(57)【要約】      （修正有）【課題】車両の駆動源としての電動モータからディファレンシャルギヤまでの動力伝達経路にローラクラッチを用いた車両用モータ駆動装置において、車両が後方発進するときの円滑性を向上させる。【解決手段】車両が後方発進するときに、現変速段のローラクラッチが逆転方向に締結するまでの間は、アクセル開度信号の大きさによらずに、現変速段のローラクラッチが締結するための最低限のトルクとして予め設定された締結用トルクで電動モータ３を逆転方向に駆動する制御を行なう。【選択図】図２
2014236554.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両（ＥＶ）の駆動源としての電動モータ（３）と、
その電動モータ（３）の回転を左右の車輪（１）に分配するディファレンシャルギヤ（５）と、
前記電動モータ（３）から１速ローラクラッチ（１１Ａ）を介して前記ディファレンシャルギヤ（５）に回転を伝達する１速の動力伝達経路（４Ａ）と、
前記電動モータ（３）から２速ローラクラッチ（１１Ｂ）を介して前記ディファレンシャルギヤ（５）に回転を伝達する２速の動力伝達経路（４Ｂ）と、
前記１速ローラクラッチ（１１Ａ）と前記２速ローラクラッチ（１１Ｂ）のうちの一方を現変速段のローラクラッチとして選択的に締結させる変速アクチュエータ（１２）と、
運転者のアクセルペダルの操作によるアクセル開度信号に基づいて前記電動モータ（３）の駆動トルクの大きさを制御する制御装置（６１）とを有し、
その制御装置（６１）は、車両（ＥＶ）が後方発進するときに、現変速段のローラクラッチ（１１Ａ）が逆転方向に締結するまでの間は、前記アクセル開度信号の大きさによらずに、現変速段のローラクラッチ（１１Ａ）が締結するための最低限のトルクとして予め設定された締結用トルクで前記電動モータ（３）を逆転方向に駆動する制御を行なう、
車両用モータ駆動装置。
【請求項２】
前記制御装置（６１）は、車両（ＥＶ）が後方発進するときに、現変速段のローラクラッチ（１１Ａ）が逆転方向に締結した後は、前記締結用トルクから前記アクセル開度信号に基づく目標トルクまで前記電動モータ（３）の駆動トルクを次第に増加させる制御を行ない、このときの駆動トルクの時間当たりの増加率を、現変速段のローラクラッチ（１１Ａ）が逆転方向に締結した直後は小さく、次に大きくなるように設定した請求項１に記載の車両用モータ駆動装置。
【請求項３】
前記電動モータ（３）の駆動トルクの大きさを前記目標トルクまで次第に増加させる制御を行なうときの駆動トルクの時間当たりの増加率が、前記電動モータの駆動トルクが前記目標トルクに到達する直前に小さくなる請求項２に記載の車両用モータ駆動装置。
【請求項４】
前記制御装置は、前記アクセル開度信号に対応するトルク値の大きさが、車両（ＥＶ）が徐行するための駆動トルクとして予め設定されたクリープトルクよりも小さいときは、前記クリープトルクを前記目標トルクとして設定し、前記アクセル開度信号に対応するトルク値の大きさがクリープトルクよりも大きいときは、前記アクセル開度信号に対応するトルク値を前記目標トルクとして設定する請求項２または３に記載の車両用モータ駆動装置。
【請求項５】
前記制御装置（６１）は、車両（ＥＶ）の後退走行中に、車速が予め設定された第１閾値を上回ったときは、前記電動モータ（３）の駆動トルクの大きさを前記クリープトルクまで次第に減少させる制御を行ない、このときの駆動トルクの時間当たりの減少率を、車速が前記第１閾値を上回った直後は小さく、次に大きくなるように設定した請求項４に記載の車両用モータ駆動装置。
【請求項６】
前記電動モータ（３）の駆動トルクの大きさを前記クリープトルクまで次第に減少させる制御を行なうときの駆動トルクの時間当たりの減少率が、前記電動モータ（３）の駆動トルクが前記クリープトルクに到達する直前に小さくなる請求項５に記載の車両用モータ駆動装置。
【請求項７】
前記制御装置（６１）は、車両（ＥＶ）の後退走行中に、車速が前記第１閾値を上回った後、第１閾値よりも小さい第２閾値を下回ったときは、前記電動モータ（３）の駆動トルクの大きさを、前記アクセル開度信号に対応するトルク値まで次第に増加させる制御を行ない、このときの駆動トルクの時間当たりの増加率を、車速が前記第２閾値を下回った直後は小さく、次に大きくなるように設定した請求項５または６に記載の車両用モータ駆動装置。
【請求項８】
前記電動モータ（３）の駆動トルクの大きさを前記アクセル開度信号に対応するトルク値まで次第に増加させる制御を行なうときの駆動トルクの時間当たりの増加率が、前記電動モータ（３）の駆動トルクが前記アクセル開度信号に対応するトルク値に到達する直前に小さくなる請求項７に記載の車両用モータ駆動装置。
【請求項９】
前記１速および２速のローラクラッチ（１１Ａ，１１Ｂ）は、円筒面（１７）と、その円筒面（１７）からの間隔が中央から正転側と逆転側の両側に向かって次第に狭くなるように形成されたカム面（１９）と、カム面（１９）と円筒面（１７）の間で正転側と逆転側に選択的に係合可能なローラ（２０）と、そのローラ（２０）を保持した状態で前記カム面（１９）と円筒面（１７）の間にローラ（２０）を正転側で係合させる正転側の係合位置と逆転側で係合させる逆転側の係合位置との間で周方向に移動可能に設けられた保持器（２１Ａ，２１Ｂ）と、その保持器（２１Ａ，２１Ｂ）を前記ローラ（２０）の係合を解除する中立位置に弾性保持するスイッチばね（２２Ａ，２２Ｂ）とを有する請求項１から８のいずれかに記載の車両用モータ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電動モータの回転を変速して車輪へ伝達する車両用モータ駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車の駆動に用いられる車両用モータ駆動装置として、車両の駆動源としての電動モータと、その電動モータの回転を変速して出力する変速機と、その変速機から出力された回転を左右の車輪に分配するディファレンシャルギヤとからなるものが従来から知られている。
【０００３】
この車両用モータ駆動装置を使用すると、走行条件に応じて変速機の変速比を切り換えることにより、駆動および回生時において、効率の高い回転数およびトルク領域で電動モータを使用することが可能となる。また、適切な変速比とすることで、高速走行時の変速機の回転部材の回転速度が下がり、変速機の動力損失が低減して車両のエネルギ効率を向上させることができる。
【０００４】
このような車両用モータ駆動装置として、特許文献１のように、ローラクラッチを用いたものが知られている。この車両用モータ駆動装置は、車両の駆動源としての電動モータと、その電動モータの回転を左右の車輪に分配するディファレンシャルギヤと、電動モータから１速ローラクラッチを介してディファレンシャルギヤに回転を伝達する１速の動力伝達経路と、電動モータから２速ローラクラッチを介してディファレンシャルギヤに回転を伝達する２速の動力伝達経路と、１速ローラクラッチと２速ローラクラッチのうちの一方を現変速段のローラクラッチとして選択的に締結させる変速アクチュエータとを有する。
