WO2016103486A1 - ブレーキ制御システム、ブレーキ制御方法、モータ、車両 - Google Patents

ブレーキ制御システム、ブレーキ制御方法、モータ、車両 Download PDF

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WO2016103486A1
WO2016103486A1 PCT/JP2014/084622 JP2014084622W WO2016103486A1 WO 2016103486 A1 WO2016103486 A1 WO 2016103486A1 JP 2014084622 W JP2014084622 W JP 2014084622W WO 2016103486 A1 WO2016103486 A1 WO 2016103486A1
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WO
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field
motor
brake
controller
torque command
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/084622
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English (en)
French (fr)
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隆明 石井
野中　剛
荘平 大賀
大戸　基道
森本　進也
Original Assignee
株式会社安川電機
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Publication date
Application filed by 株式会社安川電機 filed Critical 株式会社安川電機
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17—Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
    • H02K21/12—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
    • H02K21/14—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P3/00—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters
    • H02P3/06—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter
    • H02P3/18—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter for stopping or slowing an ac motor
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility

Definitions

  • the disclosed embodiment relates to a brake control system, a brake control method, a motor, and a vehicle.
  • Patent Document 1 describes a braking device.
  • This braking device applies an operating fluid based on operating pressure applying means for applying an operating pressure to the working fluid in accordance with the driver's operation of the brake pedal, and a required braking force in accordance with the operation of the brake pedal by the driver.
  • a pressure means for applying pressure to the working fluid a pressure braking means for generating a pressure braking force by a total pressure of the operating pressure and the pressure pressure, and a difference between the required braking force and the pressure braking force.
  • Regenerative braking means for generating regenerative braking force and performing regenerative braking.
  • the above braking device uses both the brake by the pressure of the working fluid and the regenerative brake, there is a problem that the power generation by the regenerative operation cannot always be performed efficiently.
  • the present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to provide a brake control system, a brake control method, a motor, and a vehicle that can simplify the configuration.
  • a brake control system mounted on a vehicle detects a displacement amount of a motor configured to change a field magnetic flux and a brake pedal.
  • a first displacement amount detector for controlling the motor, and the controller controls the motor field based on the displacement amount of the brake pedal detected by the first displacement amount detector.
  • a brake control system having a field control unit for controlling the magnetic flux is applied.
  • a brake control method for controlling a brake of a vehicle including a motor configured to change a field magnetic flux, and detecting a displacement amount of a brake pedal; And controlling the field magnetic flux of the motor based on the detected displacement amount of the brake pedal.
  • a motor mounted on a vehicle is configured to change a field magnetic flux, and the field magnetic flux is controlled based on a detected displacement amount of a brake pedal. Applied.
  • a vehicle having a plurality of wheels and the brake control system is applied.
  • a brake control system mounted on a vehicle including a motor, based on a means for detecting a displacement amount of the brake pedal and the detected displacement amount of the brake pedal. And a means for changing the characteristics of the motor.
  • a brake control system mounted on a vehicle, a motor configured to change a field magnetic flux, and a first displacement amount for detecting a displacement amount of a brake pedal.
  • a brake control system including a detector and a controller that controls a field magnetic flux of the motor based on a displacement amount of the brake pedal detected by the first displacement amount detector is applied.
  • a brake control method for controlling a brake of a vehicle having a motor configured to change a field magnetic flux, based on a detected displacement amount of a brake pedal.
  • a brake control method having a step of controlling the field magnetic flux of the motor is applied.
  • a controller for controlling a brake of a vehicle including a motor configured to change a field magnetic flux, based on a detected displacement amount of a brake pedal, A controller having a field controller for controlling the field magnetic flux of the motor is applied.
  • the configuration can be simplified.
  • a “vehicle” is an electric vehicle equipped with a motor for traveling, and in addition to a so-called electric vehicle (EV), a hybrid electric vehicle (HEV) and a plug-in hybrid electric vehicle to which an external charging function is added. (PHEV), hydrogen fuel cell vehicle (FCV) and the like.
  • EV electric vehicle
  • HEV hybrid electric vehicle
  • PHEV hydrogen fuel cell vehicle
  • FCV hydrogen fuel cell vehicle
  • the vehicle 100 includes a plurality of wheels 101 and 102, a brake pedal 103, an accelerator pedal 104, and a brake control system 1.
  • the wheels 101 and 101 are front wheels, for example, and the wheels 102 and 102 are rear wheels, for example.
  • the brake control system 1 includes a first displacement amount detector 2 that detects a displacement amount of the brake pedal 103, a second displacement amount detector 3 that detects a displacement amount of the accelerator pedal 104, and at least a front wheel 101 and a rear wheel 102.
  • a traveling motor M that drives one side
  • a rotational position detector PG such as an encoder that detects a rotational position (rotational angle) of the motor M
  • a battery 5 for example, DC power
  • Is converted into drive power for example, three-phase AC power
  • the vehicle 100 may drive either two of the front wheels 101, 101 and the rear wheels 102, 102, or may drive all four wheels. Further, the number of motors M is not limited to 1, and may be any of 2, 3, and 4.
  • the motor M is configured to change the field magnetic flux by providing a variable field mechanism 7 (see FIG. 2 and the like) described later.
  • the field flux of the motor M is controlled by the controller 10 based on the detected displacement of the brake pedal 103.
  • the motor M includes a stator 30 including a stator winding 32 and a stator core 33, and a rotor 50.
  • the rotor 50 is divided into a plurality (three in this example) in the axial direction, and is configured to be rotatable relative to each other by the variable field mechanism 7.
  • the variable field mechanism 7 has a control motor 8 (see FIG. 6 described later) for rotating the rotor 50 relatively.
  • the control motor 8 is provided outside the anti-load side of the frame 37.
  • the motor M includes a rotational position detector PG including a magnet 40 provided on the side opposite to the load of the rotor 50 and a magnetic detection unit 45 disposed to face the magnet 40.
  • the rotational position detector PG detects the rotational position of the rotor 50.
  • the rotational position detector PG is a magnetic detector, but it may be constituted by an optical rotary encoder, for example.
  • the “load side” refers to the direction in which the load is attached to the motor M, that is, the direction in which the shaft 54 protrudes (right side in FIG. 2) in this example
  • the “anti-load side” refers to the load The direction opposite to the side, that is, the direction in which the gear wheel 43 and the like are arranged with respect to the motor M in this example (the left side in FIG. 2).
  • the stator winding 32 is attached to a stator core 33, the stator core 33 is fastened to a load side bracket 36 by a stator fastening bolt 34, and the frame 37 is fastened to the load side bracket 36 by a bolt 31. .
  • the shaft 54 is rotatably held by a load side bearing 38 installed on the load side bracket 36 and an anti-load side bearing 39 installed on the frame 37.
  • the rotor 50 has two fixed rotors 70 and one movable rotor 80.
  • the movable rotor 80 is disposed in the center, and the two fixed rotors 70 are disposed adjacent to both sides in the axial direction of the movable rotor 80.
  • the movable rotor 80 is rotated by the control motor 8 of the variable field mechanism 7.
  • the two fixed rotors 70 are fixed to the shaft 54 with bolts 55 via the load side plate 51 and the anti-load side plate 53.
  • O-rings 35 are mounted on both sides of the hub 52 to prevent the grease filled in the mechanism for rotating the rotor 50 from being relatively scattered.
  • the feed male screw 62 and the feed screw 63 are, for example, trapezoidal threaded.
  • the gear wheel 43 is rotatably supported by a bearing 46. Since the feed male screw 62 has a hexagonal hole and is engaged with the hexagonal shaft 43a of the gear wheel 43, rotation is transmitted so as to be movable in the axial direction.
  • two angular bearings are used facing each other on the movable bearing 60 attached to the feed male screw 62 and are fixed by a bearing holder 64 and a bolt 65.
  • two angular bearings are used facing each other and fixed to the fixed bearing 61 mounted on the feed screw 63 by a nut 49.
  • the gear wheel 43 is covered with a cover 44. Further, a connection part 41 is provided on the side opposite to the load of the stator 30.
  • the fixed rotor 70 includes an annular first iron core 71 and a plurality of first permanent magnets 72 (an example of a field magnet) embedded in the first iron core 71 in the axial direction. ).
  • the plurality of first permanent magnets 72 is a mode in which two permanent magnets 72 with the same poles facing each other form a pair of V-shaped convex radially inward, and the opposing magnetic poles are alternately changed in the circumferential direction.
  • One iron core 71 is disposed.
  • a plurality of first magnetic pole portions 73 having N and S poles having different polarities alternately are formed in the circumferential direction of the fixed rotor 70.
  • the movable rotor 80 is configured to rotate relative to the shaft 54.
  • the movable rotor 80 includes an annular second iron core 81 and a plurality of second permanent magnets 82 (corresponding to an example of field magnets) (not shown) embedded in the axial direction of the second iron core 81.
  • the plurality of second permanent magnets 82 is a mode in which two permanent magnets 82 with the same polarity facing each other form a pair of V-shaped convex radially inward, and the opposing magnetic poles are alternately changed in the circumferential direction.
  • Two iron cores 81 are arranged.
  • a plurality of second magnetic pole portions 83 having N and S poles having different polarities alternately are formed in the circumferential direction of the movable rotor 80.
  • FIG. 3 shows the state of the rotor when the field magnetic flux is maximum.
  • the magnetic pole portions of the same polarity of each fixed rotor 70 and the movable rotor 80 that is, the first magnetic pole portion 73 of the N pole (S pole) of the fixed rotor 70 and the N pole (S pole) of the movable rotor 80.
  • the second magnetic pole portion 83 is aligned in the axial direction (relative angle is 0 degree in electrical angle), so that the field magnetic flux generated by the permanent magnet 72 of the fixed rotor 70 and the permanent magnet 82 of the movable rotor 80 is maximized. It becomes a state.
  • FIG. 4 shows the state of the rotor when the field magnetic flux is medium.
  • the movable rotor 80 rotates relative to the two fixed rotors 70.
  • the first magnetic pole portion 73 of each fixed rotor 70 and the second magnetic pole portion 83 of the movable rotor 80 have the same polarity, the first magnetic pole portion 73 of N pole (S pole) and the second pole of N pole (S pole).
  • the state in which the magnetic pole part 83 is aligned in the axial direction, and the state in which the first magnetic pole part 73 of N pole (S pole) and the second magnetic pole part 83 of S pole (N pole) having different polarities are aligned in the axial direction.
