JP7453766B2 - 車両 - Google Patents

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Description

本発明は、モータを駆動源として含む車両に関する。
特許文献１には、極数が可変であるモータが開示されている。
特開２０１３－３４３１７号公報
極数が可変であるモータでは、極数の変更開始から変更完了までに所定時間を必要とし、極数の変更中、モータの実駆動力が低下する。かかるモータを駆動源として車両に搭載した場合、極数の変更中、車両の実駆動力が低下するおそれがある。車両の実駆動力が一時的に低下すると、走行中にショックが生じ、運転者に違和感を与えるおそれがある。
そこで、本発明は、走行中のショックを低減することが可能な車両を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明の車両は、車輪を駆動する第１駆動源であり、極数および回転子を回転させるトルクの種類のいずれか一方または双方が異なる複数のモード間を切り替え可能なモータであって、固定子巻線を含む固定子と、第１の励磁電流を固定子巻線に流すことで着磁され、第１の励磁電流の位相と逆位相の第２の励磁電流を固定子巻線に流すことで消磁または磁極の反転がされ、消磁または磁極の反転がされるまで着磁による磁性が保持される磁石部を含む回転子と、を備え、少なくとも着磁によりモードを切替可能に構成されたモータと、モータと並行して車輪を駆動可能な第２駆動源と、モードの切り替え中において、第２駆動源の目標駆動力を、モードの切り替え前における第２駆動源の目標駆動力より大きくさせる駆動制御部と、を備え、駆動制御部は、モータの目標駆動力と第２駆動源の目標駆動力との合計駆動力を、自車両に要求される要求駆動力と等しくさせ、モードの切り替え中において、要求駆動力とモータの実駆動力との差分の駆動力をモードの切り替え中における第２駆動源の目標駆動力とし、モードを切り替えると仮定した場合における、現在から所定時間先までに生じると推測される自車両のエネルギー損失の積算値であり、着磁によりモードを切り替える際に生じる損失を含む切替損失が、モードを切り替えずに維持すると仮定した場合における、現在から所定時間先までに生じると推測される自車両のエネルギー損失の積算値である維持損失より少ないと判断した場合、モータにモードを切り替えさせ、切替損失が維持損失以上であると判断した場合、モータに現在のモードを維持させる。
また、モータは、回転子の本体である回転子鉄心と、磁性材料で構成され、回転子鉄心の外周面において、回転子鉄心の周方向に等間隔に互いに離隔して埋設される複数の磁石部と、を有し、全ての磁石部を同じ種類の磁極の磁石として機能させる第１モードと、周方向に沿った磁石部毎に磁極が交互に反転された磁石として機能させる第２モードと、全ての磁石部を磁石として機能させない第３モードとの間で切り替え可能であり、第１モードのトルクが第２モードのトルクより高い低速領域では、第１モードとされ、第２モードのトルクが第１モードのトルクより高い、あるいは、第２モードのトルクが第３モードのトルクより高い中速領域では、第２モードとされ、第３モードのトルクが第２モードのトルクより高い高速領域では、第３モードとされるようにしてもよい。
本発明によれば、走行中のショックを低減することが可能となる。
図１は、本実施形態による車両の構成を示す概略図である。 図２は、モータの構成を示す断面図である。 図３は、モータのモードについて説明する図である。図３Ａは、第１モードを示し、図３Ｂは、第２モードを示し、図３Ｃは、第３モードを示している。 図４は、モータにおける回転数に対するトルクの特性を示す図である。 図５は、モータのモードの切り替え時の駆動力を説明する図である。 図６は、モードの切替の流れを説明するフローチャートである。
以下に添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
図１は、本実施形態による車両１の構成を示す概略図である。以下では、本実施形態に関係する構成や処理について詳細に説明し、本実施形態と無関係の構成や処理については説明を省略する。
車両１は、モータ１０、エンジン１２、車輪１４、インバータ１６、バッテリ１８、変速機２０、ナビゲーション装置２２、車外環境認識装置２４および駆動制御部２６を含む。
