(57)【要約】【課題】  変速制御を伴わない通常走行において、アクセルのＯＮからＯＦＦへの操作時、およびＯＦＦからＯＮへの操作時のいずれか一方または両方の時に、ローラクラッチのショックトルクや異音を低減することができる電気自動車の制御方法および装置を提供する。【解決手段】  電気自動車におけるアクセル操作応答制御方法において、アクセルのＯＮからＯＦＦへの操作時、およびＯＦＦからＯＮへの操作時のいずれか一方または両方の時に適用する。このとき、前記ローラクラッチのショックトルクまたは異音が低減するように、前記電動モータの制御方法を、トルク制御と回転数制御との２種類のフィードバック制御の間で切換える一連の制御であるショック低減制御を行う。【選択図】        図８
2013113435.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに変速比が異なる複数の変速段のギヤ列と、走行用の電動モータの出力軸であるモータ軸に連結された入力軸と前記各変速段のギヤ列との間にそれぞれ介在し断続の切換が可能な各変速段の２ウェイ型のローラクラッチと、これら各ローラクラッチの断続の切換を行う変速比切換機構とを有する変速機を備え、
前記各ローラクラッチは、内輪のカム面と外輪間に設けられた各楔状空間にローラが介在し、各ローラが楔状空間の狭まり部分に係合することで接続状態となり、保持器により各ローラを楔状空間の広がり部分に位置させることで切断状態となる構成であり、
前記変速比切換機構は、保持器に連結されて回転する摩擦板の外輪への接触と離間とを変速切換アクチュエータにより切り換える機構である、
電気自動車におけるアクセル操作応答制御方法において、
アクセルのＯＮからＯＦＦへの操作時、およびＯＦＦからＯＮへの操作時のいずれか一方または両方の時に、前記ローラクラッチのショックトルクまたは異音が低減するように、前記電動モータの制御方法を、トルク制御と回転数制御との２種類のフィードバック制御の間で切換える一連の制御であるショック低減制御を行うことを特徴とする、
電気自動車のアクセル操作応答制御方法。
【請求項２】
請求項１において、前記ショック低減制御の一つとして、ある一定の加速判断用のトルク閾値Ａを設け、アクセルＯＦＦからアクセルＯＮに操作されたときに、
（アクセルのトルク指令値）＞（トルク閾値Ａ）
となったことを条件として加速する制御であるＯＮ操作時加速制御を行う、
電気自動車のアクセル操作応答制御方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、前記ショック低減制御の一つとして、ある一定の回生判断用のトルク閾値Ｂを設け、アクセルＯＮからアクセルＯＦＦに操作されたときに、  （アクセルのトルク指令値）＜（トルク閾値Ｂ）
となったことを条件として前記電動モータの回生を行う制御であるＯＦＦ操作時回生制御を行う、
電気自動車のアクセル操作応答制御方法。
【請求項４】
請求項２において、前記ショック低減制御の一つとして、ある一定の回生判断用のトルク閾値Ｂを設け、アクセルＯＮからアクセルＯＦＦに操作されたときに、
（アクセルのトルク指令値）＜（トルク閾値Ｂ）
となったことを条件として前記電動モータの回生を行う制御であるＯＦＦ操作時回生制御を行い、
アクセルＯＦＦとアクセルＯＮが繰り返し実行されたときに、前記ＯＮ操作時加速制御と前記ＯＦＦ操作時回生制御の誤作動を防止するために、
トルク閾値に関して、（トルク閾値Ａ）＞（トルク閾値Ｂ）とし、
かつこれら２つのトルク閾値Ａ，Ｂの間に一定幅のヒステリシス特性を持たせた、
電気自動車のアクセル操作応答制御方法。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項において、前記ショック低減制御おける、アクセルＯＦＦからアクセルＯＮに操作された場合の制御の一つとして、電動モータの制御をトルク制御から回転数制御へ切換えて、回転数制御によりローラクラッチを駆動側楔空間に係合させるアクセルＯＮ時回転数制御過程を含む、
電気自動車のアクセル操作応答制御方法。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか１項において、前記ショック低減制御における前記回転数制御に使われる目標回転数と回転数制限電流は、各変速段での各走行速度に関して、変速ＥＣＵ内にそれぞれ設定し、走行条件に応じて定められた設定値を用いる、
電気自動車のアクセル操作応答制御方法。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれか１項において、前記ショック低減制御おける、アクセルＯＦＦからアクセルＯＮに操作された場合の制御の一つとして、回転数制御完了後、トルク制御に切換えた時点で、アクセルのトルク指令値が過大な場合に生じるショックトルクを低減するため、アクセルのトルク指令値を補間しながら電動モータをトルク制御するトルク補間制御を行う、
電気自動車のアクセル操作応答制御方法。
【請求項８】
請求項７において、アクセルのトルク指令値の補完完了後、リアルタイムのアクセルのトルク指令値で電動モータをトルク制御する、リアルタイムトルク制御とする、
電気自動車のアクセル操作応答制御方法。
【請求項９】
請求項１ないし請求項８のいずれか１項において、車両の電源を起動した時に、変速ＥＣＵ内に設定された回転数制御目標回転数と回転数制御電流を用いて、回転数制御により、ローラクラッチを駆動側楔空間に係合させる制御である起動時回転数制御を行う、
電気自動車のアクセル操作応答制御方法。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項８のいずれか１項において、前記ショック低減制御おける、アクセルＯＮからアクセルＯＦＦに操作された場合の制御の一つとして、電動モータの制御を、トルク制御から回転数制御へ切換えて、回転数制御によりローラクラッチ非駆動側楔空間に係合させる制御である、ＯＦＦ操作時制御方法切換制御を行う、
電気自動車のアクセル操作応答制御方法。
【請求項１１】
請求項１ないし請求項８のいずれか１項において、車両を停車させるときに、電動モータの制御を回転数制御からトルク制御に切換えて、ローラクラッチを駆動側楔空間に係合させ、この場合のトルク制御値を、変速ＥＣＵに設定されたトルク指令値を用いる、停車時制御方法切換制御を行う、
電気自動車のアクセル操作応答制御方法。
【請求項１２】
互いに変速比が異なる複数の変速段のギヤ列と、走行用の電動モータの出力軸であるモータ軸に連結された入力軸と前記各変速段のギヤ列との間にそれぞれ介在し断続の切換が可能な各変速段の２ウェイ型のローラクラッチと、これら各ローラクラッチの断続の切換を行う変速比切換機構とを有する変速機を備え、
前記各ローラクラッチは、内輪のカム面と外輪間に設けられた各楔状空間にローラが介在し、各ローラが楔状空間の狭まり部分に係合することで接続状態となり、保持器により各ローラを楔状空間の広がり部分に位置させることで切断状態となる構成であり、
前記変速比切換機構は、保持器に連結されて回転する摩擦板の外輪への接触と離間とを変速切換アクチュエータにより切り換える機構である、
電気自動車におけるアクセル操作応答制御装置において、