  • the field magnetic flux generated by the permanent magnet 72 of the fixed rotor 70 and the permanent magnet 82 of the movable rotor 80 is in an intermediate state.
  • FIG. 5 shows the state of the rotor when the field magnetic flux is minimum.
  • the magnetic pole portions of different polarities of the fixed rotor 70 and the movable rotor 80 that is, the first magnetic pole portion 73 of the N pole (S pole) of the fixed rotor 70 and the S pole (N pole) of the movable rotor 80.
  • the second magnetic pole portion 83 is aligned in the axial direction (relative angle is 180 degrees in electrical angle), so that the magnetic flux generated by the permanent magnet 72 of each fixed rotor 70 and the permanent magnet 82 of the movable rotor 80 is fixedly rotated.
  • a short circuit occurs between the first iron core 71 of the child 70 and the second iron core 81 of the movable rotor 80, so that the field magnetic flux is minimized.
  • the iron loss generated in the rotor 50 can be sufficiently reduced, and the motor M can operate with high efficiency even in the high rotation operation region.
  • variable field mechanism 7 can arbitrarily adjust the relative angle between the fixed rotor 70 and the movable rotor 80 of the rotor 50 between FIG. 3 and FIG. 5 by operating the control motor 8. The field strength can be changed.
  • Controller> (3-1. Controller configuration) An example of a functional configuration of the controller 10 will be described with reference to FIG. FIG. 6 shows a controller together with the first displacement detector 2, the second displacement detector 3, the inverter 4, the battery 5, the current detector 6, the motor M, the rotational position detector PG, and the variable field mechanism 7. 10 is shown. As shown in FIG. 6, the controller 10 includes a first torque command generation unit 12, a second torque command generation unit 13, an adder 14, an Id and Iq command generation unit 15, a current control unit 16, and a PWM. A control unit 17, a dq conversion unit 18, a differentiator 19, and a field control unit 20 are provided.
  • the first torque command generation unit 12 generates and adds a first torque command Tr1 for causing the motor M to generate a braking torque based on the displacement amount of the brake pedal 103 detected by the first displacement amount detector 2. Output to the device 14.
  • the first torque command generator 12 generates the first torque command Tr1 based on the relationship between the brake pedal displacement amount and the motor torque command as shown in FIG. 7A, for example.
  • FIG. 7A shows that the negative motor torque command, which is the torque command in the braking direction of the motor M, increases in proportion to the linear straight line as the brake pedal displacement amount due to depression of the brake pedal 103 increases. ing.
  • the first torque command generation unit 12 includes, for example, a calculation formula or a comparison table in which the relationship between the brake pedal displacement amount and the motor torque command in FIG. Tr1 is generated.
  • the relationship between the brake pedal displacement amount and the motor torque command shown in FIG. 7A is an example, and other relationships (for example, a curved shape) may be used.
  • the second torque command generator 13 generates and adds a second torque command Tr2 for causing the motor M to generate a drive torque based on the displacement amount of the accelerator pedal 104 detected by the second displacement amount detector 3. Output to the device 14.
  • the second torque command generator 13 generates the second torque command Tr2 based on the relationship between the accelerator pedal displacement amount and the motor torque command as shown in FIG. 7B, for example.
  • FIG. 7B shows that the positive motor torque command, which is the torque command in the driving direction of the motor M, increases in proportion to the linear straight line as the accelerator pedal displacement amount due to depression of the accelerator pedal 104 increases. ing.
  • the second torque command generation unit 13 includes a calculation formula or a comparison table or the like obtained by formulating the relationship between the accelerator pedal displacement amount and the motor torque command shown in FIG. 7B. Tr2 is generated.
  • the relationship between the accelerator pedal displacement amount and the motor torque command shown in FIG. 7B is an example, and other relationships (for example, a curved shape) may be used.
  • the adder 14 adds the first torque command Tr1 input from the first torque command generation unit 12 and the second torque command Tr2 input from the second torque command generation unit 13, and generates an Id, Iq command generation unit 15. To the field control unit 20.
  • the Id, Iq command generation unit 15 is a q-axis current command having a q-axis component that greatly affects the torque generation of the motor M from the torque command (first torque command Tr1 + second torque command Tr2) input from the adder 14.
  • Iqref and a d-axis current command Idref of a d-axis component that greatly affects the excitation are generated.
  • the generation of the q-axis current command Iqref and the d-axis current command Idref is performed by calculation based on the respective calculation formulas.
  • the generated q-axis current command Iqref and d-axis current command Idref are output to the current control unit 16.
  • the current control unit 16 controls the current supplied to the motor M based on the first torque command Tr1 output from the first torque command generation unit 12 or the second torque command Tr2 output from the second torque command generation unit 13. To do. Specifically, the current control unit 16 first detects the d-axis current command Idref and the q-axis current command Iqref input from the Id and Iq command generation unit 15 and the detected q-axis input from the dq conversion unit 18 described later. A q-axis voltage command and a d-axis voltage command are generated based on a deviation corresponding to each axis between the current value Iq and the detected d-axis current value Id.
  • the current control unit 16 outputs the q-axis voltage command and the d-axis voltage command based on the rotation angle ⁇ of the motor M input from the rotational position detector PG to U phase, V phase, and W phase 3.
  • the U-phase voltage command Vu, the V-phase voltage command Vv, and the W-phase voltage command Vw are generated by converting the coordinates to the phase voltage command and output to the PWM control unit 17.
  • the PWM control unit 17 performs PWM conversion based on the comparison between the three-phase voltage commands Vu, Vv, and Vw input from the current control unit 16 and the internally generated carrier wave (triangular wave), and the PWM drive signal corresponding to each phase. Is output to the inverter 4.
  • the inverter 4 performs a switching operation based on the PWM drive signal corresponding to each phase, converts the power supplied from the battery 5 into the driving power of each phase by PWM control, and supplies the motor M with power.
  • the drive current values Iu, Iv, Iw of the drive power of each phase fed from the inverter 4 are detected by the current detector 6.
  • the detected drive current values Iu, Iv, Iw of each phase are output to the dq converter 18.
  • the motor M is a rotary three-phase AC motor in the example of the present embodiment, and is driven by the driving power of each phase fed from the inverter 4.
  • this motor M is applicable also to AC motors and DC motors other than three phases.
  • the rotational position detector PG detects the rotational angle ⁇ of the motor M.
  • the detected rotation angle ⁇ is output to the current control unit 16, the dq conversion unit 18, and the differentiator 19.
  • the differentiator 19 generates the motor speed ⁇ of the motor M by time-differentiating the rotational angle ⁇ of the motor M input from the rotational position detector PG, and outputs it to the field controller 20.
  • the dq converter 18 detects the three-phase drive current values Iu, Iv, Iw input from the current detector 6 based on the rotation angle ⁇ of the motor M input from the rotational position detector PG. The coordinates are converted into a value Iq and a detected d-axis current value Id, and the result is output to the current controller 19.
  • the current control unit 16 As described above, the current control unit 16, the PWM control unit 17, the inverter 4, the current detection unit 6, and the dq conversion unit 18 form a feedback loop for current control (torque control) in the brake control system 1. As a result, the current actually input to the motor M is controlled so as to follow the value of the torque command input to the Id, Iq command generator 15.
  • the field control unit 20 Is provided with a field factor calculating unit 20a for setting the magnetic field factor.
  • the “field susceptibility” is a ratio of the induced voltage constant in the state where the field magnetic flux is changed with respect to the induced voltage constant in the state where the field magnetic flux is strongest.
  • the field ratio of the motor M for causing the motor M to generate drive torque is calculated based on the second torque command Tr2 based on the amount of displacement of the accelerator pedal 104. And set.
  • the field control unit 20 outputs the set field rate to the variable field mechanism 7 and controls the control motor 8 to control the field magnetic flux of the motor M.
  • variable field mechanism 7 when the field rate set by the field control unit 20 is input, the control motor 8 is driven based on the set field rate, and the field flux of the motor M is set to the set field rate.
  • the fixed rotor 70 and the movable rotor 80 of the rotor 50 are relatively rotated so that the corresponding field magnetic flux is obtained.
  • the processing in the first torque command generation unit 12, the field control unit 20, and the like described above is not limited to the example of sharing of these processing, and for example, a smaller number of processing units (for example, one processing unit). ) Or may be processed by a further subdivided processing unit. Further, in the controller 10, all functions may be implemented by a program executed by a CPU 901 (see FIG. 13), which will be described later, or some functions may be implemented by an actual device such as an ASIC, FPGA, or other electric circuit. May be.
  • variable field type motor M can actively change the power conversion efficiency by changing the field factor, thereby expanding the output range.
  • the power conversion efficiency itself is passively adjusted according to the motor output. Change. The relationship between them is often a complicated relationship.
  • the field factor calculator 20a calculates an appropriate field factor by referring to a field factor table as shown in FIG. 8, for example.
  • the field ratio table may be recorded in an appropriate device inside the controller 10 or may be acquired from the outside of the controller 10.
  • the field factor table represents a correlation with a field factor that can minimize the input power corresponding to parameters related to the motor output as key variables.
  • orthogonal coordinates are taken with two parameters of the motor M torque command Tref (positive second torque command Tr2 and negative first torque command Tr1) and motor speed ⁇ (motor rotational speed).
  • the field susceptibility that can minimize the input power corresponding to the combination is arranged.
  • the field factor calculating unit 20a refers to a field factor table to make the input power minimum when performing braking by torque control based on the first torque command Tr1 and driving by torque control based on the second torque command Tr2. Set.
  • the setting of the field factor by the field factor calculator 20a is not limited to the method of referring to the table as described above, but a predetermined calculation formula (for example, a calculation representing the relationship between the field factor and the power conversion efficiency).
  • the field ratio may be calculated by a calculation based on the equation (1).
  • step S5 the controller 10 inputs the displacement amount of the brake pedal 103 detected by the first displacement amount detector 2.
  • step S5 ends, the process proceeds to step S10.
  • step S10 the controller 10 causes the first torque command generator 12 to change the motor according to the relationship between the brake pedal displacement amount and the motor torque command in FIG. 7A based on the displacement amount of the brake pedal 103 input in step S5.
  • a first torque command Tr1 is generated for causing M to generate a braking torque.