車両１は、モータ１０とエンジン１２とが並行して設けられるハイブリッド車両である。モータ１０は、車輪１４を駆動する第１駆動源であり、エンジン１２は、車輪１４を駆動する第２駆動源である。以後、車両１を自車両と呼ぶ場合がある。
モータ１０は、後に詳述するが、極数および回転子を回転させるトルクの種類のいずれか一方または双方が異なる複数のモードを有しており、モードを切り替え可能となっている。
インバータ１６は、ブリッジ接続された複数のスイッチング素子を含む。インバータ１６は、スイッチング素子のオンオフによってバッテリ１８の直流電力を交流電力に変換してモータ１０に供給する。
モータ１０の回転軸は、無段変速機などの変速機２０を通じて車輪１４に接続される。モータ１０は、インバータ１６を通じて供給された電力を消費して回転軸を回転させる。モータ１０の回転軸が回転することで、変速機２０を通じて車輪１４が駆動される。
エンジン１２は、例えば、レシプロエンジンなどである。エンジン１２の出力軸は、変速機２０に接続される。エンジン１２は、ガソリン等の燃料を消費して出力軸を回転させる。エンジン１２の出力軸が回転することで、変速機２０を通じて車輪１４が駆動される。
ナビゲーション装置２２は、車外の機器と通信することができ、地図を示す地図情報や交通規制などを示す交通情報を取得可能である。また、ナビゲーション装置２２は、全地球測位システム（ＧＰＳ）を利用して、自車両の現在位置を取得できる。また、ナビゲーション装置２２は、タッチパネルなどの入出力機能を有する。ナビゲーション装置２２は、例えば、運転者にタッチパネルを操作させるなどして、自車両の目的地を取得できる。ナビゲーション装置２２は、自車両の現在位置、目的地、地図情報および交通情報などから、自車両の走行経路を導出することができる。
車外環境認識装置２４は、自車両の前方を撮像する撮像装置で撮像された画像を取得する。車外環境認識装置２４は、取得された画像に基づいて、例えば、先行車両、走行路、信号機など各種の対象物を認識可能である。なお、車外環境認識装置２４で認識可能な対象物は、例示したものに限らない。
駆動制御部２６は、中央処理装置（ＣＰＵ）、プログラム等が格納されたＲＯＭ、ワークエリアとしてのＲＡＭ等を含む半導体集積回路から構成される。駆動制御部２６は、プログラムを実行することで、主に、車輪１４の駆動に関する制御を行う。
駆動制御部２６は、アクセル開度に従って要求される要求駆動力を導出する。駆動制御部２６は、要求駆動力に基づいて、モータ１０の目標駆動力（モータ目標駆動力）およびエンジン１２の目標駆動力（エンジン目標駆動力）を導出する。駆動制御部２６は、主に、モータ目標駆動力とエンジン目標駆動力とを合計した合計駆動力を、自車両に要求される要求駆動力に等しくさせるように、モータ目標駆動力およびエンジン目標駆動力を導出する。駆動制御部２６は、モータ１０の駆動力がモータ目標駆動力となるようにモータ１０を制御するとともに、エンジン１２の駆動力がエンジン目標駆動力となるようにエンジン１２を制御する。
なお、駆動制御部２６は、モータ目標駆動力とエンジン目標駆動力との比率を決定する際に、自車両の速度、自車両の加速度、ナビゲーション装置２２で導出される走行経路、車外環境認識装置２４で認識される車外環境情報などの各種の情報を参照してもよい。
また、駆動制御部２６は、所定条件に従って、モータ１０のモードの切り替え制御を行う。なお、駆動制御部２６については、後に詳述する。
図２は、モータ１０の構成を示す断面図である。モータ１０は、固定子３０、回転子３２および回転軸３４を有する。固定子３０は、円筒状に形成される。固定子３０の内面には、複数のスロット３６が形成される。各スロット３６には、固定子巻線が収容される。固定子巻線に３相交流電流を流すと、固定子３０の周方向に回転する回転磁界を発生させることができる。なお、図２では、固定子巻線の表記を省略している。
回転子３２は、円柱状に形成される。回転子３２は、その外周面が固定子３０の内面に対向するように固定子３０内に収容される。回転子３２には、回転軸３４が同軸で連結される。
回転子３２は、回転子鉄心４０および磁石部４２を含む。回転子鉄心４０は、鉄材料で円柱状に形成された回転子３２の本体である。