アクセルのＯＮからＯＦＦへの操作時、およびＯＦＦからＯＮへの操作時のいずれか一方または両方の時に、前記ローラクラッチのショックトルクまたは異音が低減するように、前記電動モータの制御方法を、トルク制御と回転数制御との２種類のフィードバック制御の間で切換える一連の制御を行うショック低減制御手段を設けたことを特徴とする、
電気自動車のアクセル操作応答制御装置。
【請求項１３】
請求項１２において、前記ショック低減制御手段は、ある一定の加速判断用のトルク閾値Ａが設定され、アクセルＯＦＦからアクセルＯＮに操作されたときに、
（アクセルのトルク指令値）＞（トルク閾値Ａ）
となったことを条件として加速するＯＮ操作時加速制御手段を有する、
電気自動車のアクセル操作応答制御装置。
【請求項１４】
請求項１２または請求項１３において、前記ショック低減制御手段は、ある一定の回生判断用のトルク閾値Ｂが設定され、アクセルＯＮからアクセルＯＦＦに操作されたときに、  （アクセルのトルク指令値）＜（トルク閾値Ｂ）
となったことを条件として前記電動モータの回生を行うＯＦＦ操作時回生制御手段を有する、
電気自動車のアクセル操作応答制御装置。
【請求項１５】
請求項１４において、前記ショック低減制御手段は、ある一定の回生判断用のトルク閾値Ｂが設けられ、アクセルＯＮからアクセルＯＦＦに操作されたときに、
（アクセルのトルク指令値）＜（トルク閾値Ｂ）
となったことを条件として電動モータの回生を行うＯＦＦ操作時回生制御手段を有し、
アクセルＯＦＦとアクセルＯＮが繰り返し実行されたときに、前記ＯＮ操作時加速制御手段と前記ＯＦＦ操作時回生制御手段の誤作動を防止するために、
トルク閾値に関して、（トルク閾値Ａ）＞（トルク閾値Ｂ）とし、
かつこれら２つのトルク閾値Ａ，Ｂの間に一定幅のヒステリシス特性を持たせた、
繰り返し操作時制御手段を有する、
電気自動車のアクセル操作応答制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電気自動車アクセル操作時のショックトルク低減制御、および電動モータで回生制御を行うための制御に係る電気自動車のアクセル操作応答制御方法および制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車の駆動装置として、電動モータ、変速機、および差動装置（デファレンシャル）を介し駆動輪に動力を伝達する車両用モータ駆動装置がある。変速機の変速段の切換には、例えば２ウェイ型のローラクラッチが用いられる。
この種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。このような車両用モータ駆動装置として、例えば特許文献１や特許文献２に記載のものが知られている。
【０００３】
上記形式の車両用モータ駆動装置は、変速完了後, ローラクラッチ係合時、大きな変速ショックと異音が生じることがある。そこで、変速ショックと異音を低減するため、変速制御の改良方法がいくつか提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−５７０３０号公報
【特許文献２】特開平８−１６８１１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の２ウェイ型のローラクラッチを用いた車両用モータ駆動装置の改良技術として、変速時の車速と選択された目標変速段の変速比に基き目標電動モータ回転数を算出して、目標電動モータ回転数に応じて電動モータの出力を制御する技術を提案した。これは、変速制御方法として、トルク制御と回転数制御の二つフィードバック制御法を切換える手法である。
【０００６】
しかし、変速制御を伴わない通常走行において、アクセルＯＦＦ→ＯＮ操作時や、アクセルＯＮ→ＯＦＦ時に電動モータで回生制御を行う時に、ローラクラッチに起因するショックトルク、異音が生じる懸念がある。
【０００７】
具体的には、次の課題がある。
(1) 車両起動時、アクセル操作によって、係合ショックが発生する。アクセルを抜くと現変速段のローラクラッチの係合が解除される状態になる可能性がある。一旦、ローラクラッチの係合が解除された場合、再びアクセルを踏むと、ローラクラッチが再度正方向に素早く係合するので、係合ショックは、大きくなる。
(2) 車両速度が一定以上で、電動モータを回生する場合、ローラクラッチを負方向に係合する制御が必要となる。アクセルを踏むと、電動モータは正トルクを発生し、ローラクラッチは正方向で係合する。アクセルを抜いて電動モータを回生する場合、ローラクラッチは負方向で係合する。このように、電動モータの駆動と回生相互間の動作切換に伴って、ローラクラッチの正方向⇔負方向係合制御が必要となる。
なお、この明細書において、「正方向」は、電動モータを駆動する時、ローラクラッチが係合している方向とする。「負方向」は、電動モータを回生する時、ローラクラッチが係合している方向とする。
【０００８】
上記(1) と(2) に関して、ローラクラッチ係合時のショックトルクを低減するため、アクセルのＯＦＦ→ＯＮ動作に伴うローラクラッチの制御を行う必要がある。
【０００９】
この発明の目的は、変速制御を伴わない通常走行において、アクセルのＯＮからＯＦＦへの操作時、およびＯＦＦからＯＮへの操作時のいずれか一方または両方の時に、ローラクラッチのショックトルクや異音を低減することができる電気自動車のアクセル操作応答制御方法および制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明の電気自動車のアクセル操作応答制御方法は、次の構成の電気自動車に適用する制御方法である。
この電気自動車は、互いに変速比が異なる複数の変速段のギヤ列と、走行用の電動モータの出力軸であるモータ軸に連結された入力軸と前記各変速段のギヤ列との間にそれぞれ介在し断続の切換が可能な各変速段の２ウェイ型のローラクラッチと、これら各ローラクラッチの断続の切換を行う変速比切換機構とを有する変速機を備える。前記各ローラクラッチは、内輪のカム面と外輪間に設けられた各楔状空間にローラが介在し、各ローラが楔状空間の狭まり部分に係合することで接続状態となり、保持器により各ローラを楔状空間の広がり部分に位置させることで切断状態となる構成である。前記変速比切換機構は、保持器に連結されて回転する摩擦板の外輪への接触と離間とを変速切換アクチュエータにより切り換える機構である。
この発明方法は、上記構成の電気自動車におけるアクセル操作応答制御方法であって、アクセルのＯＮからＯＦＦへの操作時、およびＯＦＦからＯＮへの操作時のいずれか一方または両方の時に、前記ローラクラッチのショックトルクまたは異音が低減するように、前記電動モータの制御方法を、トルク制御と回転数制御との２種類のフィードバック制御の間で切換える一連の制御であるショック低減制御を行うことを特徴とする。
【００１１】
この方法によると、アクセルのＯＮからＯＦＦへの操作時や、ＯＦＦからＯＮへの操作時に、電動モータの制御方法を、トルク制御と回転数制御との２種類のフィードバック制御の間で切換える。そのため、ローラクラッチのショックトルクや異音を低減することができる。
【００１２】
この発明方法において、前記ショック低減制御の一つとして、ある一定の加速判断用のトルク閾値Ａを設け、アクセルＯＦＦからアクセルＯＮに操作されたときに、