  • step S15 the controller 10 inputs the displacement amount of the accelerator pedal 104 detected by the second displacement amount detector 3.
  • step S15 ends, the process proceeds to step S20.
  • step S20 the controller 10 causes the second torque command generation unit 13 to select a motor based on the relationship between the accelerator pedal displacement amount and the motor torque command in FIG. 7B based on the displacement amount of the accelerator pedal 104 input in step S15.
  • a second torque command Tr2 for causing M to generate a drive torque is generated.
  • step S5 and step S10 and the said step S15 and step S20 are advanced in parallel.
  • step S25 that is shifted from step S10 and step S20, the controller 10 uses the adder 14 to generate the first torque command Tr1 generated in step S10 and the second torque command Tr2 generated in step S20. Is added.
  • step S25 ends, the process proceeds to step S30.
  • step S30 ends, the process proceeds to step S35.
  • step S ⁇ b> 35 the controller 10 controls the control motor 8 of the variable field mechanism 7 using the field ratio set in step S ⁇ b> 30 in the field control unit 20, so that the field magnetic flux of the rotor 50 of the motor M is controlled. To control. Thus, this flow ends.
  • the first displacement detector 2 corresponds to an example of means for detecting the displacement of the brake pedal.
  • the field control unit 20 and the variable field mechanism 7 of the controller 10 correspond to an example of means for changing the characteristics of the motor based on the detected displacement amount of the brake pedal.
  • the field magnetic flux of the motor M is controlled according to the amount of displacement of the brake pedal 103. Since the braking force by the regenerative braking can be changed by changing the field magnetic flux, the necessary braking force corresponding to the displacement amount of the brake pedal 103 can be generated by the motor M. Also, by changing the field magnetic flux of the motor M, power generation by regeneration can be efficiently performed in a wide torque range and a wide speed range as compared with a motor in which the field magnetic flux is fixed. A system can be realized.
  • the controller 10 includes a first torque command generation unit 12 that generates the first torque command Tr1, and the field control unit 20 uses the motor torque ⁇ of the motor M based on the first torque command Tr1 and the motor speed ⁇ of the motor M. M field flux is controlled.
  • the required braking torque according to the displacement amount of the brake pedal 103 can be generated by the motor M. Accordingly, it becomes possible to eliminate or eliminate the friction brake by the hydraulic system, the mechanical brake attached to the motor, and the like, and the configuration of the brake system can be simplified.
  • the field control unit 20 has a field factor calculating unit 20a for setting a field factor.
  • the field magnetic flux of the motor M can be finely adjusted according to the first torque command Tr1 and the motor speed ⁇ , so that the braking force can be controlled with high accuracy. It can be performed.
  • the brake control system 1 includes the second displacement amount detector 3 that detects the displacement amount of the accelerator pedal 104, and the controller 10 generates a second torque command Tr2. 13 and an adder 14 that adds the first torque command Tr1 and the second torque command Tr2, and the field control unit 20 adds the added first torque command Tr1 and second torque command Tr2 to the motor M.
  • the field magnetic flux of the motor M is controlled based on the speed ⁇ .
  • the driving torque is controlled by changing the field magnetic flux of the motor M according to the amount of displacement of the accelerator pedal 104. Therefore, compared with the motor M in which the field magnetic flux is fixed, the torque is increased. It can be driven with high efficiency over a wide torque range up to torque. Further, it is possible to travel according to the amount of operation of the accelerator pedal 104 and the amount of operation of the brake pedal 103 by the driver, and the driver can obtain an operation feeling equivalent to that when driving the engine vehicle.
  • the brake control system 1 includes a variable field mechanism 7 that changes the field magnetic flux of the motor M.
  • the motor M includes a plurality of magnetic pole portions 73 on which the first permanent magnets 72 are installed and
  • the variable field mechanism 7 includes two sets of magnetic pole portions, each of which has a rotor 50 configured so as to be divided into two sets of a plurality of magnetic pole portions 83 provided with the second permanent magnet 82 and relatively rotated.
  • the field control unit 20 controls the field magnetic flux of the motor M by controlling the control motor 8. With such a structure, the field magnetic flux can be accurately controlled regardless of the load torque and rotation speed of the motor M.
  • the battery 5 when braking is performed by torque control in a region where the regenerative energy is large, or when the battery 5 is in a state near full charge, the battery 5 may become overvoltage due to regenerative power.
  • the “region where the regenerative energy is large” is a region where the vehicle speed (motor speed ⁇ ) is relatively large and the torque is relatively large. Therefore, in the region where the regenerative energy is large, when braking the motor M by torque control, if it is determined that the voltage of the battery 5 is larger than the threshold value, the set field factor is corrected to be small, You may make it reduce regenerative energy.
  • the brake control system 1A includes the voltage detector 9, the brake device 25, and the controller 10 of the above embodiment in addition to the components such as the first displacement detector 2 of the above embodiment. Instead, a controller 10A is provided.
  • the controller 10A includes a voltage determination unit 22, a brake command generation unit 23, and a field control unit 20A in addition to the components such as the first torque command generation unit 12 of the above embodiment.
  • the field control unit 20A includes the above-described field factor calculation unit 20a and a field factor correction unit 20b.
  • the voltage detector 9 is connected to the battery 5, detects the voltage of the battery 5, and outputs it to the voltage determination unit 22.
  • the brake device 25 is a device that mechanically brakes at least one of the wheels 101, 102, for example, a mechanical friction brake built in or externally attached to the motor M, or a hydraulic friction brake mounted on the vehicle 100. Etc.
  • the voltage determination unit 22 determines whether or not the voltage of the battery 5 detected by the voltage detector 9 is larger than the threshold value, and outputs the determination result to the field control unit 20A.
  • the field factor correction unit 20b of the field control unit 20A corrects the field factor set by the field factor calculation unit 20a to be small when the voltage determination unit 22 determines that the voltage of the battery 5 is larger than the threshold value.
  • the method of correcting the field factor by the field factor correcting unit 20b is not particularly limited, but can be corrected with reference to, for example, an induced voltage table as shown in FIG.
  • the induced voltage table is, for example, a two-dimensional table in which orthogonal coordinates are taken with two parameters of the magnetic field of the motor M and the motor speed ⁇ and the induced voltages corresponding to the magnetic field and the motor speed ⁇ are arranged. It has become. In this table, the maximum value at which the withstand voltage of the motor M is compensated by the induced voltage is 100%.
  • the induced voltage table may be recorded in an appropriate device inside the controller 10A, or may be acquired from the outside of the controller 10A.
  • the field factor correction unit 20b sets the field factor set by the field factor calculation unit 20a at that time (hereinafter also referred to as “set field factor” as appropriate) and Based on the motor speed ⁇ , a corresponding induced voltage is specified with reference to the induced voltage table. Then, the field factor correction unit 20b sets, for example, a field factor (hereinafter also referred to as “corrected field factor” as appropriate) such that the specified induced voltage is 100% or less and the battery 5 can be charged. The above-described set field factor is corrected to a correction field factor smaller than that. The corrected field ratio is output to the variable field mechanism 7 and also output to the brake command generator 23.
  • the above-described method for correcting the magnetic field is only an example, and the present invention is not limited to this. Further, the correction method of the magnetic field is not limited to the method of referring to the table as described above, but by a calculation based on a predetermined arithmetic expression (for example, an arithmetic expression representing the relationship between the magnetic field and the induced voltage). The field ratio may be corrected.
  • variable field mechanism 7 when the field rate corrected by the field rate correction unit 20 b is input, the control motor 8 is driven based on the corrected field rate, and the field flux of the motor M corresponds to the corrected field rate.
  • the fixed rotor 70 and the movable rotor 80 of the rotor 50 are rotated relative to each other so that a field magnetic flux is obtained. Thereby, the field magnetic flux of the motor M becomes small, and the generated regenerative energy becomes small.
  • the brake command generation unit 23 when the corrected field rate is input, the brake command generation unit 23 generates a brake command for causing the brake device 25 to generate a deficient braking force based on the corrected field rate. To 25. Accordingly, the brake device 25 generates a braking force according to the corrected field rate, and brakes the vehicle 100 with the braking force by the motor M and the braking force by the brake device 25.
  • steps S5 to S35 are the same as those in FIG.
  • step S35 the field magnetic flux of the motor M is controlled with the set field ratio, and then the process proceeds to step S40.
  • step S40 the controller 10A determines in the voltage determination unit 22 whether the voltage of the battery 5 detected by the voltage detector 9 is equal to or higher than a predetermined threshold value. If the detected voltage of the battery 5 is equal to or higher than the threshold, the determination in step S40 is satisfied (step S40: YES), and the process proceeds to step S45. If the detected voltage of the battery 5 is less than the threshold value, the determination in step S40 is not satisfied (step S40: NO), and this flow ends.
  • step S45 the controller 10A refers to the induced voltage table in FIG. 11 in the field rate correction unit 20b, and sets the field rate set in step S30 to, for example, the induced voltage of 100% or less and the charging of the battery 5. Correct to a small field factor that is within the possible range.
  • step S45 ends, the process proceeds to step S50.
  • step S50 the controller 10A controls the field magnetic flux of the motor M by controlling the control motor 8 of the variable field mechanism 7 by using the field rate corrected in step S45 in the field control unit 20A.
  • step S50 ends, the process proceeds to step S55.
  • step S ⁇ b> 55 the controller 10 ⁇ / b> A generates a brake command for generating an insufficient braking force based on the corrected field rate in the brake command generation unit 23 and outputs the generated brake command to the brake device 25.
  • a braking force corresponding to the field ratio corrected by the brake device 25 is generated, and the vehicle 100 is braked by the braking force by the motor M and the braking force by the brake device 25. Thereafter, this flow ends.
  • the brake control system 1A of the present modification includes the voltage detector 9, the controller 10A includes the voltage determination unit 22, and the field control unit 20A includes the field factor correction unit 20b. Thereby, there exists the following effect.
  • the field factor correction unit 20b corrects the field factor set by the field factor calculation unit 20a to be small.
  • the regenerative energy can be reduced. Thereby, the overvoltage of the battery 5 can be prevented and the battery 5 and its peripheral circuits can be protected.
  • the brake control system 1A includes the brake device 25, and the controller 10A includes the brake command generation unit 23.
  • the brake command generation unit 23 generates a brake command and the insufficient braking force is generated by the brake device 25, so that necessary braking force can be obtained and safety can be ensured.