磁石部４２は、磁性材料で形成される。回転子３２には、磁石部４２が４個設けられ、４個の磁石部４２は、各々同一形状に形成される。磁石部４２は、例えば、円管を周方向に８分割させたような形状に形成される。磁石部４２は、回転子鉄心４０の外周面に埋設される。磁石部４２は、回転子鉄心４０の周方向に等間隔に設けられる。磁石部４２は、回転子鉄心４０の周方向に各々離隔している。
なお、磁石部４２が４個設けられる例を挙げるが、磁石部４２の数は、４個に限らず、例えば、２個であってもよいし、６個以上の偶数個であってもよい。
回転子鉄心４０において、隣接する磁石部４２間、すなわち、周方向で磁石部４２が存在していない部分は、磁石部４２が存在する部分に比べ、相対的に径方向に突出している。以後、この突出している部分を、突極部４４と呼ぶ場合がある。
モータ１０では、磁石部４２に着磁を行うことで、磁石部４２に磁気を付与し、磁石部４２を磁石として機能させることができる。例えば、回転磁界を発生させる通常時の２倍以上の励磁電流を固定子巻線に流すことで、磁石部４２を着磁させることができる。
また、モータ１０では、磁石部４２に消磁を行うことで、磁石部４２の磁気を除去することができる。例えば、現在の磁極に対応する励磁電流の位相とは逆位相の励磁電流を固定子巻線に流すことで、磁石部４２を消磁させることができる。
また、モータ１０では、磁石部４２の磁極を反転させることができる。例えば、現在の磁極に対応する励磁電流の位相とは逆位相であり、回転磁界を発生させる通常時の２倍以上の励磁電流を固定子巻線に流すことで、磁石部４２の磁極を反転させることができる。
なお、着磁が行われた磁石部４２は、消磁が行われるまで、または、磁極を反転させるまで、永久磁石のように磁性が保持される。また、消磁が行われた磁石部４２は、着磁が行われるまで、磁気が除去された状態で維持される。
図３は、モータ１０のモードについて説明する図である。モータ１０は、第１モード、第２モードおよび第３モードの合計３個のモードを有している。図３Ａは、第１モードを示し、図３Ｂは、第２モードを示し、図３Ｃは、第３モードを示している。モータ１０では、これらのモードを切り替えることが可能である。
図３Ａに示すように、第１モードは、全ての磁石部４２を同じ種類の磁極（例えば、Ｎ極）の磁石として機能させるモードである。例えば、４個の磁石部４２を全て同じ磁極に着磁させることで、第１モードとすることができる。
第１モードでは、周方向に隣接する磁石部４２間の突極部４４は、磁石部４２の磁極とは反対の磁極（例えば、Ｓ極）の磁石として機能する。このため、回転子３２の極数は８極となる。第１モードでは、回転磁界に対向する面に８極の磁石があるため、モータ１０の回転子３２を回転させるトルクは、主に、８極分のマグネットトルクである。つまり、４個の磁石部４２を有するモータ１０は、第１モードで駆動されると、８極の永久磁石モータとして機能する。
図３Ｂに示すように、第２モードは、周方向に沿った磁石部４２毎に、磁極が交互に反転された磁石として機能させるモードである。例えば、４個の磁石部４２のうち、１の磁石部４２をＮ極に着磁させ、Ｎ極の磁石部４２に周方向に隣接する磁石部４２をＳ極に着磁させ、Ｎ極の磁石部４２に対向配置される磁石部４２をＮ極に着磁させることで、第２モードとすることができる。
第２モードでは、周方向に隣接する磁石部４２間の突極部４４は、磁石として機能しない。このため、回転子３２の極数は４極となる。第２モードでは、回転磁界に対向する面に４極の磁石があるため、モータ１０の回転子３２を回転させるトルクは、主に、４極分のマグネットトルクである。つまり、４個の磁石部４２を有するモータ１０は、第２モードで駆動されると、４極の永久磁石モータとして機能する。
また、第２モードでは、回転子３２の極数が第１モードの半分となるため、固定子３０における回転磁界を発生させるコイル数も第１モードの半分とする。このため、例えば、第１モードから第２モードに切り替える場合には、コイル数が第１モードの半分となるように固定子巻線の接続態様も切り替えられる。
図３Ｃに示すように、第３モードは、全ての磁石部４２を磁石として機能させないモードである。例えば、４個の磁石部４２を全て消磁させることで、第３モードとすることができる。
第３モードでは、回転磁界に対向する面に、実質的に磁石がない。このため、第３モードでは、マグネットトルクが発生しない。