【０００５】
この車両用モータ駆動装置を使用すると、１速ローラクラッチを締結したときは、１速の動力伝達経路を通って、電動モータからディファレンシャルギヤに回転が伝達するので、ディファレンシャルギヤの回転が１速の変速比で変速されたものとなる。また、２速ローラクラッチを締結したときは、２速の動力伝達経路を通って、電動モータからディファレンシャルギヤに回転が伝達するので、ディファレンシャルギヤの回転が２速の変速比で変速されたものとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−２５３８７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、特許文献１のように、車両の駆動源としての電動モータからディファレンシャルギヤまでの動力伝達経路にローラクラッチを用いた場合、運転者がシフトポジションをドライブレンジやパーキングレンジからリバースレンジに切り替え、その後、車両が後方発進するときに、ローラクラッチのローラが正転方向の係合を解除して逆転方向に係合するので、ローラが逆転方向に係合する瞬間に、ショックトルクや異音が生じるおそれがあった。特に、車両が後方発進するときにアクセルペダルが踏み込まれた場合、ローラが逆転方向に係合する際の衝撃が大きくなり、大きなショックと異音が生じてしまう。
【０００８】
この発明が解決しようとする課題は、車両の駆動源としての電動モータからディファレンシャルギヤまでの動力伝達経路にローラクラッチを用いた車両用モータ駆動装置において、車両が後方発進するときの円滑性を向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため、この発明においては、車両の駆動源としての電動モータと、その電動モータの回転を左右の車輪に分配するディファレンシャルギヤと、前記電動モータから１速ローラクラッチを介して前記ディファレンシャルギヤに回転を伝達する１速の動力伝達経路と、前記電動モータから２速ローラクラッチを介して前記ディファレンシャルギヤに回転を伝達する２速の動力伝達経路と、前記１速ローラクラッチと前記２速ローラクラッチのうちの一方を現変速段のローラクラッチとして選択的に締結させる変速アクチュエータと、運転者のアクセルペダルの操作によるアクセル開度信号に基づいて前記電動モータの駆動トルクの大きさを制御する制御装置とを有し、その制御装置は、車両が後方発進するときに、現変速段のローラクラッチが逆転方向に締結するまでの間は、前記アクセル開度信号の大きさによらずに、現変速段のローラクラッチが締結するための最低限のトルクとして予め設定された締結用トルクで前記電動モータを逆転方向に駆動する制御を行なう構成を車両用モータ駆動装置に採用した。
【００１０】
このようにすると、運転者がシフトポジションをリバースレンジに切り替え、その後、車両が後方発進するときに、運転者がアクセルペダルを踏み込んでも、ローラクラッチが逆転方向に締結するまでの間は、電動モータの駆動トルクが、アクセル開度信号の大きさによらず締結用トルクに抑えられるため、ローラクラッチが逆転方向に締結する際のショックトルクや異音が防止される。そのため、車両が後方発進するときの円滑性が向上する。
【００１１】
前記制御装置は、車両が後方発進するときに、前記ローラクラッチが逆転方向に締結した後は、前記締結用トルクから、前記アクセル開度信号に基づく目標トルクまで、前記電動モータの駆動トルクを次第に増加させる制御を行ない、このときの駆動トルクの時間当たりの増加率を、前記ローラクラッチが逆転方向に締結した直後は小さく、次に大きくなるように設定すると好ましい。
【００１２】
このようにすると、電動モータの駆動トルクが締結用トルクから目標トルクまで増加するときに、ディファレンシャルギヤから左右の車輪に回転を伝達するドライブシャフトに捩れ振動が生じるのを防止することができる。そのため、車両が後方発進するときの円滑性を更に向上させることができる。
【００１３】
前記電動モータの駆動トルクの大きさを前記目標トルクまで次第に増加させる制御を行なうときの駆動トルクの時間当たりの増加率は、前記電動モータの駆動トルクが前記目標トルクに到達する直前に小さくなるように設定すると好ましい。
【００１４】
このようにすると、電動モータの駆動トルクが目標トルクに到達する直前に、ドライブシャフトの捩りエネルギが比較的ゆっくりと解放される。そのため、電動モータの駆動トルクが目標トルクに到達した直後に、ドライブシャフトに捩れ振動が生じるのを防止することができ、車両が後方発進するときの円滑性を向上させることができる。
【００１５】
前記制御装置は、前記アクセル開度信号に対応するトルク値の大きさが、車両が徐行するための駆動トルクとして予め設定されたクリープトルクよりも小さいときは、前記クリープトルクを前記目標トルクとして設定し、前記アクセル開度信号に対応するトルク値の大きさがクリープトルクよりも大きいときは、前記アクセル開度信号に対応するトルク値を前記目標トルクとして設定するように構成することができる。
【００１６】
このようにすると、運転者がアクセルペダルを離した状態で車両が後方発進するときは、車両が徐行するためのクリープトルクを目標トルクとして電動モータの駆動トルクが増加し、運転者がアクセルペダルを踏んでいる状態で車両が後方発進するときは、アクセル開度信号に対応するトルク値を目標トルクとして電動モータの駆動トルクが増加する。そのため、内燃機関を動力源としてクリープ走行を行なう車両と同じ感覚で車両を後退させることが可能である。
【００１７】
前記制御装置は、車両の後退走行中に、車速が予め設定された第１閾値を上回ったときは、前記電動モータの駆動トルクの大きさを前記クリープトルクまで次第に減少させる制御を行ない、このときの駆動トルクの時間当たりの減少率を、車速が前記第１閾値を上回った直後は小さく、次に大きくなるように設定するように構成することができる。
【００１８】
このようにすると、車両の後退走行中の車速が第１閾値を上回ったときに、電動モータの駆動トルクが減少するので、後退走行中の安全性を高めることができる。また、電動モータの駆動トルクが減少するときに、車速が第１閾値を上回った直後は、駆動トルクの時間当たりの減少率が小さいので、このときドライブシャフトの捩りエネルギが比較的ゆっくりと解放される。そのため、その後に大きい減少率で駆動トルクを減少させても、ドライブシャフトに捩れ振動が生じるのを防止することができる。
【００１９】
また、前記電動モータの駆動トルクの大きさを前記クリープトルクまで次第に減少させる制御を行なうときの駆動トルクの時間当たりの減少率は、前記電動モータの駆動トルクが前記クリープトルクに到達する直前に小さくなるように設定すると好ましい。
【００２０】
このようにすると、電動モータの駆動トルクがクリープトルクに到達した直後に、ディファレンシャルギヤから左右の車輪に回転を伝達するドライブシャフトに捩れ振動が生じるのを防止することができる。