  • Example of controller hardware configuration> a hardware configuration example of the controllers 10 and 10A that realizes processing by the first torque command generation unit 12, the field control units 20 and 20A, and the like implemented by a program executed by the CPU 901 will be described with reference to FIG. .
  • FIG. 13 the configuration related to the function of supplying driving power to the motor M of the controllers 10 and 10A is omitted as appropriate.
  • the controllers 10 and 10A include, for example, a CPU 901, a ROM 903, a RAM 905, a dedicated integrated circuit 907 constructed for a specific application such as an ASIC or FPGA, an input device 913, and an output device 915.
  • the program can be recorded in a recording device such as the ROM 903, the RAM 905, or the storage device 917, for example.
  • the program can be recorded temporarily or permanently on, for example, a magnetic disk such as a flexible disk, an optical disk such as various CD / MO disks / DVDs, or a removable recording medium 925 such as a semiconductor memory.
  • a removable recording medium 925 can also be provided as so-called package software.
  • the program recorded on these removable recording media 925 may be read by the drive 919 and recorded in the recording device via the input / output interface 911, the bus 909, or the like.
  • the program can be recorded on, for example, a download site, another computer, another recording device (not shown), or the like.
  • the program is transferred via a network NW such as a LAN or the Internet, and the communication device 923 receives this program.
  • the program received by the communication device 923 may be recorded in the recording device via the input / output interface 911, the bus 909, or the like.
  • the program can be recorded in, for example, an appropriate external connection device 927.
  • the program may be transferred via an appropriate connection port 921 and recorded in the recording device via the input / output interface 911, the bus 909, or the like.
  • the CPU 901 executes various processes according to the program recorded in the recording device, thereby realizing the processes by the field control units 20, 20A and the like.
  • the CPU 901 may directly read and execute the program from the recording apparatus, or may be executed after it is once loaded into the RAM 905. Further, for example, when the program is received via the communication device 923, the drive 919, and the connection port 921, the CPU 901 may directly execute the received program without recording it in the recording device.
  • the CPU 901 may perform various processes based on signals and information input from the input device 913 such as a mouse, a keyboard, and a microphone (not shown) as necessary.
  • the input device 913 such as a mouse, a keyboard, and a microphone (not shown) as necessary.
  • the CPU 902 may output the result of executing the above processing from an output device 915 such as a display device or an audio output device, and the CPU 902 further outputs the processing result as necessary to the communication device 923 or the connection device 923. It may be transmitted via the port 921 or may be recorded on the recording device or the removable recording medium 925.

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Abstract

【課題】ブレーキ制御システムの構成を簡素化する。 【解決手段】車両１００に搭載されるブレーキ制御システム１であって、界磁磁束が変化するように構成されたモータＭと、ブレーキペダル１０３の変位量を検出する第１変位量検出器２と、モータＭを制御するコントローラ１０と、を有し、コントローラ１０は、第１変位量検出器２により検出されたブレーキペダル１０３の変位量に基づいて、モータＭの界磁磁束を制御する界磁制御部２０を有する。

Description

ブレーキ制御システム、ブレーキ制御方法、モータ、車両
　開示の実施形態は、ブレーキ制御システム、ブレーキ制御方法、モータ、車両に関する。
　特許文献１には、制動装置が記載されている。この制動装置は、運転者のブレーキペダルの操作に応じて、作動流体に操作圧力を付与する操作圧力付与手段と、運転者によるブレーキペダルの操作に応じた要求制動力に基づいて作動流体を加圧して、当該作動流体に加圧圧力を付与する加圧手段と、操作圧力と加圧圧力との合計圧力により圧力制動力を発生する圧力制動手段と、要求制動力と圧力制動力との差を回生制動力として発生し回生制動を行う回生制動手段とを有する。
特開２００９－２９１７３号公報
　上記制動装置は、作動流体の圧力によるブレーキと回生ブレーキとを併用するが、回生による発電を効率良くできるとは限らないという課題があった。
　本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、構成を簡素化することが可能なブレーキ制御システム、ブレーキ制御方法、モータ、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、本発明の一の観点によれば、車両に搭載されるブレーキ制御システムであって、界磁磁束が変化するように構成されたモータと、ブレーキペダルの変位量を検出する第１変位量検出器と、前記モータを制御するコントローラと、を有し、前記コントローラは、前記第１変位量検出器により検出された前記ブレーキペダルの変位量に基づいて、前記モータの界磁磁束を制御する界磁制御部を有するブレーキ制御システムが適用される。
　また、本発明の別の観点によれば、界磁磁束が変化するように構成されたモータを備えた車両のブレーキを制御するブレーキ制御方法であって、ブレーキペダルの変位量を検出することと、検出された前記ブレーキペダルの変位量に基づいて、前記モータの界磁磁束を制御することと、を有するブレーキ制御方法が適用される。
　また、本発明の別の観点によれば、車両に搭載されるモータであって、界磁磁束が変化するように構成され、検出されたブレーキペダルの変位量に基づいて界磁磁束を制御されるモータが適用される。
　また、本発明の別の観点によれば、複数の車輪と、上記ブレーキ制御システムと、を有する車両が適用される。
　また、本発明の別の観点によれば、モータを備えた車両に搭載されるブレーキ制御システムであって、ブレーキペダルの変位量を検出する手段と、検出された前記ブレーキペダルの変位量に基づいて前記モータの特性を変化させる手段と、を有するブレーキ制御システムが適用される。
　また、本発明の別の観点によれば、車両に搭載されるブレーキ制御システムであって、界磁磁束が変化するように構成されたモータと、ブレーキペダルの変位量を検出する第１変位量検出器と、前記第１変位量検出器により検出された前記ブレーキペダルの変位量に基づいて、前記モータの界磁磁束を制御するコントローラと、を有するブレーキ制御システムが適用される。