（アクセルのトルク指令値）＞（トルク閾値Ａ）
となったことを条件として加速する制御であるＯＮ操作時加速制御を行うようにしても良い。
【００１３】
この発明方法において、前記ショック低減制御の一つとして、ある一定の回生判断用のトルク閾値Ｂを設け、アクセルＯＮからアクセルＯＦＦに操作されたときに、
（アクセルのトルク指令値）＜（トルク閾値Ｂ）
となったことを条件として前記電動モータの回生を行う制御であるＯＦＦ操作時回生制御を行うようにしても良い。
【００１４】
上記のように、  （アクセルのトルク指令値）＞（トルク閾値Ａ）
となったことを条件として加速する制御であるＯＮ操作時加速制御を行う場合に、
前記ショック低減制御の一つとして、ある一定の回生判断用のトルク閾値Ｂを設け、アクセルＯＮからアクセルＯＦＦに操作されたときに、
（アクセルのトルク指令値）＜（トルク閾値Ｂ）
となったことを条件として前記電動モータの回生を行う制御であるＯＦＦ操作時回生制御を行い、
アクセルＯＦＦとアクセルＯＮが繰り返し実行されたときに、前記ＯＮ操作時加速制御と前記ＯＦＦ操作時回生制御の誤作動を防止するために、
トルク閾値に関して、（トルク閾値Ａ）＞（トルク閾値Ｂ）とし、
かつこれら２つのトルク閾値Ａ，Ｂの間に一定幅のヒステリシス特性を持たせるようにしても良い。
閾値Ａ＞閾値Ｂ、且つ一定幅のヒステリシス特性という条件を設けた場合は、トルク指令信号に含まれているノイズの影響により、アクセルＯＦＦ→ＯＮ制御とアクセルＯＮ→ＯＦＦ制御の誤動作が防止される。
【００１５】
この発明方法において、前記ショック低減制御における、アクセルＯＦＦからアクセルＯＮに操作された場合の制御の一つとして、電動モータの制御をトルク制御から回転数制御へ切換えて、回転数制御によりローラクラッチを駆動側楔空間に係合させるアクセルＯＮ時回転数制御過程を含むようにしても良い。
【００１６】
この発明方法において、前記ショック低減制御における前記回転数制御に使われる目標回転数と回転数制限電流は、各変速段での各走行速度に関して、変速ＥＣＵ内にそれぞれ設定し、走行条件に応じて定められた設定値を用いるようにしても良い。
【００１７】
この発明方法において、前記ショック低減制御おける、アクセルＯＦＦからアクセルＯＮに操作された場合の制御の一つとして、回転数制御完了後、トルク制御に切換えた時点で、アクセルのトルク指令値が過大な場合に生じるショックトルクを低減するため、アクセルのトルク指令値を補間しながら電動モータをトルク制御するトルク補間制御を行うようにしても良い。この補間により、円滑な制御が行える。
この場合に、アクセルのトルク指令値の補完完了後、リアルタイムのアクセルのトルク指令値で電動モータをトルク制御する、リアルタイムトルク制御としても良い。
【００１８】
この発明方法において、車両の電源を起動した時に、変速ＥＣＵ内に設定された回転数制御目標回転数と回転数制御電流を用いて、回転数制御により、ローラクラッチを駆動側楔空間に係合させる制御である起動時回転数制御を行うようにしても良い。
【００１９】
この発明方法において、前記ショック低減制御における、アクセルＯＮからアクセルＯＦＦに操作された場合の制御の一つとして、電動モータの制御を、トルク制御から回転数制御へ切換えて、回転数制御によりローラクラッチ非駆動側楔空間に係合させる制御である、ＯＦＦ操作時制御方法切換制御を行うようにしても良い。
【００２０】
この発明方法において、車両を停車させるときに、電動モータの制御を回転数制御からトルク制御に切換えて、ローラクラッチを駆動側楔空間に係合させ、この場合のトルク制御値を、変速ＥＣＵに設定されたトルク指令値を用いる、停車時制御方法切換制御を行うようにしても良い。
この方法の場合、次の利点が得られる。通常、アクセルを抜いた状態では、トルクが抜けて、ローラクラッチは正方向係合位置からニュートラル位置に戻され、次回の発進時、ローラクラッチを回転数制御で制御することが必要となる。そのため、無駄にエネルギーを消耗してしまう。停車時も、トルク制御でローラクラッチを正方向に係合する制御を行うことによって、次回車両発進時に、直接トルク制御で電動モータを制御することが出来、回転数制御をする必要がない。そのため、無駄なエネルギー消耗が回避される。
【００２１】
この発明の電気自動車のアクセル操作応答制御装置は、次の構成の電気自動車における制御方法である。
この電気自動車は、互いに変速比が異なる複数の変速段のギヤ列と、走行用の電動モータの出力軸であるモータ軸に連結された入力軸と前記各変速段のギヤ列との間にそれぞれ介在し断続の切換が可能な各変速段の２ウェイ型のローラクラッチと、これら各ローラクラッチの断続の切換を行う変速比切換機構とを有する変速機を備える。前記各ローラクラッチは、内輪のカム面と外輪間に設けられた各楔状空間にローラが介在し、各ローラが楔状空間の狭まり部分に係合することで接続状態となり、保持器により各ローラを楔状空間の広がり部分に位置させることで切断状態となる構成である。前記変速比切換機構は、保持器に連結されて回転する摩擦板の外輪への接触と離間とを変速切換アクチュエータにより切り換える機構である。
この発明のアクセル操作応答制御装置は、上記構成の電気自動車を制御する装置であって、
アクセル６３のＯＮからＯＦＦへの操作時、およびＯＦＦからＯＮへの操作時のいずれか一方または両方の時に、前記ローラクラッチ１６Ａ，１６Ｂのショックトルクまたは異音が低減するように、前記電動モータ３の制御方法を、トルク制御と回転数制御との２種類のフィードバック制御の間で切換える一連の制御を行うショック低減制御手段８３を設けたことを特徴とする。
【００２２】
この構成のアクセル操作応答制御装置によると、アクセル６３のＯＮからＯＦＦへの操作時や、ＯＦＦからＯＮへの操作時に、電動モータ３の制御方法を、トルク制御と回転数制御との２種類のフィードバック制御の間で切換える。そのため、ローラクラッチ１６Ａ，１６Ｂのショックトルクや異音を低減することができる。
【００２３】
この発明の制御装置において、前記ショック低減制御手段８３は、ある一定の加速判断用のトルク閾値Ａが設定され、アクセルＯＦＦからアクセルＯＮに操作されたときに、
（アクセルのトルク指令値）＞（トルク閾値Ａ）
となったことを条件として加速するＯＮ操作時加速制御手段８４を有するものとしても良い。
【００２４】
この発明の制御装置において、前記ショック低減制御手段８３は、ある一定の回生判断用のトルク閾値Ｂが設定され、アクセルＯＮからアクセルＯＦＦに操作されたときに、
（アクセルのトルク指令値）＜（トルク閾値Ｂ）
となったことを条件として前記電動モータ３の回生を行うＯＦＦ操作時回生制御手段８５を有するものとしても良い。
【００２５】
この構成の場合に、前記ショック低減制御手段８３は、ある一定の回生判断用のトルク閾値Ｂが設けられ、アクセルＯＮからアクセルＯＦＦに操作されたときに、
（アクセルのトルク指令値）＜（トルク閾値Ｂ）
となったことを条件として電動モータ３の回生を行うＯＦＦ操作時回生制御手段８５を有し、
アクセルＯＦＦとアクセルＯＮが繰り返し実行されたときに、前記ＯＮ操作時加速制御手段８４と前記ＯＦＦ操作時回生制御手段８５の誤作動を防止するために、
トルク閾値に関して、（トルク閾値Ａ）＞（トルク閾値Ｂ）とし、