【００２１】
また、前記制御装置は、車両の後退走行中に、車速が前記第１閾値を上回った後、第１閾値よりも小さい第２閾値を下回ったときは、前記電動モータの駆動トルクの大きさを、前記アクセル開度信号に対応するトルク値まで次第に増加させる制御を行ない、このときの駆動トルクの時間当たりの増加率を、車速が前記第２閾値を下回った直後は小さく、次に大きくなるように設定するように構成することができる。
【００２２】
このようにすると、車両の後退走行中の車速が第２閾値を下回ったときに電動モータの駆動トルクが増加するので、後退走行中の上限車速を第１閾値と第２閾値を含む領域にコントロールすることが可能となる。また、電動モータの駆動トルクが増加するときに、車速が第２閾値を下回った直後は、駆動トルクの時間当たりの増加率が小さいので、このときドライブシャフトに捩りエネルギが比較的ゆっくりと溜まる。そのため、その後に大きい増加率で駆動トルクを増加させても、ドライブシャフトに捩れ振動が生じるのを防止することができる。
【００２３】
また、前記電動モータの駆動トルクの大きさを前記アクセル開度信号に対応するトルク値まで次第に増加させる制御を行なうときの駆動トルクの時間当たりの増加率は、前記電動モータの駆動トルクが前記アクセル開度信号に対応するトルク値に到達する直前に小さくなるように設定すると好ましい。
【００２４】
このようにすると、電動モータの駆動トルクが前記アクセル開度信号に対応するトルク値に到達する直前に、ドライブシャフトの捩りエネルギが比較的ゆっくりと解放される。そのため、電動モータの駆動トルクが前記アクセル開度信号に対応するトルク値に到達した直後に、ドライブシャフトに捩れ振動が生じるのを防止することができる。
【００２５】
前記１速および２速のローラクラッチとしては、円筒面と、その円筒面からの間隔が中央から正転側と逆転側の両側に向かって次第に狭くなるように形成されたカム面と、カム面と円筒面の間で正転側と逆転側に選択的に係合可能なローラと、そのローラを保持した状態で前記カム面と円筒面の間にローラを正転側で係合させる正転側の係合位置と逆転側で係合させる逆転側の係合位置との間で周方向に移動可能に設けられた保持器と、その保持器を前記ローラの係合を解除する中立位置に弾性保持するスイッチばねとを有するものを採用することができる。
【発明の効果】
【００２６】
この発明の車両用モータ駆動装置は、運転者がシフトポジションをリバースレンジに切り替え、その後、車両が後方発進するときに、運転者がアクセルペダルを踏み込んでも、ローラクラッチが逆転方向に締結するまでの間は、電動モータの駆動トルクが、アクセル開度信号の大きさによらず締結用トルクに抑えられる。そのため、ローラクラッチが逆転方向に締結する際のショックトルクや異音が生じにくく、車両が後方発進するときの円滑性が高い。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】車両用モータ駆動装置を搭載した電気自動車の概略図
【図２】図１に示す車両用モータ駆動装置の断面図
【図３】図２の１速出力ギヤおよび２速出力ギヤ近傍の拡大断面図
【図４】図３のシフトリング近傍の拡大断面図
【図５】図３のV−V線に沿った断面図
【図６】図３のVI−VI線に沿った断面図
【図７】図３のVII−VII線に沿った断面図
【図８】シフト機構を示す断面図
【図９】図３の２速カム部材近傍の分解斜視図
【図１０】図２に示す車両用モータ駆動装置の制御システムを示すブロック図
【図１１】シフトレバーの操作パネルの構成を示す図
【図１２】自動変速線図を示す図（図中、実線がシフトアップ線、破線がシフトダウン線である）
【図１３】電動モータの回転数制御とトルク制御を選択的に行なう制御回路のブロック図
【図１４】インバータの構成を示す図
【図１５】車両が後方発進するときに、現変速段のローラクラッチが逆転方向に締結するまでの間は、アクセル開度信号の大きさによらない所定の締結用トルクで電動モータを逆転方向に駆動する制御を示すフロー図
【図１６】後退走行中の車速を制限する制御を示すフロー図
【図１７】後退走行中の車速を制限する制御を行なっているときの電動モータの駆動トルクと時間の対応関係の一例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、この発明の実施形態にかかる車両用モータ駆動装置Ａを説明する。図１は、左右一対の前輪１を車両用モータ駆動装置Ａで駆動される駆動輪とし、左右一対の後輪２を従動輪とした車両ＥＶ（電気自動車）を示す。
【００２９】
図２、図３に示すように、車両用モータ駆動装置Ａは、車両ＥＶの駆動源としての電動モータ３と、電動モータ３の回転を変速して出力する変速機４と、変速機４から出力された回転を左右の前輪１に分配するディファレンシャルギヤ５とを有する。
【００３０】
変速機４は、電動モータ３のモータ軸６の回転が入力される入力軸７と、入力軸７に対して間隔をおいて平行に配置された出力軸８と、入力軸７と一体回転するように設けられた１速入力ギヤ９Ａおよび２速入力ギヤ９Ｂと、出力軸８に回転可能に支持された１速出力ギヤ１０Ａおよび２速出力ギヤ１０Ｂと、１速出力ギヤ１０Ａと出力軸８の間に組み込まれた１速ローラクラッチ１１Ａと、２速出力ギヤ１０Ｂと出力軸８の間に組み込まれた２速ローラクラッチ１１Ｂと、１速ローラクラッチ１１Ａと２速ローラクラッチ１１Ｂのうちの一方を現変速段のローラクラッチとして選択的に締結させる変速アクチュエータ１２とを有する。１速入力ギヤ９Ａは１速出力ギヤ１０Ａと常時噛み合い、２速入力ギヤ９Ｂは２速出力ギヤ１０Ｂと常時噛み合っている。
【００３１】
ここで、入力軸７と１速入力ギヤ９Ａと１速出力ギヤ１０Ａと１速ローラクラッチ１１Ａと出力軸８は、電動モータ３から１速ローラクラッチ１１Ａを介してディファレンシャルギヤ５に回転を伝達する１速の動力伝達経路４Ａを構成し、入力軸７と２速入力ギヤ９Ｂと２速出力ギヤ１０Ｂと２速ローラクラッチ１１Ｂと出力軸８は、電動モータ３から２速ローラクラッチ１１Ｂを介してディファレンシャルギヤ５に回転を伝達する２速の動力伝達経路４Ｂを構成している。そして、１速ローラクラッチ１１Ａと２速のローラクラッチ１１Ｂとを選択的に締結することにより、電動モータ３からディファレンシャルギヤ５までの動力伝達経路を、１速の動力伝達経路４Ａと２速の動力伝達経路４Ｂとの間で切り替えることが可能となっている。
【００３２】
入力軸７は、モータ軸６と同軸上に直列に配置されている。この入力軸７は、ハウジング１３内に組込まれた一対の軸受１４で回転可能に支持されている。入力軸７の軸端はスプライン嵌合によってモータ軸６に接続され、入力軸７とモータ軸６が一体回転するようになっている。出力軸８は、ハウジング１３内に組込まれた一対の軸受１５で回転可能に支持されている。
【００３３】
１速入力ギヤ９Ａと２速入力ギヤ９Ｂはいずれも入力軸７に固定されており、入力軸７が回転するとき、１速入力ギヤ９Ａと２速入力ギヤ９Ｂがいずれも入力軸７と一体に回転するようになっている。
【００３４】