　また、本発明の別の観点によれば、界磁磁束が変化するように構成されたモータを備えた車両のブレーキを制御するブレーキ制御方法であって、検出されたブレーキペダルの変位量に基づいて、前記モータの界磁磁束を制御するステップを有するブレーキ制御方法が適用される。
　また、本発明の別の観点によれば、界磁磁束が変化するように構成されたモータを備えた車両のブレーキを制御するコントローラであって、検出されたブレーキペダルの変位量に基づいて、前記モータの界磁磁束を制御する界磁制御部を有するコントローラが適用される。
　本発明のブレーキ制御システム等によれば、構成を簡素化することができる。
実施形態に係るブレーキ制御システムの構成の一例を表すシステム構成図である。 可変界磁機構を備えたモータの構成の一例を表す軸方向断面図である。 界磁磁束が最大の時の回転子の状態の一例を表す斜視図である。 界磁磁束が中程度の時の回転子の状態の一例を表す斜視図である。 界磁磁束が最小の時の回転子の状態の一例を表す斜視図である。 コントローラの機能的構成の一例を表すブロック図である。 ブレーキペダル変位量とモータトルク指令との関係の一例を表す説明図である。 アクセルペダル変位量とモータトルク指令との関係の一例を表す説明図である。 界磁率テーブルの一例を示す図である。 ブレーキ制御システムのコントローラによる制御内容の一例を表すフローチャートである。 バッテリの電圧が大きい場合に界磁率を小さく補正する変形例におけるコントローラの機能的構成の一例を表すブロック図である。 誘起電圧テーブルの一例を表す図である。 コントローラによる制御内容の一例を表すフローチャートである。 コントローラのハードウェア構成の一例を表す説明図である。
　以下、一実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下において、「車両」とは、走行用のモータを備えた電動車両であり、いわゆる電気自動車（ＥＶ）の他、ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）、外部充電機能を追加したプラグインハイブリッド電気自動車（ＰＨＥＶ）、水素燃料電池自動車（ＦＣＶ）等を含むものである。
　＜１．ブレーキ制御システム＞
　図１を用いて、本実施形態に係る車両及びブレーキ制御システムの構成の一例について概略的に説明する。図１に示すように、車両１００は、複数の車輪１０１，１０２と、ブレーキペダル１０３と、アクセルペダル１０４と、ブレーキ制御システム１とを有する。車輪１０１，１０１は例えば前輪であり、車輪１０２，１０２は例えば後輪である。
　ブレーキ制御システム１は、ブレーキペダル１０３の変位量を検出する第１変位量検出器２と、アクセルペダル１０４の変位量を検出する第２変位量検出器３と、前輪１０１及び後輪１０２の少なくとも一方を駆動する走行用のモータＭと、モータＭの回転位置（回転角度）を検出するエンコーダ等の回転位置検出器ＰＧと、バッテリ５と、バッテリ５から供給される供給電力（例えば直流電力）を駆動電力（例えば３相交流電力）に変換してモータＭに給電するインバータ４と、第１変位量検出器２等の検出結果に基づきインバータ４を制御するコントローラ１０とを備える。
　なお、車両１００は、前輪１０１，１０１及び後輪１０２，１０２のいずれかの２輪を駆動するものでも４輪全てを駆動するものでもよい。また、モータＭの数も１に限られず、２，３，４のいずれであってもよい。
　モータＭは、後述の可変界磁機構７（図２等参照）を備えることにより、界磁磁束が変化するように構成される。モータＭは、検出されたブレーキペダル１０３の変位量に基づいてコントローラ１０により界磁磁束を制御される。
　＜２．モータ＞
　　（２－１．モータの構成）
　次に、図２を用いて、可変界磁機構７を備えたモータＭの全体構成の一例について説明する。
　図２に示すように、モータＭは、固定子巻線３２と固定子鉄心３３を備えた固定子３０と、回転子５０とを備える。回転子５０は軸方向に複数（この例では３つ）に分割されており、可変界磁機構７により互いに相対的に回転可能に構成されている。
　可変界磁機構７は、回転子５０を相対回転させる制御モータ８（後述の図６参照）を有する。制御モータ８は、フレーム３７の反負荷側の外部に設けられる。また、モータＭは、回転子５０の反負荷側側面に設けられたマグネット４０及び対向配置された磁気検出部４５を備えた回転位置検出器ＰＧを有する。回転位置検出器ＰＧは、回転子５０の回転位置を検出する。なお、図２に示す例では回転位置検出器ＰＧを磁気式の検出器としたが、例えば光学式のロータリエンコーダなどで構成してもよい。
　なお、本明細書において「負荷側」とはモータＭに対して負荷が取り付けられる方向、すなわちこの例ではシャフト５４が突出する方向（図２中右側）を指し、「反負荷側」とは負荷側の反対方向、すなわちこの例ではモータＭに対してギヤホイール４３等が配置される方向（図２中左側）を指す。
　固定子巻線３２は、固定子鉄心３３に装着され、固定子鉄心３３は、負荷側ブラケット３６に固定子締結ボルト３４により締結され、フレーム３７はボルト３１により負荷側ブラケット３６に締結されている。
　シャフト５４は、負荷側ブラケット３６に設置された負荷側軸受３８とフレーム３７に設置された反負荷側軸受３９とにより回転自在に保持される。
　回転子５０は、２つの固定回転子７０と１つの可動回転子８０を有する。可動回転子８０は中央に配置され、２つの固定回転子７０は可動回転子８０の軸方向両側に隣接して配置される。可動回転子８０は、可変界磁機構７の制御モータ８により回動される。
　制御モータ８が、可変界磁機構７のウォームギヤ４７を回転させると、ギヤホイール４３が回転し、送りおねじ６２が送りめねじ６３に対して軸方向に移動する。送りおねじ６２の負荷側端部には可動軸受６０が装着され、回転子５０の回転を遮断しながらピン５６とピンホルダ４８を軸方向に移動させる。ピン５６はシャフト５４の外側のスライダ５７を軸方向に移動させる。スライダ５７の外側はハブ５２と捩れスプラインで係合しているため、スライダ５７が軸方向に移動すると、ハブ５２とそれに係合された中央の可動回転子８０が、シャフト５４に固定された２つの固定回転子７０に対し回動する。
　２つの固定回転子７０は、負荷側プレート５１及び反負荷側プレート５３を介しボルト５５によりシャフト５４に固定されている。ハブ５２の両側には、Ｏリング３５が装着され、回転子５０を相対回転させる機構に充填されたグリスの飛散を防止している。
　送りおねじ６２と送りめねじ６３は、例えば台形ねじ加工がなされている。ギヤホイール４３は、軸受４６により回転自在に支持されている。送りおねじ６２は六角穴を有し、ギヤホイール４３の六角シャフト４３ａに係合しているため、軸方向に移動可能に回転が伝達される。送りおねじ６２に装着された可動軸受６０には、例えばアンギュラベアリングが２個向かい合わせで用いられ、軸受ホルダ６４とボルト６５により固定されている。送りめねじ６３に装着された固定軸受６１にも、例えばアンギュラベアリングが２個向かい合わせで用いられ、ナット４９により固定されている。
　ギヤホイール４３はカバー４４により覆われる。また、固定子３０の反負荷側には結線部４１が設けられる。
　後述の図３に示すように、固定回転子７０は、環状の第１鉄心７１と、第１鉄心７１に軸方向に埋設された複数の第１永久磁石７２（界磁用磁石の一例に相当）とを備えている。複数の第１永久磁石７２は、同極同士が対向した２つの永久磁石７２が径方向内側に凸のＶ字状の対をなす態様で、対向する磁極を周方向に交互に異ならせて第１鉄心７１に配置されている。これにより、図３に示すように、固定回転子７０の周方向に交互に極性の異なるＮ極とＳ極の複数の第１磁極部７３が形成されている。
　可動回転子８０は、シャフト５４に対して相対回転するように構成される。可動回転子８０は、環状の第２鉄心８１と、第２鉄心８１の軸方向に埋設された図示しない複数の第２永久磁石８２（界磁用磁石の一例に相当）とを備えている。複数の第２永久磁石８２は、同極同士が対向した２つの永久磁石８２が径方向内側に凸のＶ字状の対をなす態様で、対向する磁極を周方向に交互に異ならせて第２鉄心８１に配置されている。これにより、可動回転子８０の周方向に交互に極性の異なるＮ極とＳ極の複数の第２磁極部８３が形成されている。
　　（２－２．回転子の界磁磁束の変化）
　次に、図３～図５を用いて回転子５０の界磁磁束の変化について説明する。図３に、界磁磁束が最大である時の回転子の状態を示す。このときには、各固定回転子７０と可動回転子８０の同じ極性の磁極部、すなわち固定回転子７０のＮ極（Ｓ極）の第１磁極部７３と可動回転子８０のＮ極（Ｓ極）の第２磁極部８３とが軸方向に揃う（相対角度が電気角で０度）ことで、固定回転子７０の永久磁石７２と可動回転子８０の永久磁石８２とによる界磁磁束は最大の状態となる。
　図４に、界磁磁束が中程度である時の回転子の状態を示す。このとき、可動回転子８０が２つの固定回転子７０に対し相対回転する。各固定回転子７０の第１磁極部７３と可動回転子８０の第２磁極部８３は、同じ極性であるＮ極（Ｓ極）の第１磁極部７３とＮ極（Ｓ極）の第２磁極部８３とが軸方向に揃う状態と、異なる極性であるＮ極（Ｓ極）の第１磁極部７３とＳ極（Ｎ極）の第２磁極部８３とが軸方向に揃う状態との中間状態にあり、固定回転子７０の永久磁石７２と可動回転子８０の永久磁石８２とによる界磁磁束は中程度の状態となる。
　図５に、界磁磁束が最小である時の回転子の状態を示す。このときには、各固定回転子７０と可動回転子８０の異なる極性の磁極部、すなわち固定回転子７０のＮ極（Ｓ極）の第１磁極部７３と可動回転子８０のＳ極（Ｎ極）の第２磁極部８３とが軸方向に揃う（相対角度が電気角で１８０度）ことで、各固定回転子７０の永久磁石７２と可動回転子８０の永久磁石８２とによる磁束が、固定回転子７０の第１鉄心７１と可動回転子８０の第２鉄心８１との間で短絡し、界磁磁束が最小の状態となる。その結果、回転子５０に発生する鉄損の低減を十分行うことができ、モータＭは、高回転運転領域でも高効率で作動することができる。
　以上のように、極性の等しい固定回転子７０の第１磁極部７３と可動回転子８０の第２磁極部８３とが軸方向に揃うときに界磁磁束（誘起電圧）は最大となり、極性の異なる第１磁極部７３と第２磁極部８３とが軸方向に揃うときに界磁磁束（誘起電圧）は最小となる。可変界磁機構７は、制御モータ８を作動させることにより、回転子５０の固定回転子７０と可動回転子８０との相対角度を図３から図５の間で随意に調整することができ、界磁の強さを変化させることができる。
　＜３．コントローラ＞
　　（３－１．コントローラの構成）
　図６を用いて、コントローラ１０の機能的構成の一例について説明する。図６には、第１変位量検出器２、第２変位量検出器３、インバータ４、バッテリ５、電流検出部６、モータＭ、回転位置検出器ＰＧ、及び可変界磁機構７とともに、コントローラ１０が示されている。図６に示すように、コントローラ１０は、第１トルク指令生成部１２と、第２トルク指令生成部１３と、加算器１４と、Ｉｄ，Ｉｑ指令生成部１５と、電流制御部１６と、ＰＷＭ制御部１７と、ｄｑ変換部１８と、微分器１９と、界磁制御部２０とを備える。