しかし、第３モードでは、回転子３２における４個の突極部４４が、磁気回路の一部として機能する。例えば、回転磁界の磁極を４極とすると、回転子３２の４個の突極部４４は、回転磁界に引き付けられて回転する。このように、モータ１０の回転子３２を回転させるトルクは、主に、４極分のリラクタンストルクである。つまり、４個の磁石部４２を有するモータ１０は、第３モードで駆動されると、４極のリラクタンスモータとして機能する。
また、第３モードでは、リラクタンストルクを発生させる突極部４４が４極であるため、固定子３０における回転磁界を発生させるコイル数は、第２モードの場合のコイル数と同数であってもよい。このため、第２モードから第３モードに切り替える場合、第２モード時の固定子巻線の接続態様が維持されてもよい。
図４は、モータ１０における回転数に対するトルクの特性を示す図である。図４に示すように、モータ１０では、回転数に従ってモードが切り替えられる。具体的には、モータ１０は、回転数が低速領域では、第１モードとされ、回転数が中速領域では、第２モードとされ、回転数が高速領域では、第３モードとされる。
上述のように、第１モードでは、主に、８極分のマグネットトルクで回転子３２が回転されるため、低速領域でのトルクの最大値が高い。しかし、第１モードでは、回転数を高くするに従ってトルクの減少量が多くなる。
一方、第２モードでは、主に、４極分のマグネットトルクで回転子３２が回転されるため、低速領域でのトルクの最大値が第１モードより低い。しかし、第２モードでは、回転数を高くしていった場合のトルクの減少量が第１モードより少ない。
このため、モータ１０では、第１モードのトルクが第２モードのトルクより高い低速領域では、第１モードとされ、第２モードのトルクが第１モードのトルクより高い中速領域では、第２モードとされる。
また、第３モードでは、主に、４極分のリラクタンストルクで回転子３２が回転されるため、中速領域以下でのトルクの最大値が第２モードより低い。しかし、第３モードでは、回転数を高くしていった場合のトルクの減少量が第２モードより少ない。
このため、モータ１０では、第２モードのトルクが第３モードのトルクより高い中速領域では、第２モードとされ、第３モードのトルクが第２モードのトルクより高い高速領域では、第３モードとされる。
このように、モータ１０は、回転数に従って、極数およびトルクの種類のいずれか一方または双方が異なる第１モード、第２モードおよび第３モードを切り替え可能となっている。これにより、モータ１０では、低速領域から高速領域に亘ってトルクを高くすることができる。
図５は、モータ１０のモードの切り替え時の駆動力を説明する図である。図５の例では、時刻Ｔ１以前、モータ１０のモードが第１モードとなっており、時刻Ｔ１後の時刻Ｔ２において、モータ１０のモードが第２モードに切り替わったとする。つまり、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２の間は、モード切替中であるとする。
時刻Ｔ１以前において、要求駆動力が漸増するに連れて、モータ目標駆動力が漸増したとする。そうすると、モータ１０の回転数も漸増していく。時刻Ｔ１において、モータ１０の回転数が、第１モードと第２モードとの境界の回転数（第１境界回転数）を超えたとする。
モータ１０の回転数が第１境界回転数を超えことで、駆動制御部２６は、一部の磁石部４２の磁極を反転させる励磁電流をモータ１０に流すようにインバータ１６を動作させる。また、駆動制御部２６は、モータ１０に固定子巻線の接続を切り替えさせる。
磁石部４２の磁極が完全に反転されて第２モードとして動作を開始できるようになるまでには、所定時間（例えば、数秒）が必要である。また、例えば、励磁電流を多くすることでトルク電流が低下したり、固定子巻線の接続が切り替えられることで、モード切り替え中において、モータ１０の実駆動力が一時的に低下する。このため、図５における一点鎖線で示すように、モード切り替え中では、要求駆動力に対して車両１の実駆動力が低下する。そうすると、車両１の走行中にショックが生じ、運転者に違和感を与えるおそれがある。
そこで、駆動制御部２６は、モード切り替え中において、エンジン目標駆動力を、モード切り替え前のエンジン目標駆動力より大きくさせる。具体的には、駆動制御部２６は、要求駆動力とモータ１０の実駆動力との差分の駆動力を、モード切り替え中におけるエンジン目標駆動力とする。