図３に示すように、１速出力ギヤ１０Ａは、出力軸８を貫通させる環状に形成されている。１速出力ギヤ１０Ａは、１速出力ギヤ１０Ａと出力軸８の間に設けた軸受１６で回転可能に支持されている。同様に、２速出力ギヤ１０Ｂも、出力軸８を貫通させる環状に形成されている。２速出力ギヤ１０Ｂは、２速出力ギヤ１０Ｂと出力軸８の間に設けた軸受１６で回転可能に支持されている。
【００３５】
１速入力ギヤ９Ａと１速出力ギヤ１０Ａは互いに噛合しており、その噛合によって１速入力ギヤ９Ａと１速出力ギヤ１０Ａの間で回転が伝達するようになっている。２速入力ギヤ９Ｂと２速出力ギヤ１０Ｂも噛合しており、その噛合によって２速入力ギヤ９Ｂと２速出力ギヤ１０Ｂの間で回転が伝達するようになっている。１速入力ギヤ９Ａの歯数に対する１速出力ギヤ１０Ａの歯数の比（１速のギヤ比）は、２速入力ギヤ９Ｂの歯数に対する２速出力ギヤ１０Ｂの歯数の比（２速のギヤ比）よりも大きい。
【００３６】
１速ローラクラッチ１１Ａは、正逆両方向のトルクを伝達する締結状態と、正逆両方向のトルクの伝達を遮断する空転状態とを切り換え可能な２ウェイクラッチである。すなわち、１速ローラクラッチ１１Ａを締結したとき、１速ローラクラッチ１１Ａは、１速出力ギヤ１０Ａと出力軸８の間で、正転方向のトルクと逆転方向のトルクをいずれも伝達する状態となる。一方、１速ローラクラッチ１１Ａの締結を解除したとき、１速ローラクラッチ１１Ａは、１速出力ギヤ１０Ａと出力軸８の間で、正転方向のトルクの伝達と逆転方向のトルクの伝達をいずれも遮断する状態（両方向に空転する状態）となる。２速ローラクラッチ１１Ｂも、正逆両方向のトルクを伝達する締結状態と、正逆両方向のトルクの伝達を遮断する空転状態とを切り換え可能な２ウェイクラッチである。
【００３７】
ここで、正転方向とは、電動モータ３を駆動源として車両ＥＶが前進するときに入力軸７と出力軸８の間を伝達するトルクの方向であり、逆転方向とは、電動モータ３を駆動源として車両ＥＶが後退するときに入力軸７と出力軸８の間を伝達するトルクの方向である。また逆転方向は、前進走行中の車両ＥＶを電動モータ３で回生制動するときに入力軸７と出力軸８の間を伝達するトルクの方向でもある。
【００３８】
１速ローラクラッチ１１Ａと２速ローラクラッチ１１Ｂは、左右対称の同一構成なので、２速ローラクラッチ１１Ｂを以下に説明し、１速ローラクラッチ１１Ａについては、２速ローラクラッチ１１Ｂに対応する部分に同一の符号または末尾のアルファベットＢをＡに置き換えた符号を付して説明を省略する。
【００３９】
図４〜図６に示すように、２速ローラクラッチ１１Ｂは、２速出力ギヤ１０Ｂの内周に設けられた円筒面１７と、出力軸８の外周に回り止めした環状の２速カム部材１８Ｂに形成されたカム面１９と、カム面１９と円筒面１７の間に組み込まれたローラ２０と、ローラ２０を保持する２速保持器２１Ｂと、２速保持器２１Ｂを中立位置に保持する２速スイッチばね２２Ｂとからなる。カム面１９は、円筒面１７からの間隔が中央から正転側と逆転側の両側に向かって次第に狭くなるように形成された面であり、このカム面１９と円筒面１７の間でローラ２０が正転側と逆転側に選択的に係合可能となっている。カム面１９は、例えば、図５に示すように円筒面１７と対向する平坦面である。
【００４０】
図３、図９に示すように、２速保持器２１Ｂは、ローラ２０を収容する複数のポケット２３が周方向に間隔をおいて形成されている。また、２速保持器２１Ｂは、２速カム部材１８Ｂに対して周方向にスライド可能に支持されている。この２速保持器２１Ｂは、ポケット２３にローラ２０を保持した状態で、カム面１９と円筒面１７の間にローラ２０を正転側で係合させる正転側の係合位置と、カム面１９と円筒面１７の間にローラ２０を逆転側で係合させる逆転側の係合位置との間で周方向に移動可能となっている。また、２速保持器２１Ｂは、軸方向には非可動とされている。
【００４１】
２速保持器２１Ｂは、２速スイッチばね２２Ｂの力によって、カム面１９と円筒面１７の間へのローラ２０の係合を解除する中立位置に弾性保持されている。２速スイッチばね２２Ｂは、鋼線をＣ形に巻いたＣ形環状部２６と、Ｃ形環状部２６の両端からそれぞれ径方向外方に延出する一対の延出部２７，２７とからなる。Ｃ形環状部２６は、２速カム部材１８Ｂの軸方向端面に形成された円形のスイッチばね収容凹部２８に嵌め込まれ、一対の延出部２７は、２速カム部材１８Ｂの軸方向端面に形成された径方向溝２９に挿入されている。
【００４２】
径方向溝２９は、スイッチばね収容凹部２８の内周縁から径方向外方に延びて２速カム部材１８Ｂの外周に至るように形成されている。２速スイッチばね２２Ｂの延出部２７は、径方向溝２９の径方向外端から突出しており、その延出部２７の径方向溝２９からの突出部分が、２速保持器２１Ｂの円筒部の軸方向端部に形成された切欠き３０に挿入されている。径方向溝２９の幅と切欠き３０の幅は等しい。延出部２７は、径方向溝２９の周方向で対向する内面と、切欠き３０の周方向で対向する内面にそれぞれ接触しており、その接触面に作用する周方向の力によって２速保持器２１Ｂを中立位置に弾性保持する。
【００４３】
すなわち、２速保持器２１Ｂを出力軸８に対して相対回転させて、図６に示す中立位置から周方向に移動させると、径方向溝２９の位置と切欠き３０の位置が周方向にずれるので、一対の延出部２７，２７の間隔が狭まる方向にＣ形環状部２６が弾性変形し、その弾性復元力によって２速スイッチばね２２Ｂの一対の延出部２７，２７が径方向溝２９の内面と切欠き３０の内面を押圧し、その押圧によって２速保持器２１Ｂを中立位置に戻す方向の力が作用するようになっている。
【００４４】
図４に示すように、変速アクチュエータ１２は、１速出力ギヤ１０Ａと２速出力ギヤ１０Ｂの間に軸方向に移動可能に設けられたシフトリング３４と、１速出力ギヤ１０Ａとシフトリング３４の間に組み込まれた１速摩擦板３５Ａと、２速出力ギヤ１０Ｂとシフトリング３４の間に組み込まれた２速摩擦板３５Ｂとを有する。
【００４５】
ここで、１速摩擦板３５Ａと２速摩擦板３５Ｂは、左右対称の同一構成なので、２速摩擦板３５Ｂを以下に説明し、１速摩擦板３５Ａについては、２速摩擦板３５Ｂに対応する部分に同一の符号または末尾のアルファベットＢをＡに置き換えた符号を付して説明を省略する。
【００４６】
２速摩擦板３５Ｂには、２速保持器２１Ｂの切欠き３０に係合する突片３６が設けられ、この突片３６と切欠き３０の係合によって、２速摩擦板３５Ｂが２速保持器２１Ｂに回り止めされている。２速保持器２１Ｂの切欠き３０は、２速摩擦板３５Ｂの突片３６を軸方向にスライド可能に収容しており、このスライドによって、２速摩擦板３５Ｂは、２速保持器２１Ｂに回り止めされた状態のまま、２速出力ギヤ１０Ｂの側面に接触する位置と離反する位置との間で、２速保持器２１Ｂに対して軸方向に移動可能となっている。
【００４７】
２速摩擦板３５Ｂと２速カム部材１８Ｂの間には、軸方向に圧縮された状態で２速離反ばね３９Ｂが組み込まれており、この２速離反ばね３９Ｂの弾性復元力によって２速摩擦板３５Ｂが２速出力ギヤ１０Ｂの側面から離反する方向に付勢されている。