　第１トルク指令生成部１２は、第１変位量検出器２によって検出されたブレーキペダル１０３の変位量に基づいて、モータＭに制動トルクを発生させるための第１トルク指令Ｔｒ１を生成し、加算器１４へ出力する。第１トルク指令生成部１２は、例えば図７Ａに示すようなブレーキペダル変位量とモータトルク指令との関係に基づいて、第１トルク指令Ｔｒ１を生成する。図７Ａは、ブレーキペダル１０３の踏込みによるブレーキペダル変位量が増大すればする程、モータＭの制動方向のトルク指令である負のモータトルク指令が１次直線的に比例して増大することを示している。第１トルク指令生成部１２は、例えば図７Ａのブレーキペダル変位量とモータトルク指令との関係を数式化した計算式あるいは対照テーブル等を内部に備えており、これを利用して第１トルク指令Ｔｒ１を生成する。なお、図７Ａに示すブレーキペダル変位量とモータトルク指令との関係は一例であり、この他の関係（例えば曲線状）としてもよい。
　第２トルク指令生成部１３は、第２変位量検出器３によって検出されたアクセルペダル１０４の変位量に基づいて、モータＭに駆動トルクを発生させるための第２トルク指令Ｔｒ２を生成し、加算器１４へ出力する。第２トルク指令生成部１３は、例えば図７Ｂに示すようなアクセルペダル変位量とモータトルク指令との関係に基づいて、第２トルク指令Ｔｒ２を生成する。図７Ｂは、アクセルペダル１０４の踏込みによるアクセルペダル変位量が増大すればする程、モータＭの駆動方向のトルク指令である正のモータトルク指令が１次直線的に比例して増大することを示している。第２トルク指令生成部１３は、例えば図７Ｂのアクセルペダル変位量とモータトルク指令との関係を数式化した計算式あるいは対照テーブル等を内部に備えており、これを利用して第２トルク指令Ｔｒ２を生成する。なお、図７Ｂに示すアクセルペダル変位量とモータトルク指令との関係は一例であり、この他の関係（例えば曲線状）としてもよい。
　加算器１４は、第１トルク指令生成部１２から入力された第１トルク指令Ｔｒ１と第２トルク指令生成部１３から入力された第２トルク指令Ｔｒ２とを加算し、Ｉｄ，Ｉｑ指令生成部１５と界磁制御部２０とに出力する。
　Ｉｄ，Ｉｑ指令生成部１５は、加算器１４から入力されたトルク指令（第１トルク指令Ｔｒ１＋第２トルク指令Ｔｒ２）からモータＭのトルクの発生に大きく影響を与えるｑ軸成分のｑ軸電流指令Ｉｑｒｅｆと、励磁に大きく影響を与えるｄ軸成分のｄ軸電流指令Ｉｄｒｅｆを生成する。これらｑ軸電流指令Ｉｑｒｅｆとｄ軸電流指令Ｉｄｒｅｆの生成は、それぞれ計算式に基づく演算によって行われる。生成されたｑ軸電流指令Ｉｑｒｅｆとｄ軸電流指令Ｉｄｒｅｆは、電流制御部１６へ出力される。
　電流制御部１６は、第１トルク指令生成部１２から出力された第１トルク指令Ｔｒ１又は第２トルク指令生成部１３から出力された第２トルク指令Ｔｒ２に基づいてモータＭに供給する電流を制御する。具体的には、電流制御部１６は、まず、Ｉｄ，Ｉｑ指令生成部１５から入力されたｄ軸電流指令Ｉｄｒｅｆ、ｑ軸電流指令Ｉｑｒｅｆと、後述のｄｑ変換部１８から入力された検出ｑ軸電流値Ｉｑ、検出ｄ軸電流値Ｉｄとの間の各軸に対応する偏差に基づき、ｑ軸電圧指令とｄ軸電圧指令を生成する。次に、電流制御部１６は、上記のｑ軸電圧指令とｄ軸電圧指令を、回転位置検出器ＰＧから入力されたモータＭの回転角度θに基づき、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の３相電圧指令に座標変換して、Ｕ相電圧指令Ｖｕ、Ｖ相電圧指令Ｖｖ、及びＷ相電圧指令Ｖｗを生成し、ＰＷＭ制御部１７へ出力する。
　ＰＷＭ制御部１７は、電流制御部１６から入力された３相電圧指令Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗと、内部で生成した搬送波（三角波）との比較に基づくＰＷＭ変換により、各相に対応するＰＷＭドライブ信号を生成し、インバータ４へ出力する。
　これにより、インバータ４は、上記各相対応のＰＷＭドライブ信号に基づくスイッチング動作を行い、バッテリ５からの供給電力をＰＷＭ制御で各相の駆動電力に変換し、モータＭに給電する。インバータ４から給電された各相の駆動電力の駆動電流値Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗは、電流検出部６によって検出される。検出された各相の駆動電流値Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗは、ｄｑ変換部１８へ出力される。
　モータＭは、本実施形態の例では回転型の３相交流モータであり、インバータ４から給電された各相の駆動電力により駆動される。なお、このモータＭは、３相以外の交流モータや直流モータにも適用可能である。
　回転位置検出器ＰＧは、モータＭの回転角度θを検出する。検出された回転角度θは、電流制御部１６とｄｑ変換部１８と微分器１９とに出力される。
　微分器１９は、回転位置検出器ＰＧから入力されたモータＭの回転角度θを時間微分することによってモータＭのモータ速度ωを生成し、界磁制御部２０へ出力する。
　ｄｑ変換部１８は、電流検出部６から入力された３相の駆動電流値Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを、回転位置検出器ＰＧから入力されたモータＭの回転角度θに基づいて、検出ｑ軸電流値Ｉｑと検出ｄ軸電流値Ｉｄとに座標変換し、電流制御部１９へ出力する。
　以上により、ブレーキ制御システム１に、電流制御部１６、ＰＷＭ制御部１７、インバータ４、電流検出部６、及びｄｑ変換部１８によって、電流制御（トルク制御）のためのフィードバックループが構成される。その結果、モータＭに実際に入力される電流が、Ｉｄ，Ｉｑ指令生成部１５へ入力されるトルク指令の値に対応して追従するように制御される。
　界磁制御部２０は、加算器１４から入力された第１トルク指令Ｔｒ１と第２トルク指令Ｔｒ２との和に相当するトルク指令と、微分器１９から入力されたモータ速度ωとに基づいて、モータＭの界磁率を設定する界磁率演算部２０ａを備える。なお、「界磁率」とは、界磁磁束が最も強い状態における誘起電圧定数に対する界磁磁束が変化した状態における誘起電圧定数の割合である。界磁率演算部２０ａは、ブレーキペダル１０３が踏まれた場合に、ブレーキペダル１０３の変位量に基づく第１トルク指令Ｔｒ１に基づいて、モータＭに制動トルクを発生させるためのモータＭの界磁率を算出して設定し、アクセルペダル１０４が踏まれた場合に、アクセルペダル１０４の変位量に基づく第２トルク指令Ｔｒ２に基づいて、モータＭに駆動トルクを発生させるためのモータＭの界磁率を算出して設定する。界磁制御部２０は、設定した界磁率を可変界磁機構７へ出力し、制御モータ８を制御することでモータＭの界磁磁束を制御する。
　可変界磁機構７では、界磁制御部２０により設定された界磁率が入力されると、設定された界磁率に基づいて制御モータ８が駆動し、モータＭの界磁磁束が設定された界磁率に応じた界磁磁束となるように、回転子５０の固定回転子７０と可動回転子８０とが相対回転する。
　なお、上述した第１トルク指令生成部１２、界磁制御部２０等における処理等は、これらの処理の分担の例に限定されるものではなく、例えば、更に少ない数の処理部（例えば１つの処理部）で処理されてもよく、また、更に細分化された処理部により処理されてもよい。また、コントローラ１０は、全ての機能が後述するＣＰＵ９０１（図１３参照）が実行するプログラムにより実装されてもよいし、一部の機能がＡＳＩＣやＦＰＧＡ、その他の電気回路等の実際の装置により実装されてもよい。
　　（３－２．界磁率の設定手法の一例）
　可変界磁型のモータＭは、界磁率を変化させることによって、電力変換効率を能動的に変動させて出力範囲を拡大することができるが、電力変換効率自体はモータ出力に応じて受動的に変化する。そしてこれらの間の関係性は、複雑な関係である場合が多い。
　そこで、本実施形態では、界磁率演算部２０ａは、例えば図８に示すような界磁率テーブルを参照して適切な界磁率を算出する。界磁率テーブルは、コントローラ１０の内部の適宜の装置に記録されていてもよいし、コントローラ１０の外部より取得してもよい。界磁率テーブルは、モータ出力に関係するパラメータをキー変数とし、これらに対応して入力電力を極小値にできる界磁率との相関を表している。図８に示す例では、モータＭのトルク指令Ｔｒｅｆ（正の第２トルク指令Ｔｒ２と負の第１トルク指令Ｔｒ１）とモータ速度ω（モータ回転数）の２つのパラメータで直交座標を取り、それらの組み合わせに対応して入力電力を極小値にできる界磁率が２次元テーブルに配置されている。界磁率演算部２０ａは、第１トルク指令Ｔｒ１に基づくトルク制御による制動及び第２トルク指令Ｔｒ２に基づくトルク制御による駆動を行う際、界磁率テーブルを参照して入力電力を極小値にできる界磁率を設定する。
　なお、界磁率演算部２０ａによる界磁率の設定は、上述のようにテーブルを参照する手法に限定されるものではなく、所定の演算式（例えば界磁率と電力変換効率との関係性を表す演算式）に基づいた演算により界磁率を算出してもよい。
　　（３－３．コントローラの制御内容）
　次に、図９を用いて、コントローラ１０による制御内容の一例について説明する。
　まず、ステップＳ５では、コントローラ１０は、第１変位量検出器２により検出されたブレーキペダル１０３の変位量を入力する。ステップＳ５が終了すると、ステップＳ１０に移る。
　ステップＳ１０では、コントローラ１０は、第１トルク指令生成部１２において、上記ステップＳ５で入力したブレーキペダル１０３の変位量に基づき、図７Ａのブレーキペダル変位量とモータトルク指令との関係にしたがい、モータＭに制動トルクを発生させるための第１トルク指令Ｔｒ１を生成する。ステップＳ１０が終了すると、後述のステップＳ２５に移る。
　一方、ステップＳ１５では、コントローラ１０は、第２変位量検出器３により検出されたアクセルペダル１０４の変位量を入力する。ステップＳ１５が終了すると、ステップＳ２０に移る。
　ステップＳ２０では、コントローラ１０は、第２トルク指令生成部１３において、上記ステップＳ１５で入力したアクセルペダル１０４の変位量に基づき、図７Ｂのアクセルペダル変位量とモータトルク指令との関係にしたがい、モータＭに駆動トルクを発生させるための第２トルク指令Ｔｒ２を生成する。ステップＳ２０が終了すると、ステップＳ２５に移る。
　なお、上記ステップＳ５及びステップＳ１０と、上記ステップＳ１５及びステップＳ２０とは、並行して進められる。
　上記ステップＳ１０及び上記ステップＳ２０から移行するステップＳ２５では、コントローラ１０は、加算器１４において、上記ステップＳ１０で生成された第１トルク指令Ｔｒ１と、上記ステップＳ２０で生成された第２トルク指令Ｔｒ２とを加算する。ステップＳ２５が終了すると、ステップＳ３０に移る。