例えば、駆動制御部２６には、モータ１０のモード切り替え中の実駆動力の予測値が、モータ目標駆動力やモード切り替えの境界回転数などに関連付けられて予め記憶される。なお、駆動制御部２６は、モード切り替え中においても、要求駆動力に従ってモータ目標駆動力を導出する。
モード切り替え中となると、駆動制御部２６は、モータ目標駆動力などに基づいて、モード切り替え中のモータ１０の実駆動力を予測する。そして、駆動制御部２６は、モード切り替え中において、車両１の要求駆動力とモータ１０の実駆動力との差分の駆動力を、モード切り替え中におけるエンジン目標駆動力とする。エンジン目標駆動力に応じてエンジン１２の実駆動力がモード切り替え中において上昇することで、モータ１０の実駆動力の低下分がエンジン１２の実駆動力によって補われる。
これにより、車両１では、モード切り替え中において、要求駆動力に対して車両１の実駆動力が低下することを抑制でき、走行中のショックを抑制し、運転者に違和感を与えることを防止できる。
時刻Ｔ２においてモードの切り替えが完了すると、駆動制御部２６は、モータ１０の実駆動力の予測を終了し、エンジン目標駆動力の導出について、モータ１０の実駆動力に基づくものから、モード切り替え前の制御と同様の制御に戻す。
ところで、モータ１０のモードを切り替える際、各種のエネルギー損失が生じる。各種のエネルギー損失としては、例えば、磁石部４２の着磁、消磁および磁極の反転のための励磁電流による消費電力、固定子巻線の接続を切り替えるスイッチによる消費電力、エンジン１２の実駆動力の上昇による消費燃料、エンジン１２の実駆動力の上昇に伴う変速機２０の油圧損失などが挙げられる。なお、各種のエネルギー損失は、例示したものに限らない。
ここで、例えば、モータ１０の回転数が第１境界回転数付近に停滞すると、モードの切り替えが頻繁に行われることがある。このような場合、モードを切り替える都度、上述のエネルギー損失が生じるため、結果として、エネルギー損失が多くなってしまう。
そこで、駆動制御部２６は、現在から所定時間先までの将来の要求駆動力を推測する。例えば、駆動制御部２６は、ナビゲーション装置２２から走行経路などを取得し、車外環境認識装置２４から信号機の点灯色、渋滞の有無、路面の勾配などを取得する。駆動制御部２６は、これら各種の情報を総合して将来の要求駆動力を推測する。また、所定時間先は、例えば、１０秒とするが、この例に限らない。
その後、駆動制御部２６は、推測された将来の要求駆動力に基づいて、現在から所定時間先までの将来に生じると推測されるエネルギー損失の総量（積算値）を導出する。駆動制御部２６は、ここでのエネルギー損失の総量の導出を、モードを切り替えずに維持すると仮定した場合と、現在の直後にモードを切り替えると仮定した場合との双方について行う。
以後、モードを維持すると仮定した場合の将来の所定時間分のエネルギー損失の総量を、維持損失と呼ぶ場合がある。また、現在の直後にモードを切り替えると仮定した場合の将来の所定時間分のエネルギー損失の総量を、切替損失と呼ぶ場合がある。なお、駆動制御部２６は、切替損失を導出する場合、上述のモードを切り替える際に生じるエネルギー損失（例えば、着磁等による損失など）を含めて切替損失を導出する。
駆動制御部２６は、切替損失が維持損失より少ない場合、モードを切り替えさせ、切替損失が維持損失以上である場合、モードを切り替えずに維持させる。
これにより、車両１では、モータ１０の回転数が第１境界回転数を超えたとしても、切替損失が維持損失より多ければ、モードの切り替えが行われず現在のモードが維持される。このため、モータ１０の回転数が第１境界回転数付近に停滞したとしても、モードの切り替えが無駄に頻繁に行われることが防止され、自車両のエネルギー損失を抑制可能となる。
図６は、モードの切替の流れを説明するフローチャートである。駆動制御部２６は、所定制御周期毎に発生する割り込みタイミングごとに、図６の一連の処理を繰り返す。なお、駆動制御部２６は、所定の割り込みタイミングごとに行う態様に限らず、例えば、要求駆動力が変化したタイミングで行ってもよいし、モータ１０の回転数が境界回転数付近となっているタイミングで行ってもよい。