【００４８】
シフトリング３４は、１速摩擦板３５Ａを押圧して１速出力ギヤ１０Ａの側面に接触させる１速シフト位置ＳＰ１と、２速摩擦板３５Ｂを押圧して２速出力ギヤ１０Ｂの側面に接触させる２速シフト位置ＳＰ２との間で軸方向に移動可能に支持されている。また、シフトリング３４を１速シフト位置ＳＰ１と２速シフト位置ＳＰ２の間で軸方向に移動させるシフト機構４１が設けられている。
【００４９】
図７、図８に示すように、シフト機構４１は、シフトリング３４を転がり軸受４２を介して回転可能に支持するシフトスリーブ４３と、そのシフトスリーブ４３の外周に設けられた環状溝４４に係合する二股状のシフトフォーク４５と、シフトフォーク４５が固定されたシフトロッド４６と、シフトモータ４７と、シフトモータ４７の回転をシフトロッド４６の直線運動に変換する運動変換機構４８（送りねじ機構等）とからなる。
【００５０】
図８に示すように、シフトロッド４６は、出力軸８に対して間隔をおいて平行に配置され、ハウジング１３内に組み込まれた一対の滑り軸受４９で軸方向にスライド可能に支持されている。シフトリング３４とシフトスリーブ４３の間に組み込まれた転がり軸受４２は、シフトリング３４とシフトスリーブ４３のいずれに対しても軸方向に非可動となるように組み付けられている。
【００５１】
このシフト機構４１は、シフトモータ４７の回転が運動変換機構４８により直線運動に変換されてシフトフォーク４５に伝達し、そのシフトフォーク４５の直線運動が転がり軸受４２を介してシフトリング３４に伝達することにより、シフトリング３４を軸方向に移動させる。
【００５２】
図２に示すように、出力軸８には、出力軸８の回転をディファレンシャルギヤ５に伝達するディファレンシャル駆動ギヤ５１が固定されている。
【００５３】
ディファレンシャルギヤ５は、一対の軸受５２で回転可能に支持されたデフケース５３と、デフケース５３の回転中心と同軸にデフケース５３に固定され、ディファレンシャル駆動ギヤ５１に噛合するリングギヤ５４と、デフケース５３の回転中心と直角な方向にデフケース５３に固定されたピニオン軸５５と、ピニオン軸５５に回転可能に支持された一対のピニオン５６と、その一対のピニオン５６に噛合する左右一対のサイドギヤ５７とからなる。左側のサイドギヤ５７には、左側の前輪１に接続されたドライブシャフト５８の軸端部が接続され、右側のサイドギヤ５７には、右側の前輪１に接続されたドライブシャフト５８の軸端部が接続されている。出力軸８が回転するとき、出力軸８の回転はディファレンシャル駆動ギヤ５１を介してデフケース５３に伝達され、そのデフケース５３の回転がピニオン５６とサイドギヤ５７を介して左右の前輪１に分配される。
【００５４】
上記の車両用モータ駆動装置Ａは、図１０に示す制御システムで制御される。この制御システムは、統合ＥＣＵ６０と変速ＥＣＵ６１とインバータ６２とを有する。
【００５５】
統合ＥＣＵ６０は、変速ＥＣＵ６１やブレーキＥＣＵ（図示せず）やステアリングＥＣＵ（図示せず）など、車両ＥＶに搭載された全てのＥＣＵの協調制御を行なう。統合ＥＣＵ６０には、アクセル開度センサ６３からアクセルペダルの操作量に対応するアクセル開度信号が入力され、ブレーキストロークセンサ６４からブレーキペダルの操作量に対応するブレーキストローク信号が入力され、操舵角センサ６５からステアリングの操舵角に対応する操舵角信号が入力され、レバー位置センサ６６から運転者のシフトレバー操作により選択されたシフトポジションに対応するシフトレバー位置信号が入力される。
【００５６】
図１１に示すように、シフトレバーは、Ｐ（パーキング）レンジ、Ｒ（リバース）レンジ、Ｎ（ニュートラル）レンジ、Ｄ（ドライブ）レンジ、２速（セカンド）レンジ、１速（ロウ）レンジのいずれかのシフトポジションを選択するための手動操作部である。統合ＥＣＵ６０に入力された各信号は、統合ＥＣＵ６０から変速ＥＣＵ６１に送信される。
【００５７】
図１０に示すように、変速ＥＣＵ６１は、シフトポジションを切り替えるための変速アクチュエータ１２の制御を行なう。また、変速ＥＣＵ６１は、アクセル開度信号に基づいて電動モータ３の駆動トルクの大きさを制御し、クリープ走行するときの電動モータ３の制御も行なう。変速ＥＣＵ６１には、車速センサ６７から車速に対応する信号が入力され、加速度センサ６８から車両ＥＶの加速度に対応する信号が入力される。また、変速ＥＣＵ６１には、第１操作スイッチ６９、第２操作スイッチ７０、第３操作スイッチ７１、表示部７２が接続されている。第１操作スイッチ６９は、自動変速モードと手動変速モードとを切り替えるためのトグルスイッチである。第２操作スイッチ７０はタクトスイッチであり、第１操作スイッチ６９で手動変速モードが選択された場合のみ有効となる。この第２操作スイッチ７０を押すと、シフトアップ変速が実施される。第３操作スイッチ７１もタクトスイッチであり、第１操作スイッチ６９で手動変速モードが選択された場合のみ有効となる。この第３操作スイッチ７１を押すと、シフトダウン変速が実施される。表示部７２は、運転者が視認できる位置に配置され、現在の車速、電動モータ３の回転数、電動モータ３に対するトルク指令値等をそれぞれ表示する。
【００５８】
変速ＥＣＵ６１は、第１操作スイッチ６９で自動変速モードが選択されているときには、統合ＥＣＵ６０から受け取るアクセル開度信号と自動変速線図（図１２を参照）とに基づいてシフトアップ変速またはシフトダウン変速の判断を行なうとともに、その判断に従って変速アクチュエータ１２と電動モータ３の駆動を制御する。例えば、車速が加速している状態で図１２に示すシフトアップ線を左から右にまたぐときは、シフトアップ変速を行なうように変速アクチュエータ１２と電動モータ３の駆動を制御する。また、車速が一定速度の状態でシフトアップ線を上から下にまたぐときは、シフトアップ変速を行なう。また、車速が減速している状態でシフトダウン線を右から左にまたぐときに、シフトダウン変速を行なう。また、車速が一定速度の状態でシフトダウン線を下から上にまたぐときに、シフトダウン変速を行なう。ただし、ブレーキストローク信号や操舵角信号に基づいて、急ブレーキと判断されたときや、急ハンドルと判断されたときは自動変速を行なわない。
【００５９】
変速ＥＣＵ６１には、シフト位置センサ７３から現在の変速機４のシフト位置に対応するシフト位置信号が入力される。シフト位置センサ７３としては、例えばシフトフォーク４５の軸方向位置を検出する近接センサを用いることができる。変速ＥＣＵ６１は、インバータ６２から電動モータ３の回転数を受け取る。また、変速ＥＣＵ６１は、インバータ６２にトルク指令値または回転数指令値を送信する。変速ＥＣＵ６１はインバータ６２に変速指令を送信する機能も有する。
【００６０】