　ステップＳ３０では、コントローラ１０は、界磁制御部２０の界磁率演算部２０ａにおいて、図８の界磁率テーブルを参照し、上記ステップＳ２５で加算されたトルク指令Ｔｒｅｆ（＝Ｔｒ１＋Ｔｒ２）と、微分器１９から入力されたモータ速度ωとに基づいて、界磁率を特定し設定する。ステップＳ３０が終了すると、ステップＳ３５に移る。
　ステップＳ３５では、コントローラ１０は、界磁制御部２０において、上記ステップＳ３０で設定した界磁率を用いて、可変界磁機構７の制御モータ８を制御することにより、モータＭの回転子５０の界磁磁束を制御する。以上により、本フローが終了する。
　以上において、第１変位量検出器２が、ブレーキペダルの変位量を検出する手段の一例に相当する。また、コントローラ１０の界磁制御部２０と可変界磁機構７とが、検出されたブレーキペダルの変位量に基づいてモータの特性を変化させる手段の一例に相当する。
　＜４．実施形態の効果＞
　以上説明したように、本実施形態では、ブレーキペダル１０３の変位量に応じてモータＭの界磁磁束が制御される。界磁磁束を変化させることで、回生ブレーキによる制動力を変化させることができるので、ブレーキペダル１０３の変位量に応じた必要な制動力をモータＭによって発生させることができる。また、モータＭの界磁磁束を変化させることで、界磁磁束が固定されたモータに比べて、広いトルク範囲及び広い速度範囲で回生による発電を効率良くすることができるので、高効率なブレーキシステムを実現できる。
　また、本実施形態では特に、コントローラ１０が第１トルク指令Ｔｒ１を生成する第１トルク指令生成部１２を有し、界磁制御部２０が第１トルク指令Ｔｒ１及びモータＭのモータ速度ωに基づいてモータＭの界磁磁束を制御する。これにより、ブレーキペダル１０３の変位量に応じた必要な制動トルクをモータＭによって発生させることができる。したがって、油圧システムによる摩擦ブレーキやモータ付属の機械式ブレーキ等を不要又は削減することが可能となり、ブレーキシステムの構成を簡素化できる。
　また、本実施形態では特に、界磁制御部２０が界磁率を設定する界磁率演算部２０ａを有する。設定した界磁率を用いて界磁磁束を制御することで、モータＭの界磁磁束を第１トルク指令Ｔｒ１とモータ速度ωに応じて微調整することができるので、精度の高い制動力の制御を行うことができる。
　また、本実施形態では特に、ブレーキ制御システム１がアクセルペダル１０４の変位量を検出する第２変位量検出器３を有し、コントローラ１０が第２トルク指令Ｔｒ２を生成する第２トルク指令生成部１３と、第１トルク指令Ｔｒ１と第２トルク指令Ｔｒ２とを加算する加算器１４とを有し、界磁制御部２０は、加算された第１トルク指令Ｔｒ１及び第２トルク指令Ｔｒ２とモータＭのモータ速度ωとに基づいてモータＭの界磁磁束を制御する。これにより、次の効果を奏する。
　すなわち、本実施形態では、アクセルペダル１０４の変位量に応じてモータＭの界磁磁束を変化させて駆動トルクを制御するので、界磁磁束が固定されたモータＭに比べて、低トルクから高トルクまで広いトルク範囲で高効率に駆動することができる。また、運転者によるアクセルペダル１０４の操作量とブレーキペダル１０３の操作量に応じた走行が可能となり、運転者はエンジン車両を運転する場合と同等の操作フィーリングを得ることができる。
　また、本実施形態では特に、ブレーキ制御システム１がモータＭの界磁磁束を変化させる可変界磁機構７を有し、モータＭは、第１永久磁石７２が設置された複数の磁極部７３及び第２永久磁石８２が設置された複数の磁極部８３の２組に分かれて相対的に回動するように構成された回転子５０を有し、可変界磁機構７は、２組の磁極部７３，８３を相対的に回動させる制御モータ８を有し、界磁制御部２０は、制御モータ８を制御することでモータＭの界磁磁束を制御する。このような構造とすることで、モータＭの負荷トルクや回転速度に関わりなく、界磁磁束を正確に制御することができる。
　＜５．変形例＞
　なお、開示の実施形態は、上記に限られるものではなく、その趣旨及び技術的思想を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。
　例えば回生エネルギーが大きい領域においてトルク制御により制動を行う場合や、バッテリ５がフル充電に近い状態の場合等には、回生電力によりバッテリ５が過電圧となる可能性がある。なお、「回生エネルギーが大きい領域」とは、車両速度（モータ速度ω）が比較的大きく、且つ、トルクが比較的大きな領域である。そこで、この回生エネルギーが大きい領域において、トルク制御によるモータＭの制動を行う際、バッテリ５の電圧が閾値よりも大きいと判定された場合に、設定された界磁率を小さくするように補正し、回生エネルギーを低下させるようにしてもよい。
　　（５－１．ブレーキ制御システム及びコントローラの構成）
　図１０を用いて、本変形例におけるブレーキ制御システム１Ａの構成の一例を説明する。なお、図１０において、前述の図６と同様の部分には同符号を付し、適宜説明を省略する。
　図１０に示すように、ブレーキ制御システム１Ａは、上記実施形態の第１変位量検出器２等の構成要素に加えて、電圧検出器９と、ブレーキ装置２５と、上記実施形態のコントローラ１０に代えてコントローラ１０Ａを備える。また、コントローラ１０Ａは、上記実施形態の第１トルク指令生成部１２等の構成要素の他に、電圧判定部２２と、ブレーキ指令生成部２３と、界磁制御部２０Ａを備える。界磁制御部２０Ａは、上記界磁率演算部２０ａと界磁率補正部２０ｂとを有する。
　電圧検出器９はバッテリ５に接続されており、バッテリ５の電圧を検出し、電圧判定部２２へ出力する。
　ブレーキ装置２５は、車輪１０１，１０２の少なくとも一方を機械的に制動する装置であり、例えばモータＭに内蔵又は外付けされた機械式の摩擦ブレーキや、車両１００に搭載された油圧式の摩擦ブレーキ等である。
　電圧判定部２２は、電圧検出器９で検出されたバッテリ５の電圧が閾値よりも大きいか否かを判定し、判定結果を界磁制御部２０Ａへ出力する。
　界磁制御部２０Ａの界磁率補正部２０ｂは、電圧判定部２２によりバッテリ５の電圧が閾値よりも大きいと判定された場合に、界磁率演算部２０ａにより設定された界磁率を小さくするように補正する。界磁率補正部２０ｂによる界磁率の補正手法は特に限定されるものではないが、例えば図１１に示すような誘起電圧テーブルを参照して補正することができる。図１１に示す例では、誘起電圧テーブルは、例えばモータＭの界磁率とモータ速度ωの２つのパラメータで直交座標を取り、界磁率とモータ速度ωに対応する誘起電圧を配置した２次元テーブルとなっている。このテーブルでは、誘起電圧によってモータＭの絶縁耐圧が補償される最大値を１００％としている。なお、誘起電圧テーブルは、コントローラ１０Ａの内部の適宜の装置に記録されていてもよいし、コントローラ１０Ａの外部より取得してもよい。
　界磁率補正部２０ｂは、検出されたバッテリ５の電圧が閾値よりも大きいと判定された場合、その時の界磁率演算部２０ａにより設定された界磁率（以下適宜「設定界磁率」ともいう）及びモータ速度ωに基づいて、誘起電圧テーブルを参照して対応する誘起電圧を特定する。そして、界磁率補正部２０ｂは、例えば当該特定した誘起電圧が１００％以下となり、かつ、バッテリ５の充電可能域になるような界磁率（以下適宜「補正界磁率」ともいう）を誘起電圧テーブルを参照して特定し、上記設定界磁率をそれよりも小さな補正界磁率に補正する。補正された界磁率は、可変界磁機構７へ出力されると共に、ブレーキ指令生成部２３に出力される。
　なお、上記の界磁率の補正手法は一例であり、これに限定されるものではない。また、界磁率の補正手法は上述のようにテーブルを参照する手法に限定されるものではなく、所定の演算式（例えば界磁率と誘起電圧との関係性を表す演算式）に基づいた演算により界磁率を補正してもよい。
　可変界磁機構７では、界磁率補正部２０ｂにより補正された界磁率が入力されると、補正界磁率に基づいて制御モータ８が駆動し、モータＭの界磁磁束が補正界磁率に応じた界磁磁束となるように、回転子５０の固定回転子７０と可動回転子８０とが相対回転する。これにより、モータＭの界磁磁束は小さくなり、発生する回生エネルギーが小さくなる。
　一方、界磁率補正部２０ｂが界磁率を小さくするように補正した場合、回生制動力が減少するので、ブレーキペダル１０３の変位量に応じた必要な制動力が不足する可能性がある。そこで、ブレーキ指令生成部２３は、補正された界磁率が入力されると、当該補正界磁率に基づいて、不足分の制動力をブレーキ装置２５により発生させるためのブレーキ指令を生成し、ブレーキ装置２５へ出力する。これにより、ブレーキ装置２５が補正界磁率に応じた制動力を発生し、モータＭによる制動力とブレーキ装置２５による制動力とで車両１００を制動する。
　　（５－２．コントローラの制御内容）
　次に、図１２を用いて、コントローラ１０Ａによる制御内容の一例について説明する。
　図１２において、ステップＳ５～ステップＳ３５は前述の図９と同様であるので説明を省略する。上記ステップＳ３５で、設定した界磁率でモータＭの界磁磁束を制御した後に、ステップＳ４０に移る。
　ステップＳ４０では、コントローラ１０Ａは、電圧判定部２２において、電圧検出器９で検出したバッテリ５の電圧が予め定められた閾値以上か否かを判定する。検出したバッテリ５の電圧が閾値以上であればステップＳ４０の判定が満たされ（ステップＳ４０：ＹＥＳ）、ステップＳ４５に移る。検出したバッテリ５の電圧が閾値未満であればステップＳ４０の判定が満たされず（ステップＳ４０：ＮＯ）、本フローを終了する。
　ステップＳ４５では、コントローラ１０Ａは、界磁率補正部２０ｂにおいて、図１１の誘起電圧テーブルを参照して、上記ステップＳ３０で設定した界磁率を、例えば誘起電圧が１００（％）以下かつバッテリ５の充電可能域になるような小さな界磁率に補正する。ステップＳ４５が終了すると、ステップＳ５０に移る。
　ステップＳ５０では、コントローラ１０Ａは、界磁制御部２０Ａにおいて、上記ステップＳ４５で補正した界磁率を用いて、可変界磁機構７の制御モータ８を制御することにより、モータＭの界磁磁束を制御する。ステップＳ５０が終了すると、ステップＳ５５に移る。
　ステップＳ５５では、コントローラ１０Ａは、ブレーキ指令生成部２３において、補正した界磁率に基づいて不足分の制動力を発生させるためのブレーキ指令を生成し、ブレーキ装置２５へ出力する。これにより、ブレーキ装置２５が補正した界磁率に応じた制動力を発生し、モータＭによる制動力とブレーキ装置２５による制動力とで車両１００が制動される。その後、本フローが終了する。
　　（５－３．変形例の効果）
　以上説明したように、本変形例のブレーキ制御システム１Ａは電圧検出器９を有し、コントローラ１０Ａは電圧判定部２２を有し、界磁制御部２０Ａは界磁率補正部２０ｂを有する。これにより、次の効果を奏する。
　前述のように、例えば回生エネルギーが大きな領域（車両速度大且つトルク大の領域）においてモータＭにより制動トルクを発生させる場合や、バッテリ５がフル充電に近い状態の場合等には、ブレーキ時にバッテリ５が過電圧となる可能性がある。