かつこれら２つのトルク閾値Ａ，Ｂの間に一定幅のヒステリシス特性を持たせた、
繰り返し操作時制御手段８６を有するものとしても良い。
【発明の効果】
【００２６】
この発明の電気自動車のアクセル操作応答制御方法は、互いに変速比が異なる複数の変速段のギヤ列と、走行用の電動モータの出力軸であるモータ軸に連結された入力軸と前記各変速段のギヤ列との間にそれぞれ介在し断続の切換が可能な各変速段の２ウェイ型のローラクラッチと、これら各ローラクラッチの断続の切換を行う変速比切換機構とを有する変速機を備え、前記各ローラクラッチは、内輪のカム面と外輪間に設けられた各楔状空間にローラが介在し、各ローラが楔状空間の狭まり部分に係合することで接続状態となり、保持器により各ローラを楔状空間の広がり部分に位置させることで切断状態となる構成であり、前記変速比切換機構は、保持器に連結されて回転する摩擦板の外輪への接触と離間とを変速切換アクチュエータにより切り換える機構である、電気自動車におけるアクセル操作応答制御方法において、アクセルのＯＮからＯＦＦへの操作時、およびＯＦＦからＯＮへの操作時のいずれか一方または両方の時に、前記ローラクラッチのショックトルクまたは異音が低減するように、前記電動モータの制御方法を、トルク制御と回転数制御との２種類のフィードバック制御の間で切換える一連の制御であるショック低減制御を行うため、変速制御を伴わない通常走行において、アクセルのＯＮからＯＦＦへの操作時、およびＯＦＦからＯＮへの操作時のいずれか一方または両方の時に、ローラクラッチのショックトルクや異音を低減することができる。
【００２７】
この発明の電気自動車のアクセル操作応答制御装置は、上記構成の電気自動車におけるアクセル操作応答制御装置であって、アクセルのＯＮからＯＦＦへの操作時、およびＯＦＦからＯＮへの操作時のいずれか一方または両方の時に、前記ローラクラッチのショックトルクまたは異音が低減するように、前記電動モータの制御方法を、トルク制御と回転数制御との２種類のフィードバック制御の間で切換える一連の制御であるショック低減制御手段を設けたため、変速制御を伴わない通常走行において、アクセルのＯＮからＯＦＦへの操作時、およびＯＦＦからＯＮへの操作時のいずれか一方または両方の時に、ローラクラッチのショックトルクや異音を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】この発明の一実施形態に係る電気自動車のアクセル操作応答制御方法を適用する電気自動車の概略図である。
【図２】同実施形態に係る電気自動車のアクセル操作応答制御方法を適用するハイブリッド車の概略である。
【図３】図１，図２に示す車両の車両用モータ駆動装置の断面図である。
【図４】同車両用モータ駆動装置の減速比切換機構の断面図である。
【図５】同車両用モータ駆動装置を制御する変速制御システムの概略ブロック図である。
【図６】同車両用モータ駆動装置のインバータ装置の構成図である。
【図７】同車両用モータ駆動装置のインバータ制御装置のブロック図である。
【図８】同車両用モータ駆動装置のアクセルＯＦＦからＯＮへの制御の全体を示すフローチャートである。
【図９】同車両用モータ駆動装置のアクセルＯＮからＯＦＦへの制御の全体を示すフローチャートである。
【図１０】図８における主フローチャートの抜粋図である。
【図１１】図８における通常モードの副フローチャートの抜粋図である。
【図１２】図８における移動モードの副フローチャートの抜粋図である。
【図１３】図９における主フローチャートの抜粋図である。
【図１４】図９における停止モードの副フローチャートの抜粋図である。
【図１５】この発明の一実施形態に係る電気自動車のアクセル操作応答制御装置の概念構成を示すブロック図である。
【図１６】図４の一部の拡大断面図である。
【図１７】図４のXVII-XVII 線に沿った断面図である。
【図１８】図４のXVIII-XVIII 線に沿った断面図である。
【図１９】図４のXIX-XIX 線に沿った断面図である。
【図２０】同車両用モータ駆動装置のシフト機構を示す断面図である。
【図２１】図４の減速比切換機構におけるローラクラッチ等の分解斜視図である。
【図２２】同車両用モータ駆動装置の自動変速制御方法の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
この発明の一実施形態にかかる電気自動車のアクセル操作応答制御方法を説明する。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を従動輪とした電気自動車ＥＶを示す。
【００３０】
図２は、左右一対の前輪１をエンジンＥによって駆動される主駆動輪とし、左右一対の後輪２を車両用モータ駆動装置Ａで駆動される補助駆動輪としたハイブリッド自動車ＨＶを示す。ハイブリッド自動車ＨＶには、エンジンＥの回転を変速するトランスミッションＴと、トランスミッションＴ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Ｄとが設けられている。この実施形態の電気自動車のアクセル操作応答制御方法およびアクセル操作応答制御装置は、図１，図２の車両用モータ駆動装置Ａに適用される。
【００３１】
図３に示すように、車両用モータ駆動装置Ａは、走行用の電動モータ３と、複数段の変速比を有し電動モータ３の出力軸４の回転を変速して出力する変速機５と、その変速機５から出力された回転を図１に示す電気自動車ＥＶの左右一対の前輪１に分配し、または、図２に示すハイブリッド車の左右一対の後輪２に分配するディファレンシャル６とを有する。
【００３２】
変速機５は、図３に示すように、変速段数が２段であって、互いに変速比が異なる複数（この例では２列）の変速段のギヤ列ＬＡ，ＬＢを有し、かつ変速段を切り換えるための断続手段として、電動モータ３の出力軸であるモータ軸４に連結された入力軸７と前記各変速段のギヤ列ＬＡ，ＬＢにそれぞれ介在し断続の切換が可能な各変速段の２ウェイ型のローラクラッチ１６Ａ，１６Ｂと、これら各ローラクラッチ１６Ａ，１６Ｂの断続の切換を行う変速比切換機構４０とを有する。
前記２ウェイ型のローラクラッチ１６Ａ，１６Ｂの断続による変速切換は、後述のシフトフォーク４５（図４）のシフト位置の制御、および電動モータ３のシンクロ制御により行われる。
【００３３】
図３，図４の変速機５および変速比切換機構４０については、ここではアクセル操作応答制御方法の理解に必要な範囲で簡単に説明し、アクセル操作応答制御方法・装置の説明の後に、詳細に説明する。
【００３４】
図３において、変速機５は、モータ軸４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、上記各ギヤ列ＬＡ，ＬＢとを有する平行軸常時噛合型変速機である。１速ギヤ列ＬＡの入力ギヤ９Ａおよび２速ギヤ列ＬＢの入力ギヤ９Ｂが入力軸に一体に設けられ、１速ギヤ列ＬＡの出力ギヤ１０Ａおよび２速ギヤ列ＬＢの出力ギヤ１０Ｂが出力軸８の外周に回転自在に設置されている。これら各出力ギヤ１０Ａ，１０Ｂと出力軸８の間に、前記ローラクラッチ１６Ａ，１６Ｂが介在させてある。
【００３５】