インバータ６２は、電動モータ３に電力を供給するとともに、その供給電力を変速ＥＣＵ６１から受け取る信号に基づいて制御するユニットである。インバータ６２は、電動モータ３に取り付けられたレゾルバ７４から電動モータ３の回転角信号を受け取る。そして、インバータ６２は、電動モータ３を車両ＥＶの駆動源として駆動するとき、トルク制御または回転数制御により電動モータ３を駆動する。トルク制御は、電動モータ３の駆動トルクが目標トルクとなるように電動モータ３の駆動電圧を制御する制御方式である。このような制御として周知のフィードバック制御やベクトル制御が挙げられる。また、回転数制御は、電動モータ３の回転数が目標回転数となるように電動モータ３の駆動電圧を制御する制御方式である。このような制御として、電動モータ３の実際の回転数と、変速ＥＣＵ６１で設定された目標回転数との偏差に基づいてＰＩＤ制御（図１３に示す方法）またはＰＩ制御を行ない、電動モータ３の駆動トルクを制御量として変化させる制御が挙げられる。電動モータ３の実際の回転数は、レゾルバ７４から取得した電動モータ３の回転角信号に基づいて算出される。
【００６１】
統合ＥＣＵ６０と変速ＥＣＵ６１とインバータ６２の三者は、ＣＡＮ（コントローラー・エリア・ネットワーク）で接続され、このＣＡＮ（図ではＣＡＮ_1、ＣＡＮ_2）を介して相互に通信できるようになっている。
【００６２】
図１４に示すように、インバータ６２は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の上アームスイッチング素子Ｕｐ、Ｖｐ、Ｗｐと、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の下アームスイッチング素子Ｕｎ、Ｖｎ、Ｗｎとを有し、これらの上アームスイッチング素子Ｕｐ、Ｖｐ、Ｗｐと下アームスイッチング素子Ｕｎ、Ｖｎ、Ｗｎの間に電動モータ３のＵ相、Ｖ相、Ｗ相がそれぞれ接続されている。このインバータ６２は、電動モータ３に３相１８０度通電型（正弦波通電）の交流電力を供給する。電動モータ３は３相の正弦波通電により転流を行なう。電動モータ３はＩＰＭ（Interior Permanent Magnet）モータであり、このタイプの電動モータ３を駆動するためには大電流が必要となるため、インバータ６２の各スイッチング素子としてＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）が用いられている。また、ＩＰＭ電動モータ３の低騒音、高効率、高トルクを実現するため、電動モータ３の駆動方式として１８０度通電型（正弦波通電）が採用されている。
【００６３】
以下に、車両用モータ駆動装置Ａの動作例を説明する。
【００６４】
まず、図４に示すように、１速摩擦板３５Ａが１速出力ギヤ１０Ａの側面から離反し、かつ、２速摩擦板３５Ｂも２速出力ギヤ１０Ｂの側面から離反した状態では、１速保持器は１速スイッチばねの弾性力により中立位置に保持され、２速保持器２１Ｂも２速スイッチばね２２Ｂの弾性力により中立位置に保持される。そのため、１速ローラクラッチ１１Ａと２速ローラクラッチ１１Ｂはいずれも空転状態となり、入力軸７と出力軸８の間で正逆両方向のトルクの伝達が遮断される。
【００６５】
次に、シフト機構４１を作動させて、図４に示すシフトリング３４を１速出力ギヤ１０Ａに向けて移動させると、１速摩擦板３５Ａが１速出力ギヤ１０Ａの側面に接触する。このとき、１速ローラクラッチ１１Ａは、正逆両方向のトルクを伝達する締結状態となる。
【００６６】
この締結状態で、電動モータ３が正転方向に回転すると、１速摩擦板３５Ａと１速出力ギヤ１０Ａの接触面間の摩擦力によって１速摩擦板３５Ａが出力軸８に対して正転方向に相対回転し、この１速摩擦板３５Ａに回り止めされた１速保持器が１速スイッチばねの弾性力に抗して中立位置から正転側の係合位置に移動し、ローラ２０が円筒面１７とカム面１９の間の正転側の狭小部分に押し込まれて係合するので、入力軸７と出力軸８の間で正転方向のトルクが伝達される。
【００６７】
このとき、電動モータ３で発生した正転方向のトルクは、入力軸７、１速入力ギヤ９Ａ、１速出力ギヤ１０Ａ、１速ローラクラッチ１１Ａ、出力軸８、ディファレンシャルギヤ５を順に介してドライブシャフト５８に伝達される。その結果、図１に示す駆動輪としての前輪１が正転方向に駆動され、車両ＥＶが前進走行する。
【００６８】
一方、上記と同じ締結状態で、電動モータ３が逆転方向に回転すると、１速摩擦板３５Ａと１速出力ギヤ１０Ａの接触面間の摩擦力によって１速摩擦板３５Ａが出力軸８に対して逆転方向に相対回転し、この１速摩擦板３５Ａに回り止めされた１速保持器が１速スイッチばねの弾性力に抗して中立位置から逆転側の係合位置に移動し、ローラ２０が円筒面１７とカム面１９の間の逆転側の狭小部分に押し込まれて係合するので、入力軸７と出力軸８の間で逆転方向のトルクが伝達される。
【００６９】
このとき、電動モータ３で発生した逆転方向のトルクは、入力軸７、１速入力ギヤ９Ａ、１速出力ギヤ１０Ａ、１速ローラクラッチ１１Ａ、出力軸８、ディファレンシャルギヤ５を順に介してドライブシャフト５８に伝達される。その結果、図１に示す駆動輪としての前輪１が逆転方向に回転駆動され、車両ＥＶが後退走行する。
【００７０】
次に、シフト機構４１の作動により、シフトリング３４を１速シフト位置から２速シフト位置に向かって軸方向移動させると、１速摩擦板３５Ａと１速出力ギヤ１０Ａの接触面間の摩擦力が小さくなるので、１速スイッチばねの弾性力により１速保持器が係合位置から中立位置に移動し、この１速保持器の移動によって１速ローラクラッチ１１Ａの締結状態が解除され、１速ローラクラッチ１１Ａは空転状態となる。
【００７１】
シフトリング３４が２速シフト位置に到達すると、２速摩擦板３５Ｂがシフトリング３４で押圧されて２速出力ギヤ１０Ｂの側面に接触する。このとき、２速ローラクラッチ１１Ｂは、正逆両方向のトルクを伝達する締結状態となる。
【００７２】
以上のように、この車両用モータ駆動装置Ａは、シフトリング３４を１速シフト位置に移動して１速ローラクラッチ１１Ａを締結したときは、１速の動力伝達経路４Ａを通って、電動モータ３からディファレンシャルギヤ５に回転が伝達するので、ディファレンシャルギヤ５の回転が１速の変速比で変速されたものとなる。また、シフトリング３４を２速シフト位置に移動して２速ローラクラッチ１１Ｂを締結したときは、２速の動力伝達経路４Ｂを通って、電動モータ３からディファレンシャルギヤ５に回転が伝達するので、ディファレンシャルギヤ５の回転が２速の変速比で変速されたものとなる。
【００７３】
ところで、この車両用モータ駆動装置Ａにおいては、運転者がシフトレバーを操作してリバースレンジのシフトポジションを選択し、その後、車両ＥＶが後方発進すると、現変速段のローラクラッチ（例えば１速ローラクラッチ１１Ａ）のローラ２０が正転方向の係合を解除して逆転方向に係合するので、ローラ２０が逆転方向に係合する瞬間に、ショックトルクや異音が生じるおそれがある。特に、車両ＥＶが後方発進するときにアクセルペダルが踏み込まれた場合、ローラ２０が逆転方向に係合する際の衝撃が大きくなり、大きなショックと異音が生じるおそれがある。また、運転者がシフトレバーをリバースレンジに切り替えながらアクセルペダルを踏み込むという操作（通常このような操作はしないが）をもし行なったときにも、ローラクラッチが衝撃的に係合し、大きなショックと異音が生じるおそれがある。