まず、駆動制御部２６は、現在から所定時間先の将来までの要求駆動力を推測する（Ｓ１００）。例えば、駆動制御部２６は、ナビゲーション装置２２から取得する走行経路や車外環境認識装置２４から取得する各種の車外環境情報を総合して要求駆動力を推測する。
次に、駆動制御部２６は、モータ１０の現在のモードが第１モードであるか否かを判断する（Ｓ１１０）。モータ１０の現在のモードが第１モードである場合（Ｓ１１０におけるＹＥＳ）、駆動制御部２６は、維持損失を導出し（Ｓ１２０）、切替損失を導出する（Ｓ１３０）。ここでの切替損失は、第２モードに切り替える場合に相当する。
次に、駆動制御部２６は、切替損失が維持損失より少ないか否かを判断する（Ｓ１４０）。
切替損失が維持損失より少ない場合（Ｓ１４０におけるＹＥＳ）、駆動制御部２６は、モータ１０のモードを第２モードに切り替えさせ（Ｓ１５０）、一連の処理を終了する。
切替損失が維持損失以上である場合（Ｓ１４０におけるＮＯ）、駆動制御部２６は、モータ１０に現在の第１モードを維持させ（Ｓ１６０）、一連の処理を終了する。
また、モータ１０の現在のモードが第１モードではない場合（Ｓ１１０におけるＮＯ）、駆動制御部２６は、モータ１０の現在のモードが第２モードであるか否かを判断する（Ｓ１７０）。モータ１０の現在のモードが第２モードである場合（Ｓ１７０におけるＹＥＳ）、駆動制御部２６は、維持損失を導出し（Ｓ１８０）、切替損失を導出する（Ｓ１９０）。ここでの切替損失は、第１モードに切り替える場合に相当する。
次に、駆動制御部２６は、切替損失が維持損失より少ないか否かを判断する（Ｓ２００）。
切替損失が維持損失より少ない場合（Ｓ２００におけるＹＥＳ）、駆動制御部２６は、モータ１０のモードを第１モードに切り替えさせ（Ｓ２１０）、一連の処理を終了する。
切替損失が維持損失以上の場合（Ｓ２００におけるＮＯ）、駆動制御部２６は、切替損失を導出する（Ｓ２２０）。ここでの切替損失は、第３モードに切り替える場合に相当する。
次に、駆動制御部２６は、切替損失が維持損失より少ないか否かを判断する（Ｓ２３０）。
切替損失が維持損失より少ない場合（Ｓ２３０におけるＹＥＳ）、駆動制御部２６は、モータ１０のモードを第３モードに切り替えさせ（Ｓ２３０）、一連の処理を終了する。
切替損失が維持損失以上の場合（Ｓ２３０におけるＮＯ）、駆動制御部２６は、モータ１０に現在の第２モードを維持させ（Ｓ２４０）、一連の処理を終了する。
また、モータ１０の現在のモードが第２モードではない場合（Ｓ１７０におけるＮＯ）、駆動制御部２６は、維持損失を導出し（Ｓ２６０）、切替損失を導出する（Ｓ２７０）。ここでの切替損失は、第２モードに切り替える場合に相当する。
次に、駆動制御部２６は、切替損失が維持損失より少ないか否かを判断する（Ｓ２８０）。
切替損失が維持損失より少ない場合（Ｓ２８０におけるＹＥＳ）、駆動制御部２６は、モータ１０のモードを第２モードに切り替えさせ（Ｓ２９０）、一連の処理を終了する。
切替損失が維持損失以上の場合（Ｓ２８０におけるＮＯ）、駆動制御部２６は、モータ１０に現在の第３モードを維持させ（Ｓ３００）、一連の処理を終了する。
以上のように、本実施形態の車両１は、極数および回転子を回転させるトルクの種類のいずれか一方または双方が異なる複数のモードを切り替え可能なモータ１０を備えている。そして、本実施形態の車両１の駆動制御部２６は、モータ１０のモードの切り替え中において、第２駆動源（例えば、エンジン１２）の目標駆動力を、モードの切り替え前における第２駆動源の目標駆動力より大きくさせる。このため、本実施形態の車両１では、モータ１０のモードの切り替え中においてモータ１０の実駆動力が低下しても、自車両の実駆動力の低下を抑制することが可能である。
したがって、本実施形態の車両１によれば、走行中のショックを低減することが可能となる。
また、本実施形態の車両１の駆動制御部２６は、モータ目標駆動力とエンジン目標駆動力との合計駆動力を要求駆動力に等しくさせ、モードの切り替え中において、合計駆動力に拘わらず、要求駆動力とモータの実駆動力との差分の駆動力をモードの切り替え中におけるエンジン目標駆動力とする。このため、本実施形態の車両１では、自車両の実駆動力を要求駆動力通りとすることができる。