各ローラクラッチ１６Ａ，１６Ｂは、図１７に示す２速のローラクラッチ１６Ｂの例で説明するように、外周面が多角形状とされた内輪１８Ｂの外周の平面状の各カム面１９と外輪２３の内周の円筒面間に設けられた各楔状空間Ｓにローラ２０が介在する。楔状空間Ｓは、円周方向の両側が狭まり、円周方向の中央が広がり部分となる。各ローラクラッチ１６Ａ，１６Ｂは、各ローラ２０が楔状空間Ｓの狭まり部分に係合することで接続状態となり、保持器２１Ｂにより各ローラ２０を楔状空間Ｓの広がり部分に位置させることで切断状態となる構成である。
【００３６】
外輪２３は、外周部が前記出力ギヤ１０Ａ，１０Ｂとされている。内輪１８Ａ，１８Ｂは、スプライン等により出力軸８に対して相対回転不能に設けられる。円滑な相対回転、つまり空転を可能とするため、外輪２３を構成する出力ギヤ１０Ａ，１０Ｂと内輪１８Ａ，１８Ｂとの間には、ローラクラッチ１６Ａ，１６Ｂ以外に軸受１５（図３，図４）が設けられる。
【００３７】
変速比切換機構４０は、図４に示すように、ローラクラッチ１６Ａ，１６Ｂの保持器２１Ａ，２１Ｂに連結されて回転する環状の摩擦板３５Ａ，３５Ｂの外輪２３への接触と離間とを変速切換アクチュエータ４７による、シフト部材であるシフトフォーク４５の進退によって切り換える機構である。シフト機構４１は、変速比切換機構４０のうちの、摩擦板３５Ａ，３５Ｂを動作される機構部分であり、変速切換アクチュエータ４７とシフトフォーク４５により構成される。
【００３８】
変速切換アクチュエータ４７は、シフト用の電動モータであり、その出力軸４７ａの回転を、送りねじ機構４８によりシフトロッド４６の直動運動に変換し、シフトロッド４６に取り付けたシフトフォーク４５を軸方向に移動させる。シフトフォーク４５の移動により、シフトスリーブ４３およびシフトリング３４が移動する。シフトリング３４が摩擦板３５Ａ，３５Ｂを、クラック外輪２３（出力ギヤ１０Ａ，１０Ｂ）の側面に押し付ける。これにより、カム面付きの内輪１８Ａ，１８Ｂと外輪２３とが相対回転する場合に、摩擦板３５Ａ，３５Ｂと外輪２３との間に摩擦力（トルク）が作用し、保持器２１Ａ，２１Ｂを介してローラ２０を楔状空間Ｓの狭まり部分に押し込むことができる。
【００３９】
なお、保持器２１Ａ，２１Ｂは内輪１８Ａ，１８Ｂに対して回転自在であるが、スイッチばね２２Ａ，２２Ｂ（図１６，図１８）により、内輪１８Ａ，１８Ｂのカム面１９（図１７）の中央、つまり楔状空間Ｓの広がり部分であ中立位置とポケット２１ａの円周方向中央とが一致するように付勢される。摩擦板３５Ａ，３５Ｂは、上記スイッチばね２２Ａ，２２Ｂにより、保持器２１Ａ，２１Ｂと共に回転可能なように連結されている。
【００４０】
図５は、車両用モータ駆動装置Ａを制御する制御システムを示すブロック図である。この制御システムは、統合ＥＣＵ６０、変速ＥＣＵ６１、およびインバータ装置６２を有する。統合ＥＣＵ６０、変速ＥＣＵ６１、およびインバータ装置６２の３者間の信号転送はＣＡＮ通信（コトローラー・エリア・ネットワーク）で行われる。
統合ＥＣＵ６０は、車載全ての電子制御装置間の協調制御を行う電子制御装置であり、図示しない車両用ブレーキ装置やステアリング装置と協調して指示を出す。統合ＥＣＵ６０はアクセルペダルおよびその踏み込み量の検出手段からなるアクセル６３に接続されており、アクセル６３からの信号に基づいて算出されるアクセル開度の信号であるアクセル信号を変速ＥＣＵ６１に出力する。
【００４１】
変速ＥＣＵ６１は、車速の検出信号と、ＥＣＵ６０から出力されたアクセル信号を受け取り、自動変速の制御を行う電子制御装置であり、各種入力信号に基づいて変速判断を行ない、変速機５の変速切換アクチュエータ４７とインバータ装置６２に指令を出す。
具体的には、変速ＥＣＵ６１は、変速切換アクチュエータ４７へ駆動指令を出力し、インバータ装置６２へトルク指令（状況によっては、回転数指令）と変速指令を送信する。変速ＥＣＵ６１には、運転者により操作される変速操作部６４（例えば、自動変速モードと手動変速モードを切り替えるタクトスイッチや、手動変速モードにおいて変速段を手動で切り替えるためのシフトレバー）から変速操作の状態を示す信号が入力される。変速ＥＣＵ６１には、車速センサ６５から現在の車両の速度を示す信号が入力される。また、変速ＥＣＵ６１は、変速切換アクチュエータ４７のシフト位置センサ６８からシフト位置を検出し、インバータ装置６２から電動モータ３の回転数を取得する機能を有する。この他に、変速ＥＣＵ６１は、運転席の液晶表示装置や表示ランプ等の表示部６７に、車速、走行用の電動モータ回転数、トルク指令値等を表示させる手段（図示せず）を備える。
【００４２】
変速ＥＣＵ６１には、自動変速モードと手動変速モードの変速モードがプログラムされており、自動変速モードと手動変速モードは、運転者による変速操作部６４の操作によって切り替えられる。
変速ＥＣＵ６１は、図１５に示す各種の機能達成手段（８１〜９１）を有しているが、これらの手段については後に説明する。
【００４３】
図５において、インバータ装置６２は、バッテリ６９から直流電力が供給されて、電動モータ３に交流のモータ駆動電力を供給するとともに、その供給電力を変速ＥＣＵ６１からの信号に基づいて制御する。インバータ装置６２には、電動モータ３に設けられた回転検出装置であるレゾルバ６６から、電動モータ３の回転数を示す信号が入力される。
【００４４】
インバータ装置６２は、図６に示すように、ＩＧＢＴモジュールからなるインバータ７１と、このインバータ７１を制御するインバータ制御回路７２とで構成される。インバータ７１と、Ｕ，Ｖ，Ｗ相の上側アームスイッチング素子Ｕｐ，Ｖｐ，Ｗｐと、Ｕ，Ｖ，Ｗ相の下側アームスイッチング素子Ｕｎ，Ｖｎ，Ｗｎの接続点に電動モータ３の各相（Ｕ，Ｖ，Ｗ相）の端子が接続される。インバータ７１には、３相１８０度通電型（正弦波通電）の交流電力を出力するように、インバータ制御回路７２から各スイッチング素子Ｕｐ，Ｖｐ，Ｗｐ，Ｕｎ，Ｖｎ，Ｗｎに開閉指令が与えられる。
【００４５】
電動モータ３は、３相の正弦波通電により、転流を行っている。電動モータ３は、ＩＰＭモータ（埋込永久磁石同期モータ）である。ＩＰＭ電動モータ３の駆動のためには大電流が必要であり、インバータ７１内の前記各スイッチング素子には、ＩＧＢＴ (Insulated Gate Bipolar Transistor)が使用されている。低騒音、高効率、高トルク等の要求に対して、ＩＰＭ電動モータの駆動方式は１８０度通電型（正弦波通電) が使用される。
【００４６】
図７はインバータ制御回路７２の構成を主に示すブロック図である。このインバータ制御回路７２は、トルク制御と回転数制御とに切り換えて制御可能としてあり、トルク制御と回転数制御とも、フィードバック制御で、かつベクトル制御である。変速時はトルク制御と回転数制御とを行い、変速時以外のときはトルク制御を行う。
【００４７】
同図のインバータ制御回路７２の構成を、トルク制御方法の概要と共に説明する。
電流指令部１０１には、トルク制御時は、アクセル信号から変速ＥＣＵ６１のトルク指令部１１０で生成されたトルク指令が入力される。なお、図７おける変速ＥＣＵ６１のトルク指令部１１０および速度指令部１０６は、変速ＥＣＵ６１の構成要素のうち、トルク指令および速度指令を出力する手段を総称して示している。