【００７４】
そこで、変速ＥＣＵ６１は、図１５に示すように、車両ＥＶが後方発進するときに、現変速段のローラクラッチが逆転方向に締結するまでの間は、アクセル開度信号の大きさによらずに、現変速段のローラクラッチが締結するための最低限のトルクとして予め設定された締結用トルクで電動モータ３を逆転方向に駆動する制御を行ない、この制御により車両ＥＶが後方発進するときの円滑性を確保している。
【００７５】
図１５に基づいて、車両ＥＶが後方発進するときの変速ＥＣＵ６１の制御例を説明する。このフローチャートの制御は、車両ＥＶの電源を起動した直後や、停止状態（車輪１，２が回転していない状態）からの車両発進時に実施する。
【００７６】
まず、運転者により選択されたシフトポジションがＲレンジか否かを判断する（ステップＳ１）。そして、一定時間Δｔ１の間、Ｒレンジであると判断されたときは、次のステップにジャンプする（ステップＳ３）。一定時間Δｔ１が経過する前に、Ｒレンジではないと判断されたときは、経過時間ｔをゼロにリセットし、再び経過時間のカウントを始める（ステップＳ２）。
【００７７】
シフトポジションがＲレンジであると判断されたときは、その後、一定時間Δｔ２以内に、現変速段のローラクラッチを逆転方向に締結させる動作を行なう。この動作は、電動モータ３を逆転方向に回転駆動することにより行なう（ステップＳ４，Ｓ５）。この動作は、現変速段のローラクラッチが一定時間Δｔ２以内に締結するための最低限のトルクとして予め設定された締結用トルクで電動モータ３をトルク制御し、電動モータ３を逆転方向に回転駆動することにより行なう。この動作において、電動モータ３の駆動トルクは、アクセル開度信号の大きさによらずに一定とする。すなわち、現変速段のローラクラッチが逆転方向に締結するまでの間は、運転者がアクセルを踏み込んでも、そのアクセル開度信号を無視し、電動モータ３の駆動トルクの大きさを締結用トルクに保持する。ここで、Δｔ２の大きさがあまりに小さいと、電動モータ３と変速機４の間や、変速機４とドライブシャフト５８の間のバックラッシ等に起因して、異音が生じるおそれがあるので、そのような異音が気にならない範囲で最小のΔｔ２を、実車走行試験に基づいて設定すればよい。
【００７８】
現変速段のローラクラッチが逆転方向に締結した後、締結用トルクから、アクセル開度信号に基づく目標トルクまで、電動モータ３の駆動トルクを次第に増加させる制御を行なう（ステップＳ６〜Ｓ１０）。このときの目標トルクの大きさは、アクセル開度信号に対応するトルク値の大きさがクリープトルクよりも小さいときは、クリープトルクを目標トルクとして設定し（ステップＳ９）、アクセル開度信号に対応するトルク値の大きさがクリープトルクよりも大きいときは、アクセル開度信号に対応するトルク値を目標トルクとして設定する（ステップＳ８）。ここで、クリープトルクは、車両ＥＶが徐行（例えば５〜１０ｋｍ／ｈ）するための駆動トルクとして予め設定されたトルク値である。
【００７９】
電動モータ３の駆動トルクを締結用トルクから目標トルクまで増加させる制御（ステップＳ１０）は、トルク制御で行ない、締結用トルクからアクセル開度信号に対応するトルク値（目標トルク）に向けてｎ回補間制御することにより行なう。このとき、ｎ回補間制御の補間値は、目標トルクを常時追跡して設定する。このｎ回補間制御の追跡動作は、ドライブシャフト５８に捩れ振動が生じるのを防止するように、駆動トルクの増加率を数段階に変化させて行なう。
【００８０】
具体的には、電動モータ３の駆動トルクを締結用トルクから目標トルクまで増加させる動作を、複数段階（例えば３段階）に分けて行ない、このとき、駆動トルクの時間当たりの増加率を、現変速段のローラクラッチが逆転方向に締結した直後は小さく、次に大きくなり、電動モータ３の駆動トルクが目標トルクに到達する直前で再び小さくなるように設定する。このようにすると、電動モータ３の駆動トルクが締結用トルクから目標トルクまで増加するときにドライブシャフト５８に捩れ振動が生じるのを防止することができる。
【００８１】
そして、補間値とアクセル開度信号との間の誤差が所定のしきい値以下となったとき、ｎ回補間制御の追跡動作を完了する。ｎ回補間制御の追跡動作が完了した後は、アクセル開度信号に従って、トルク制御により電動モータ３を駆動する。
【００８２】
その後、図１６に示すように、変速ＥＣＵ６１は、車両ＥＶの後退走行中に、車速が予め設定された第１閾値を上回ったときに、電動モータ３の駆動トルクの大きさをクリープトルクまで次第に減少させる制御を行なう（ステップＳ１１，Ｓ１２）。これにより、後退走行中の車速を制限して、安全性を高めることができる。第１閾値は、通常１５〜２５ｋｍ／ｈの範囲で設定される値であり、例えば２２ｋｍ／ｈである。
【００８３】
このとき、図１７に示すように、駆動トルクを次第に減少させる動作は、複数段階（例えば３段階）に分けて行なう（時刻ｔ１〜ｔ４）。そして、駆動トルクの時間当たりの減少率を、車速が第１閾値を上回った直後は小さく（時刻ｔ１〜ｔ２）、次に大きくなるように設定する（時刻ｔ２〜ｔ３）。これにより、車速が第１閾値を上回った直後は、駆動トルクの時間当たりの減少率が小さいので、このときドライブシャフト５８の捩りエネルギが比較的ゆっくりと解放される。そのため、その後に大きい減少率で駆動トルクを減少させても、ドライブシャフト５８に捩れ振動が生じるのを防止することができ、車両ＥＶが後方発進するときの円滑性を向上させることができる。
【００８４】
また、電動モータ３の駆動トルクの大きさをクリープトルクまで次第に減少させる制御を行なうときの駆動トルクの時間当たりの減少率は、電動モータ３の駆動トルクがクリープトルクに到達する直前に小さくなるように設定すると好ましい（時刻ｔ３〜ｔ４）。このようにすると、電動モータ３の駆動トルクがクリープトルクに到達した直後にドライブシャフト５８に捩れ振動が生じるのを防止することができる。
【００８５】
図１６に示すように、変速ＥＣＵ６１は、車速が第１閾値を上回った後、第２閾値（＜第１閾値）を下回ったときは、電動モータ３の駆動トルクの大きさを、クリープトルクからアクセル開度信号に対応するトルク値まで次第に増加させる制御を行なう（Ｓ１３〜Ｓ１４）。このようにすると、後退走行中の上限車速を第１閾値と第２閾値を含む領域にコントロールすることが可能となる。第２閾値は、通常、第１閾値よりも１〜５ｋｍ／ｈの範囲の所定の差をもって小さく設定される値であり、第１閾値が２２ｋｍ／ｈのとき、例えば第２閾値は２０ｋｍ／ｈである。
【００８６】
このときも、図１７に示すように、駆動トルクを次第に増加させる制御は、複数段階（例えば３段階）に分けて行なう（時刻ｔ５〜ｔ８）。そして、このとき、駆動トルクの時間当たりの増加率を、車速が第２閾値を下回った直後は小さく（時刻ｔ５〜ｔ６）、次に大きくなり（時刻ｔ６〜ｔ７）、電動モータ３の駆動トルクがアクセル開度信号に対応するトルク値に到達する直前で再び小さくなるように設定する（時刻ｔ７〜ｔ８）。このようにすると、電動モータ３の駆動トルクがクリープトルクからアクセル開度信号に対応するトルク値まで増加するときにドライブシャフト５８に捩れ振動が生じるのを防止することができる。
