２０２１－０２７６１５号公報
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】
本発明者らはまた、クラッチの動摩擦係数と静摩擦係数とが異なる場合に、その摩擦係数差に起因してクラッチの締結時に上述したトルクショックが発生するおそれのあることを見出した。そこで、その点に着目し、その摩擦係数差に起因したトルクショックを抑制する技術についても先に提案している（特願２０２２－０６２９５４号）。
（【００１１】以降は省略されています）

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