電流指令部１０１は、このトルク指令と、レゾルバ６６で検出された電動モータ回転数とから、定められた規則に従って電流指令値を作り出す。具体的には、トルク指令と電動モータ回転数に応じて、変速ＥＣＵ６１またはインバータ制御回路７２に設けられた最大トルク制御テーブル（図示せず）を参照し、相応なトルク指令値を算出する。算出されたトルク指令値に基づき、電動モータ３の相電流（Ｉａ）と電流位相角（β）の指令値を生成する。これら相電流Ｉａと電流位相角βの指令値に基づき、ｄ軸電流（界磁成分）Ｏ＿Ｉｄと、ｑ軸電流（トルク成分）Ｏ＿Ｉｑに分けて電流のベクトル制御およびフィードバック制御を行う。
O_Id = Ia * sinβ,
O_Iq = Ia * cosβ
【００４８】
電流ＰＩ制御部１０２は、電流指令部１０１から出力されたｄ軸電流Ｏ＿Ｉｄ、ｑ軸電流Ｏ＿Ｉｑの値と、モータ電流および回転子角度から３相・２相変換部１０４で計算された２相電流Ｉｄ，Ｉｑとから、ＰＩ制御による電圧値による制御量Ｖｄ，Ｖｑを算出する。前記３相・２相変換部１０４では、電流センサ１０５で検出される電動モータのｕ相電流（Ｉｕ）とｗ相電流（Ｉｗ）の検出値から、次式、Ｉｖ＝- （Ｉｕ＋Ｉｗ）、で求められるｖ相電流（Ｉｖ）を算出し、Ｉｕ，Ｉｖ，１ｗの３相電流からＩｄ，Ｉｑ  の２相電流に変換する。この変換に使われる電動モータ３の回転子角度は、レゾルバ６６から取得する。最後に前記ＰＩ制御による制御量Ｖｄ，Ｖｑの算出を行う。
【００４９】
２相・３相変換部１０３は、入力された２相の制御量Ｖｄ，Ｖｑに基づき、３相のＰＷＭデューティＶｕ，Ｖｖ，Ｖｗに変換する。変換に使われるモータ回転子の回転角は、計算時間、信号転送等の遅れに影響されないように、予測計算部１１１の計算で、Θ＋ΔΘ（ΔΘ＝Θ- ＯＩｄ＿Θ）式から求められる予測値を使用している。
ここで、Θ：現サンプル時間内での回転子の回転角度(電気角)
ＯＩｄ＿Θ：前サンプル時間での回転角度(電気角)
である。
【００５０】
電力変換部６２ａは、ＰＷＭデューティＶｕ，Ｖｖ，Ｖｗに従ってインバータ７１（IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor) モジュール）をＰＷＭ制御し、電動モータ３を駆動する。
【００５１】
同図のインバータ制御回路７２による回転数制御を説明する。
速度指令部１０６は、インバータ制御回路７２に対して速度指令を与える手段であり、変速ＥＣＵ６１に設けられている。速度指令部１０６は、変速時の車速と選択された目標変速段の変速比に基づき、電動モータ３の目標回転数を算出する。算出した目標回転数は、速度指令としてインバータ装置６２のインバータ制御回路７２に指示される。
【００５２】
また、電動モータ３の回転子角度をレゾルバ６６から取得し、実際の電動モータ３の回転数を速度計算部１０８で算出する。速度指令部１０６の速度指令と、速度計算部１０８で算出した実際の電動モータ回転数の差分を比較部１０９で求め、その差分に対つき、制御部１０７でＰＩＤ制御（比例積分微分制御）、あるいはＰＩ制御（比例積分制御）を行い、制御量をトルク指令として、電流指令部１０１に入力する。回転数制御時、この速度計算部１０８の速度指令に基づくトルク指令が、トルク指令部１１０からのトルク指令に代えて電流指令部１０１に入力される。
回転数制御では、電動モータ３の目標回転数は１msec間隔で計算され、変速中に車速が急に変化しても、変速の目標回転数は車速の変化を追及できる特徴をもつ。それによって、変速ショックやアクセル操作時の係合ショックを低減することができる。
【００５３】
次に、上記構成の車両用モータ駆動装置Ａを持つ電気自動車におけるアクセル操作応答制御方法を説明する。図９はアクセルＯＦＦからＯＮへの制御のフローチャートを、図１０はアクセルＯＮからＯＦＦへの制御のフローチャートをそれぞれ示す。これら図９，図１０は、ショック低減制御の全体を示す。また、図１１〜図１４に図９，図１０内の各フローチャートを抜粋した図を示す。
【００５４】
これらの制御の説明の前に、アクセルＯＦＦ，ＯＮの切換に対処する制御を行う理由を説明する。
（１）電動モータ３の回生制御を行わない場合（車両起動時、停車時等）
アクセル６３を抜くと、現変速段のローラクラッチ１６Ａ，１６Ｂの係合（ローラ２０が楔状空間Ｓの狭まり部分に係合した状態）が解除される可能性がある。ローラクラッチ１６Ａ，１６Ｂの係合が解除された状態で、再びアクセル６３を踏むと、現変速段のローラクラッチ１６Ａ，１６Ｂが素早く係合して、ショックトルク、異音が生じる。
(2) 電動モータ３の回生制御を行う場合（一定車速以上で走行時）
車速が一定以上になった時に、アクセル６３をＯＦＦした状態で、回生を行う( 回生：エネルギーはバッテリ６９で吸収する) 。電動モータ３を正トルクで駆動している時、ローラクラッチ１６Ａ，１６Ｂは正方向で係合している。回生時は、ローラクラッチ１６Ａ，１６Ｂは負方向で係合する必要がある。駆動と回生の相互の切換に伴い、ローラクラッチの係合方向は、正方向と負方向とに切換り、その都度ショックトルク、異音が生じる。
上記（１）と（２）に関して、ローラクラッチ係合時のショックトルク、異音を低減するため、アクセル６３のＯＦＦとＯＮ間の切換時の、ショックトルクを低減する制御を行う必要がある。
【００５５】
図１０の制御に関して説明する。「正方向」は、電動モータ３の駆動時に、ローラクラッチ１６Ａ，１６Ｂが係合している方向、「負方向」は、電動モータ３の回生時に、ローラクラッチ１６Ａ，１６Ｂが係合している方向とする。
【００５６】
第１ステップ（Ｑ１）：トルク制御を継続。
アクセル６３のペダルを踏むと、アクセル開度（電圧アナログ値）は、ＡＤ変換によりデジタル値に変換され、統合ＥＣＵ６０に入力される（ＡＤ変換は統合ＥＣＵ６０）内で行う) 。アクセル開度のデジタル変換値はトルク指令値として使用される。トルク指令値は、統合ＥＣＵ６０から変速ＥＣＵ６１ＣＡＮ通信を経由して送信される。
【００５７】
第２ステップ（Ｑ２）：停止モードであるかどうかを判断。
停止モードとは、車両停車時に、ローラクラッチ１６Ａ，１６Ｂを制御するモードである。車両停止状態から発進する場合のショックトルクを無くすため、停止モードでは常にローラクラッチ１６Ａ，１６Ｂを正方向に係合させている（図１４で詳細説明) 。停止モードの場合、アクセルＯＦＦ→ＯＮ制御は行わず、リアルタイムのトルク指令を受信して、インバータへ送信する。停止モードでない場合は、アクセルＯＦＦ→ＯＮ制御するかどうかを判断する。
【００５８】
第３ステップ（Ｑ３）：アクセルＯＦＦ→ＯＮ制御するかどうかを判断。
このステップでは、ある一定の加速判断用のトルク閾値Ａを用い、アクセルＯＦＦからアクセルＯＮに操作されたときに、
（アクセルのトルク指令値）＞（トルク閾値Ａ）
となったことを条件として加速する制御、すなわちＯＮ操作時加速制御を行う。
変速ＥＣＵ６１は、アクセルＯＦＦ→ＯＮ制御のトルク閾値（閾値Ａ）とアクセルＯＮ→ＯＦＦ制御のトルク閾値（閾値Ｂ）を持つ。閾値Ｂは、請求項で言う回生判断用の閾値である。閾値Ａ＞閾値Ｂであり、一定幅のヒステリシス特性をもつ。トルク指令値がトルク閾値Ａを上回った時に、アクセルＯＦＦ→ＯＮ制御を開始する。逆に、トルク指令値がトルク閾値Ｂを下回った時に、アクセルＯＮ→ＯＦＦ制御を開始する。