【００８７】
図１７に基づいて、車両ＥＶが後退走行しているときの電動モータ３の駆動トルクの変化について説明する。
【００８８】
時刻ｔ０からｔ１までの間、電動モータ３が、アクセル開度信号に基づいてトルク制御で駆動されている。このとき、現変速段のローラクラッチ（１速ローラクラッチ１１Ａ）が逆転方向に締結した状態で、電動モータ３の駆動トルクが、変速機４とディファレンシャルギヤ５を介して前輪１に伝達している。
【００８９】
時刻ｔ１に、車速が第１閾値（例えば２２ｋｍ／ｈ）を上回る。時刻ｔ１からｔ２までの間は、電動モータ３の駆動トルクが、アクセル開度信号に対応するトルク値からトルク閾値Ａまでトルク変化率ａで徐々に減少する。
【００９０】
時刻ｔ２に、電動モータ３の駆動トルクがトルク閾値Ａを下回る。時刻ｔ２からｔ３までの間は、電動モータ３の駆動トルクがトルク閾値Ａからトルク閾値Ｂまでトルク変化率ｂで徐々に減少する。ここで、トルク変化率ａとトルク変化率ｂの大小関係は、ａ＜ｂである。
【００９１】
時刻ｔ３に、電動モータ３の駆動トルクがトルク閾値Ｂを下回る。時刻ｔ３からｔ４までの間は、電動モータ３の駆動トルクがトルク閾値Ｂからクリープトルクまでトルク変化率ｃで徐々に減少する。ここで、トルク変化率ｂとトルク変化率ｃの大小関係は、ｂ＞ｃである。
【００９２】
時刻ｔ４からｔ５までの間は、電動モータ３がクリープトルクで駆動され、車速が徐々に低下する。破線は、アクセル開度信号に対応するトルク値を示す。
【００９３】
時刻ｔ５に、車速が第２閾値（例えば２０ｋｍ／ｈ）を下回る。時刻ｔ５からｔ６までの間は、電動モータ３の駆動トルクが、クリープトルクからトルク閾値Ｃまでトルク変化率ｄで徐々に増加する。ここで、第１閾値＞第２閾値としているのは、ハンチング現象の回避を目的としてヒステリシス特性を持たせるためである。
【００９４】
時刻ｔ６に、電動モータ３の駆動トルクがトルク閾値Ｃを上回る。時刻ｔ６からｔ７までの間は、電動モータ３の駆動トルクがトルク閾値Ｃからトルク閾値Ｄまでトルク変化率ｅで徐々に増加する。ここで、トルク変化率ｄとトルク変化率ｅの大小関係は、ｄ＜ｅである。
【００９５】
時刻ｔ７に、電動モータ３の駆動トルクがトルク閾値Ｄを上回る。時刻ｔ７からｔ８までの間は、電動モータ３の駆動トルクがトルク閾値Ｄからアクセル開度信号に対応するトルク値までトルク変化率ｆで徐々に増加する。ここで、トルク変化率ｅとトルク変化率ｆの大小関係は、ｅ＞ｆである。
【００９６】
時刻ｔ８からは、アクセル開度信号に従って電動モータ３のトルク制御を行なう。
【００９７】
この車両用モータ駆動装置Ａは、運転者がシフトポジションをリバースレンジに切り替え、その後、車両ＥＶが後方発進するときに、運転者がアクセルペダルを踏み込んでも、ローラクラッチが逆転方向に締結するまでの間は、電動モータ３の駆動トルクが、アクセル開度信号の大きさによらず締結用トルクに抑えられる。そのため、ローラクラッチが逆転方向に締結する際のショックトルクや異音が生じにくく、車両ＥＶが後方発進するときの円滑性が高い。また、車両ＥＶが後方発進するときに、電動モータ３と変速機４の間のバックラッシや、変速機４と前輪１の間のバックラッシに起因するショックトルクを低減することができる。更にドライブシャフト５８の捩れ振動も抑制することができる。
【００９８】
また、この車両用モータ駆動装置Ａは、運転者がアクセルペダルを離した状態で車両ＥＶが後方発進するときは、車両ＥＶが徐行するためのクリープトルクを目標トルクとして電動モータ３の駆動トルクが増加し、運転者がアクセルペダルを踏んでいる状態で車両ＥＶが後方発進するときは、アクセル開度信号に対応するトルク値を目標トルクとして電動モータ３の駆動トルクが増加する。そのため、内燃機関を動力源としてクリープ走行を行なう車両と同じ感覚で車両ＥＶを後退させることが可能である。
【００９９】
また、この車両用モータ駆動装置Ａは、車両ＥＶの後退走行中の車速が第１閾値を上回ったときに、電動モータ３の駆動トルクが減少するので、後退走行中の安全性が高い（時刻ｔ１〜ｔ４）。また、電動モータ３の駆動トルクが減少するときに、車速が第１閾値を上回った直後（時刻ｔ１〜ｔ２）は、駆動トルクの時間当たりの減少率ａが小さいので、このときドライブシャフト５８の捩りエネルギが比較的ゆっくりと解放される。そのため、その後に大きい減少率ｂで駆動トルクを減少させても（時刻ｔ２〜ｔ３）、ドライブシャフト５８に捩れ振動が生じるのを防止することができる。
【０１００】
また、この車両用モータ駆動装置Ａは、電動モータ３の駆動トルクがクリープトルクに到達する直前に小さくなるので（時刻ｔ３〜ｔ４）、電動モータ３の駆動トルクがクリープトルクに到達した直後に、ディファレンシャルギヤ５から左右の前輪１に回転を伝達するドライブシャフト５８に捩れ振動が生じるのを防止することができる。
【０１０１】
また、この車両用モータ駆動装置Ａは、車両ＥＶの後退走行中の車速が第２閾値を下回ったときに電動モータ３の駆動トルクが増加するので（時刻ｔ５〜ｔ８）、後退走行中の上限車速を第１閾値と第２閾値を含む領域にコントロールすることが可能である。また、電動モータ３の駆動トルクが増加するときに、車速が第２閾値を下回った直後は（時刻ｔ５〜ｔ６）、駆動トルクの時間当たりの増加率ｄが小さいので、このときドライブシャフト５８に捩りエネルギが比較的ゆっくりと溜まる。そのため、その後に大きい増加率ｅで駆動トルクを増加させても（時刻ｔ６〜ｔ７）、ドライブシャフト５８に捩れ振動が生じるのを防止することができる。
【０１０２】
また、この車両用モータ駆動装置Ａは、電動モータ３の駆動トルクがアクセル開度信号に対応するトルク値に到達する直前に小さくなるので（時刻ｔ７〜ｔ８）、電動モータ３の駆動トルクがアクセル開度信号に対応するトルク値に到達する直前に、ドライブシャフト５８の捩りエネルギが比較的ゆっくりと解放される。そのため、電動モータ３の駆動トルクがアクセル開度信号に対応するトルク値に到達した直後に、ドライブシャフト５８に捩れ振動が生じるのを防止することができる。
【符号の説明】
【０１０３】
１        前輪
３        電動モータ
４Ａ      １速の動力伝達経路
４Ｂ      ２速の動力伝達経路
５        ディファレンシャルギヤ
１１Ａ    １速ローラクラッチ
１１Ｂ    ２速ローラクラッチ
１２      変速アクチュエータ
１７      円筒面
１９      カム面
２０      ローラ
２１Ａ      １速保持器
２１Ｂ      ２速保持器
２２Ａ      １速スイッチばね
２２Ｂ      ２速スイッチばね
６１        変速ＥＣＵ
ＥＶ        車両
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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