また、本実施形態の車両１の駆動制御部２６は、モードを切り替えると仮定した場合における自車両のエネルギー損失である切替損失が、モードを切り替えずに維持すると仮定した場合における自車両のエネルギー損失である維持損失より少ない場合、モータにモードを切り替えさせ、切替損失が維持損失以上である場合、モータに現在のモードを維持させる。このため、本実施形態の車両１では、極数が可変のモータ１０を駆動源としても、自車両の消費エネルギーを抑えることができる。
また、例えば、第１モードから第２モードに切り替え後、モータ１０の回転数が低下して第２モードから第１モードに戻るような状況において、モードが戻る際にもエネルギー損失があるため、切替損失が維持損失より少なくなるまで、第２モードが維持される。つまり、本実施形態の車両１では、モータ１０の回転数に対するモードの切り替えの有無について、自然とヒステリシスの関係となる。このため、本実施形態の車両１では、モードの切り替えが無駄に頻繁に行われることを回避できる。
以上、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
例えば、上記実施形態では、第２駆動源としてエンジン１２が設けられる例を挙げていた。しかし、第２駆動源はエンジン１２に限らない。例えば、車両１には、第１駆動源とは別体のモータが第２駆動源として設けられてもよい。
本発明は、モータを駆動源として含む車両に利用できる。
１ 車両
１０ モータ
１２ エンジン
１４ 車輪
２６ 駆動制御部

Claims (2)

  1. 車輪を駆動する第１駆動源であり、極数および回転子を回転させるトルクの種類のいずれか一方または双方が異なる複数のモード間を切り替え可能なモータであって、固定子巻線を含む固定子と、第１の励磁電流を前記固定子巻線に流すことで着磁され、前記第１の励磁電流の位相と逆位相の第２の励磁電流を前記固定子巻線に流すことで消磁または磁極の反転がされ、前記消磁または前記磁極の反転がされるまで前記着磁による磁性が保持される磁石部を含む回転子と、を備え、少なくとも前記着磁により前記モードを切替可能に構成されたモータと、
    前記モータと並行して前記車輪を駆動可能な第２駆動源と、
    前記モードの切り替え中において、前記第２駆動源の目標駆動力を、前記モードの切り替え前における前記第２駆動源の目標駆動力より大きくさせる駆動制御部と、
    を備え、
    前記駆動制御部は、
    前記モータの目標駆動力と前記第２駆動源の目標駆動力との合計駆動力を、自車両に要求される要求駆動力と等しくさせ、前記モードの切り替え中において、前記要求駆動力と前記モータの実駆動力との差分の駆動力を前記モードの切り替え中における前記第２駆動源の目標駆動力とし、
    前記モードを切り替えると仮定した場合における、現在から所定時間先までに生じると推測される自車両のエネルギー損失の積算値であり、前記着磁により前記モードを切り替える際に生じる損失を含む切替損失が、前記モードを切り替えずに維持すると仮定した場合における、現在から所定時間先までに生じると推測される自車両のエネルギー損失の積算値である維持損失より少ないと判断した場合、前記モータに前記モードを切り替えさせ、前記切替損失が前記維持損失以上であると判断した場合、前記モータに現在の前記モードを維持させる、車両。
  2. 前記モータは、
    前記回転子の本体である回転子鉄心と、
    磁性材料で構成され、前記回転子鉄心の外周面において、前記回転子鉄心の周方向に等間隔に互いに離隔して埋設される複数の前記磁石部と、
    を有し、
    全ての前記磁石部を同じ種類の磁極の磁石として機能させる第１モードと、周方向に沿った前記磁石部毎に磁極が交互に反転された磁石として機能させる第２モードと、全ての前記磁石部を磁石として機能させない第３モードとの間で切り替え可能であり、
    前記第１モードのトルクが前記第２モードのトルクより高い低速領域では、前記第１モードとされ、
    前記第２モードのトルクが前記第１モードのトルクより高い、あるいは、前記第２モードのトルクが前記第３モードのトルクより高い中速領域では、前記第２モードとされ、
    前記第３モードのトルクが前記第２モードのトルクより高い高速領域では、前記第３モードとされる、請求項１に記載の車両。
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