閾値Ａ＞閾値Ｂ、且つ一定幅のヒステリシス特性という条件を設けたため、トルク指令信号に含まれているノイズの影響により、アクセルＯＦＦ→ＯＮ制御とアクセルＯＮ→ＯＦＦ制御の誤動作が防止される。
【００５９】
第４ステップ（Ｑ４〜Ｑ７）：アクセルＯＦＦ→ＯＮの制御実行。
アクセルＯＦＦ→ＯＮ制御実行と判断されたら、最初にトルク指令値を記録する（Ｔ０）（Ｑ４）。次に、電動モータの回転数を判断する（Ｑ５）。電動モータ回転数≧１００rpm 場合：通常モードに移す（Ｑ６（図１１で詳細を説明））。電動モータ回転数＜１００rpm 場合：起動モード（Ｑ７（図１２で詳細を説明））に移す。起動モードは、車両起動時に一回だけ実行する。
【００６０】
図１１の制御（図１０の通常モード（Ｑ６））に関して説明する。
第１ステップ（Ｒ１，Ｒ２）：現変速段が１速か２速か判断して（Ｒ１）、現変速段の目標回転数制御テーブルと回転数制限電流テーブル（いずれも図示せず）から回転数制御に使われる目標回転数と回転数制限電流を変速ＥＣＵ６１から取り出す（Ｒ２）。
前記目標回転数制御テーブルは、１速と２速、それぞれにつき、車速５ km/h おきに目標回転数の値を設けている。
回転数制限電流制御テーブルは、１速と２速、それぞれにつき、車速５km/hおきに制限電流の値を設けている。
【００６１】
第２ステップ（Ｒ３〜Ｒ５）：回転数制御を一定時間内（例えば、１００msec) 行い（Ｒ１，Ｒ２）、ローラクラッチ１６Ａ，１６Ｂを正方向に係合させる（アクセルＯＮ時回転数制御）。回転数制御完了時点のアクセル信号を記録する（Ｔ１）（Ｒ５）。回転数制御を実施している間に、変速ＥＣＵ６１は、リアルタイムのアクセル信号を受信しているが、これを電動モータ３の制御に、指令値としては送らない。
【００６２】
第３ステップ（Ｒ６〜Ｒ８）：現時トルク指令Ｔ１とアクセルＯＦＦ→ＯＮ制御開始時に記録されたトルク指令値Ｔ０との比較を行う（Ｒ６）。
Ｔ１＜Ｔ０であれば、第４ステップ（Ｒ９）へジャンプする。
Ｔ１≧Ｔ０であれば、トルク指令値Ｔ２＝Ｔ０＋（Ｔ１−Ｔ０）／Δｔ式に基づき、トルク指令を補間して（Ｒ７）、電動モータ３をトルク制御する（トルク補間制御）。Ｔ１時、補間動作を完了させる（Ｒ８）。
【００６３】
第４ステップ（Ｒ９）ではリアルタイムのアクセル信号を用いてトルク制御を行う（リアルタイムトルク制御）。
【００６４】
図１２の制御（図１０の起動モード（Ｑ５））に関して説明する。起動モードは、車両起動時に１回だけ実施するモードである。
【００６５】
第１ステップ（Ｓ１〜Ｓ３）：現変速段が１速か２速かを判断して（Ｓ１）、現変速段の回転数制御目標回転数と回転数制御電流を選択する（Ｓ２，Ｓ３）。変速ＥＣＵ６１に、１速の目標回転数と制御電流、および２速の目標回転数と制御電流が各々設定されている。
第２ステップ（Ｓ４，Ｓ５）：目標回転数（例えば１００rpm)に応じて、回転数制御を一定時間( 例えば５００msec) 行って（ＲＳ，Ｓ５）、ローラクラッチ１６Ａ，１６Ｂを係合させる（起動時回転数制御）。
第３ステップ（Ｓ６）では、リアルタイム上のアクセル信号で、トルク制御を行う。
【００６６】
図１３の制御に関して説明する。同図は、アクセルＯＮ→ＯＦＦ時に、電動モータ３で回生制御を行うための制御主フローチャート（通常走行時）である。
【００６７】
同図の制御は、車両が一定速度に到達してから、電動モータ３の回生制御を行うために、ローラクラッチ１６Ａ，１６Ｂを負方向に係合させる制御と車両停車時にローラクラッチ１６Ａ，１６Ｂを正方向に係合させる制御である。
【００６８】
第１ステップ（同図のステップＵ１の前）：トルク制御を継続する。
アクセル６３のペダルを踏むと、アクセル開度（電圧アナログ値）はＡＤ変換により、デジタル値に変換され、統合ＥＣＵ６０に入力される（ＡＤ変換は統合ＥＣＵ６０内で行う) 。アクセル開度のデジタル変換値はトルク指令値として使用される。トルク指令値を統合ＥＣＵ６０から変速ＥＣＵへＣＡＮ通信を経由して送信する。
【００６９】
第２ステップ（Ｕ１）：アクセルＯＮ→ＯＦＦ制御するかどうかを判断。
変速ＥＣＵ６１はＯＮ→ＯＦＦ制御のトルク閾値（閾値Ｂ）とＯＦＦ→ＯＮ制御のトルク閾値（閾値Ａ）をもつ。トルク指令値がトルク閾値Ｂを下回った時に、ＯＮ→ＯＦＦ制御を開始する。
そして、電動モータの回転数を判断する（Ｕ２）。電動モータ回転数≧１００rpm 場合は、第３ステップ（Ｕ３）へジャンプする。電動モータ回転数＜１００rpm 場合は、停止モード（Ｕ８）（図１４）に移す。「停止モード」は、車両駐車時に使用するモードである。
【００７０】
第３ステップでは、現変速段が１速か２速どちらかを判断して（Ｕ３）、現変速段での目標回転数制御テーブルと回転数制限電流テーブルから回転数制御に使われる目標回転数と回転数制限電流を取り出す（Ｕ４）。
目標回転数制御テーブルは、１速と２速、それぞれにつき、車速５ km/h おきに目標回転数の値を設けている。
回転数制限電流制御テーブルは、１速と２速、それぞれにつき、車速５km/hおきに回転数制限電流の値を設けている。
【００７１】
第４ステップでは、回転数制御を一定時間内（例えば１００msec）だけ行い（Ｕ５，Ｕ６）、ローラクラッチ１６Ａ，１６Ｂを負方向に係合させる（ＯＦＦ操作時回転数制御）。この回転数制御を実施している間、変速ＥＣＵ６１はリアルタイム上のアクセル信号を受信しているが、電動モータ３への制御の指令値としては使用しない。なお、ステップＵ２〜Ｕ６を、ＯＦＦ操作時制御方法切換制御と称す。
【００７２】
第５ステップ（Ｕ７）では、電動モータ３の回転数を判定する（Ｕ７）。
電動モータ回転数≧１００rpm 場合は、前記ＯＦＦ→ＯＮのフローチャート（図１０）の制御に移す（Ｕ９）。
電動モータ回転数＜１００rpm 場合は、停止モードに移す（Ｕ８）。
【００７３】
図１４の制御（図６のステップＵ８）について説明する。同図は、アクセルＯＮ→ＯＦＦ時に電動モータ３で回生制御を行うための制御副フローチャートであり、同図の制御は、車両停車時に使われるモード（停車モード）である。同図の制御が、請求項で言う停車時制御方法切換制御である。
第１ステップ（Ｗ１，Ｗ２）では、アクセル６３のＯＮ→ＯＦＦ時に、電動モータ３の制御方法を回転数制御からトルク制御へ切換る（Ｗ１，Ｗ２）。
第２ステップ（Ｗ３）では、電動モータ３のトルク制御に使われるトルク指令値をＴ３とし、制御時間を例えば５００msecとする（Ｗ３）。
第３ステップ（Ｗ４）では、トルク制御を継続する（Ｗ４）。
現在のアクセル信号Ｔ４＜Ｔ３時は、Ｔ４＜Ｔ３として使用する。この理由は、停車モードは車両停車時に使われるモードであり、アクセル６３を抜いた状態である。通常、アクセル６３を抜いた状態では、トルクが抜けて、ローラクラッチ１６Ａ，１６Ｂは正方向係合位置からニュートラル位置に戻され、次回の発進時、ローラクラッチ１６Ａ，１６Ｂを回転数制御で制御することが必要となる。（無駄にエネルギーを消耗してしまう。）無駄にエネルギー消耗をしないように、停車時も、トルク制御で、ローラクラッチ１６Ａ，１６Ｂを正方向に係合する制御を行うことにする。このことによって、次回車両発進時に、直接トルク制御で電動モータを制御することが出来、回転数制御をする必要がない。
【００７４】