　本変形例では、電圧判定部２２によりバッテリ５の電圧が閾値よりも大きいと判定された場合に、界磁率補正部２０ｂが界磁率演算部２０ａにより設定された界磁率を小さくするように補正することにより、回生エネルギーを減少させることができる。これにより、バッテリ５の過電圧を防止し、バッテリ５やその周辺回路を保護することができる。
　また、本変形例では特に、ブレーキ制御システム１Ａはブレーキ装置２５を有し、コントローラ１０Ａはブレーキ指令生成部２３を有する。これにより、次の効果を奏する。
　前述のように、界磁率補正部２０ｂが界磁率を小さくするように補正した場合、回生制動力が減少するので、ブレーキペダル１０３の変位量に応じた必要な制動力が不足する可能性がある。そこで本変形例では、ブレーキ指令生成部２３がブレーキ指令を生成して不足分の制動力をブレーキ装置２５により発生させるので、必要な制動力を得ることが可能となり、安全性を確保できる。
　なお、以上既に述べた以外にも、上記実施形態や変形例による手法を適宜組み合わせて利用しても良い。その他、一々例示はしないが、上記実施形態や変形例は、その趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更が加えられて実施されるものである。
　＜６．コントローラのハードウェア構成例＞
　次に、図１３を参照しつつ、ＣＰＵ９０１が実行するプログラムにより実装された第１トルク指令生成部１２や界磁制御部２０，２０Ａ等による処理を実現するコントローラ１０，１０Ａのハードウェア構成例について説明する。なお、図１３中では、コントローラ１０，１０ＡのモータＭに駆動電力を給電する機能に係る構成を適宜省略して図示している。
　図１３に示すように、コントローラ１０，１０Ａは、例えば、ＣＰＵ９０１と、ＲＯＭ９０３、ＲＡＭ９０５と、ＡＳＩＣ又はＦＰＧＡ等の特定の用途向けに構築された専用集積回路９０７と、入力装置９１３と、出力装置９１５と、ストレージ装置９１７と、ドライブ９１９と、接続ポート９２１と、通信装置９２３とを有する。これらの構成は、バス９０９や入出力インターフェース９１１を介し相互に信号を伝達可能に接続されている。
　プログラムは、例えば、ＲＯＭ９０３やＲＡＭ９０５、ストレージ装置９１７等の記録装置に記録しておくことができる。
　また、プログラムは、例えば、フレキシブルディスクなどの磁気ディスク、各種のＣＤ・ＭＯディスク・ＤＶＤ等の光ディスク、半導体メモリ等のリムーバブル記録媒体９２５に、一時的又は永続的に記録しておくこともできる。このようなリムーバブル記録媒体９２５は、いわゆるパッケージソフトウエアとして提供することもできる。この場合、これらのリムーバブル記録媒体９２５に記録されたプログラムは、ドライブ９１９により読み出されて、入出力インターフェース９１１やバス９０９等を介し上記記録装置に記録されてもよい。
　また、プログラムは、例えば、ダウンロードサイト・他のコンピュータ・他の記録装置等（図示せず）に記録しておくこともできる。この場合、プログラムは、ＬＡＮやインターネット等のネットワークＮＷを介し転送され、通信装置９２３がこのプログラムを受信する。そして、通信装置９２３が受信したプログラムは、入出力インターフェース９１１やバス９０９等を介し上記記録装置に記録されてもよい。
　また、プログラムは、例えば、適宜の外部接続機器９２７に記録しておくこともできる。この場合、プログラムは、適宜の接続ポート９２１を介し転送され、入出力インターフェース９１１やバス９０９等を介し上記記録装置に記録されてもよい。
　そして、ＣＰＵ９０１が、上記記録装置に記録されたプログラムに従い各種の処理を実行することにより、上記の界磁制御部２０，２０Ａ等による処理が実現される。この際、ＣＰＵ９０１は、例えば、上記記録装置からプログラムを、直接読み出して実行してもよく、ＲＡＭ９０５に一旦ロードした上で実行してもよい。更にＣＰＵ９０１は、例えば、プログラムを通信装置９２３やドライブ９１９、接続ポート９２１を介し受信する場合、受信したプログラムを記録装置に記録せずに直接実行してもよい。
　また、ＣＰＵ９０１は、必要に応じて、例えばマウス・キーボード・マイク（図示せず）等の入力装置９１３から入力する信号や情報に基づいて各種の処理を行ってもよい。
　そして、ＣＰＵ９０２は、上記の処理を実行した結果を、例えば表示装置や音声出力装置等の出力装置９１５から出力してもよく、さらにＣＰＵ９０２は、必要に応じてこの処理結果を通信装置９２３や接続ポート９２１を介し送信してもよく、上記記録装置やリムーバブル記録媒体９２５に記録させてもよい。
　なお、以上の説明において、「垂直」「平行」「平面」等の記載がある場合には、当該記載は厳密な意味ではない。すなわち、それら「垂直」「平行」「平面」とは、設計上、製造上の公差、誤差が許容され、「実質的に垂直」「実質的に平行」「実質的に平面」という意味である。
　また、以上の説明において、外観上の寸法や大きさが「同一」「等しい」「異なる」等の記載がある場合は、当該記載は厳密な意味ではない。すなわち、それら「同一」「等しい」「異なる」とは、設計上、製造上の公差、誤差が許容され、「実質的に同一」「実質的に等しい」「実質的に異なる」という意味である。
　但し、例えば閾値（図１２のフローチャート参照）や基準値等、所定の判定基準となる値あるいは区切りとなる値の記載がある場合は、それらに対しての「同一」「等しい」「異なる」等は、上記とは異なり、厳密な意味である。
　１　　　　　　ブレーキ制御システム
　１Ａ　　　　　ブレーキ制御システム
　２　　　　　　第１変位量検出器
　３　　　　　　第２変位量検出器
　４　　　　　　インバータ
　５　　　　　　バッテリ
　７　　　　　　可変界磁機構
　８　　　　　　制御モータ
　９　　　　　　電圧検出器
　１０　　　　　コントローラ
　１０Ａ　　　　コントローラ
　１２　　　　　第１トルク指令生成部
　１３　　　　　第２トルク指令生成部
　１４　　　　　加算器
　２０　　　　　界磁制御部
　２０ａ　　　　界磁率演算部
　２０ｂ　　　　界磁率補正部
　２２　　　　　電圧判定部
　２３　　　　　ブレーキ指令生成部
　２５　　　　　ブレーキ装置
　５０　　　　　回転子
　７２　　　　　第１永久磁石（界磁用磁石の一例）
　７３　　　　　磁極部
　８２　　　　　第２永久磁石（界磁用磁石の一例）
　８３　　　　　磁極部
　１００　　　　車両
　１０１　　　　車輪
　１０２　　　　車輪
　１０３　　　　ブレーキペダル
　１０４　　　　アクセルペダル
　Ｍ　　　　　　モータ
　Ｔｒ１　　　　第１トルク指令
　Ｔｒ２　　　　第２トルク指令
　ω　　　　　　モータの速度
 

Claims (10)

  1. 　車両に搭載されるブレーキ制御システムであって、
    　界磁磁束が変化するように構成されたモータと、
    　ブレーキペダルの変位量を検出する第１変位量検出器と、
    　前記モータを制御するコントローラと、を有し、
    　前記コントローラは、
    　前記第１変位量検出器により検出された前記ブレーキペダルの変位量に基づいて、前記モータの界磁磁束を制御する界磁制御部を有する
    ことを特徴とするブレーキ制御システム。
  2. 　前記コントローラは、
    　前記第１変位量検出器により検出された前記ブレーキペダルの変位量に基づいて、前記モータに制動トルクを発生させるための第１トルク指令を生成する第１トルク指令生成部を有し、
    　前記界磁制御部は、
    　前記第１トルク指令及び前記モータの速度に基づいて前記モータの界磁磁束を制御する
    ことを特徴とする請求項１に記載のブレーキ制御システム。
  3. 　前記界磁制御部は、
    　前記第１トルク指令及び前記モータの速度に基づいて、前記界磁磁束が最も強い状態における誘起電圧定数に対する前記界磁磁束が変化した状態における誘起電圧定数の割合である界磁率を設定する界磁率演算部を有する
    ことを特徴とする請求項２に記載のブレーキ制御システム。
  4. 　バッテリと、
    　前記バッテリの供給電力を駆動電力に変換して前記モータに給電するインバータと、
    　前記バッテリの電圧を検出する電圧検出器と、をさらに有し、
    　前記コントローラは、
    　前記電圧検出器で検出された前記バッテリの電圧が閾値よりも大きいか否かを判定する電圧判定部を有し、
    　前記界磁制御部は、
    　前記電圧判定部により閾値よりも大きいと判定された場合に、前記界磁率演算部により設定された前記界磁率を小さくするように補正する界磁率補正部を有する
    ことを特徴とする請求項３に記載のブレーキ制御システム。
  5. 　ブレーキ装置をさらに有し、
    　前記コントローラは、
    　前記界磁率補正部により前記界磁率を補正した場合に、不足分の制動力を前記ブレーキ装置により発生させるためのブレーキ指令を生成するブレーキ指令生成部を有する
    ことを特徴とする請求項４に記載のブレーキ制御システム。
  6. 　アクセルペダルの変位量を検出する第２変位量検出器をさらに有し、
    　前記コントローラは、
    　前記第２変位量検出器により検出された前記アクセルペダルの変位量に基づいて、前記モータに駆動トルクを発生させるための第２トルク指令を生成する第２トルク指令生成部と、
    　前記第１トルク指令と前記第２トルク指令とを加算する加算器と、を有し、
    　前記界磁制御部は、
    　加算された前記第１トルク指令及び前記第２トルク指令と前記モータの速度とに基づいて前記モータの界磁磁束を制御する
    ことを特徴とする請求項２乃至５のいずれか１項に記載のブレーキ制御システム。
  7. 　前記モータの界磁磁束を変化させる可変界磁機構をさらに有し、
    　前記モータは、
    　界磁用磁石が設置された複数の磁極部が２組に分かれて相対的に回動するように構成された回転子を有し、
    　前記可変界磁機構は、
    　２組の前記磁極部を相対的に回動させる制御モータを有し、
    　前記界磁制御部は、
    　前記制御モータを制御することで前記モータの界磁磁束を制御する
    ことを特徴とする請求項６に記載のブレーキ制御システム。
  8. 　界磁磁束が変化するように構成されたモータを備えた車両のブレーキを制御するブレーキ制御方法であって、
    　ブレーキペダルの変位量を検出することと、
    　検出された前記ブレーキペダルの変位量に基づいて、前記モータの界磁磁束を制御することと、
    を有することを特徴とするブレーキ制御方法。
  9. 　車両に搭載されるモータであって、
    　界磁磁束が変化するように構成され、検出されたブレーキペダルの変位量に基づいて界磁磁束を制御される
    ことを特徴とするモータ。
  10. 　複数の車輪と、
    　請求項１乃至７のいずれか１項に記載のブレーキ制御システムと、
    を有することを特徴とする車両。
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