この実施形態の電気自動車のアクセル操作応答制御方法によると、上記のように、アクセル６３のＯＮからＯＦＦへの操作時や、ＯＦＦからＯＮへの操作時に、電動モータ３の制御方法を、トルク制御と回転数制御との２種類のフィードバック制御の間で切換える。そのため、ローラクラッチ１６Ａ，１６Ｂのショックトルクや異音を低減することができる。
【００７５】
次に、電気自動車のアクセル操作応答制御装置につき、図１５のブロック図を参照して説明する。制御対象となる電気自動車は、上記実施形態のアクセル操作応答制御方法を適用する図１〜図６と共に前述の電気自動車である。
このアクセル操作応答制御装置は、変速ＥＣＵ６１に、上記実施形態のアクセル操作応答制御方法を実施する装置であって、上記変速ＥＣＵ６１にアクセル操作時用のショック低減制御８３を設けたものである。
【００７６】
変速ＥＣＵ６１は、その基本的な制御手段として、変速指令生成手段８１、変速操作時制御手段８２を備えるＥＣＵであり、これらの概要を先に説明する。
変速指令生成手段８１は、統合ＥＣＵから与えられるアクセル信号と車速の検出値とから、定められた規則に従って目標変速段への変速指令を生成する手段である。
変速操作時制御手段８２は、変速指令生成手段８１で生成された変速指令に従って、変速切換アクチュエータ４７およびインバータ装置６２に対して、定められた一連の制御を行う手段である。
変速指令生成手段８１および変速操作時制御手段８２による自動変速制御方法の一例の概要を図２２に示す。この自動変速制御方法では、変速操作時にも回転数制御とトルク制御とを併用している。同図の具体的な説明は省略する。
【００７７】
図１５において、ショック低減制御８３は、アクセル６３のＯＮからＯＦＦへの操作時、およびＯＦＦからＯＮへの操作時のいずれか一方または両方の時に、ローラクラッチ１６Ａ，１６Ｂのショックトルクまたは異音が低減するように、電動モータ３の制御方法をトルク制御と回転数制御との２種類のフィードバック制御の間で切換える一連の制御を行う手段である。
【００７８】
ショック低減制御８３は、ＯＮ操作時加速制御制段８４、ＯＦＦ操作時回生制御手段８５、繰り返し操作制御手段８６、トルク補間制御手段８７、リアルタイムトルク制御手段８８、起動時回転数制御手段８９、ＯＦＦ操作時制御方法切換手段９０、および停車時制御方法切換手段９１を有する。
【００７９】
ＯＮ操作時加速制御手段８４は、ある一定の加速判断用のトルク閾値Ａが設定され、アクセルＯＦＦからアクセルＯＮに操作されたときに、
（アクセルのトルク指令値）＞（トルク閾値Ａ）
となったことを条件として加速する手段である。
ＯＮ操作時加速制御手段８４は、より具体的には、図１０のステップＱ３につき前述した処理を行う手段である。
【００８０】
ＯＦＦ操作時回生制御手段８５は、ある一定の回生判断用のトルク閾値Ｂが設定され、アクセルＯＮからアクセルＯＦＦに操作されたときに、
（アクセルのトルク指令値）＜（トルク閾値Ｂ）
となったことを条件として前記電動モータ３の回生を行う。
ＯＦＦ操作時回生制御手段８５は、具体的には、図１３のステップＵ１，Ｕ２の制御を行う。
【００８１】
繰り返し操作時制御手段８６は、アクセルＯＦＦとアクセルＯＮが繰り返し実行されたときに、前記ＯＮ操作時加速制御手段８４と前記ＯＦＦ操作時回生制御手段８５の誤作動を防止するために、
トルク閾値に関して、（トルク閾値Ａ）＞（トルク閾値Ｂ）とし、
かつこれら２つのトルク閾値Ａ，Ｂの間に一定幅のヒステリシス特性を持たせた手段である。
【００８２】
トルク補間制御手段８７は、アクセルＯＦＦからアクセルＯＮに操作された場合の制御の一つとして、回転数制御完了後、トルク制御に切換えた時点で、アクセルのトルク指令値が過大な場合に生じるショックトルクを低減するため、アクセルのトルク指令値を補間しながら電動モータをトルク制御する手段である。トルク補間制御手段８７は、図１１と共に前述したステップＲ７の制御を行う。
【００８３】
リアルタイムトルク制御手段８８は、アクセル６３のトルク指令値の補完完了後、リアルタイムのアクセルのトルク指令値で電動モータ３をトルク制御する手段である。リアルタイムトルク制御手段８８は、図１１と共に前述したステップＲ９の制御を行う。
【００８４】
起動時回転数制御手段８９は、車両の電源を起動した時に、変速ＥＣＵ６１内に設定された回転数制御目標回転数と回転数制御電流を用いて、回転数制御により、ローラクラッチ１６Ａ，１６Ｂを駆動側楔空間に係合させる制御である起動時回転数制御を行う。起動時回転数制御手段８９は、図１２と共に前述したステップＳ２〜Ｓ５の制御を行う。
【００８５】
ＯＦＦ操作時制御方法切換手段９０は、アクセルＯＮからアクセルＯＦＦに操作された場合の制御の一つとして、電動モータ３の制御を、トルク制御から回転数制御へ切換えて、回転数制御によりローラクラッチ非駆動側楔空間に係合させる制御を行う。ＯＦＦ操作時制御方法切換手段９０は、具体的には、図１３と共に前述したステップＵ２〜Ｕ６の制御を行う。
【００８６】
停車時制御方法切換手段９１は、車両を停車させるときに、電動モータ３の制御を回転数制御からトルク制御に切換えて、ローラクラッチ１６Ａ，１６Ｂを駆動側楔空間に係合させ、この場合のトルク制御値を、変速ＥＣＵ６１に設定されたトルク指令値を用いる手段である。停車時制御方法切換手段９１は、具体的には、図１４と共に前述したステップＷ１〜Ｗ４の制御を行う。
【００８７】
図５のショック低減制御手段８３は、以上の各制御の他に、この実施形態に係るアクセル操作応答制御方法を実施する各機能を有する。
【００８８】
このアクセル操作応答制御装置によると、上記のように、アクセル６３のＯＮからＯＦＦへの操作時や、ＯＦＦからＯＮへの操作時に、電動モータ３の制御方法を、トルク制御と回転数制御との２種類のフィードバック制御の間で切換える。そのため、ローラクラッチ１６Ａ，１６Ｂのショックトルクや異音を低減することができる。
【００８９】
図３，４のモータ駆動装置の詳細を、図１６〜図２１と共に説明する。
図３において、モータ軸４は、入力軸７と同軸上に直列に配置されており、ハウジング１１に固定された電動モータ３のステータ１２で回転駆動される。入力軸７は、ハウジング１１内に組込まれた対向一対の軸受１３により回転可能に支持され、入力軸７の軸端はスプライン嵌合によってモータ軸４に接続されている。出力軸８は、ハウジング１１内に組込まれた対向一対の軸受１４により回転可能に支持されている。
【００９０】
１速入力ギヤ９Ａと２速入力ギヤ９Ｂは軸方向に間隔をおいて配置され、入力軸７を中心として入力軸７と一体に回転するように入力軸７に固定されている。１速出力ギヤ１０Ａと２速出力ギヤ１０Ｂも軸方向に間隔をおいて配置されている。
【００９１】
図４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、軸受１５を介して出力軸８で支持されており、出力軸８を中心として出力軸８に対して回転可能となっている。同様に、２速出力ギヤ１０Ｂも、軸受１５を介して出力軸８で回転可能に支持されている。
【００９２】
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。２速入力ギヤ９Ｂと２速出力ギヤ１０Ｂの減速比は、１速入力ギヤ９Ａと１速出力ギヤ１０Ａの減速比よりも小さい。
【００９３】
１速出力ギヤ１０Ａと出力軸８の間には、１速出力ギヤ１０Ａと出力軸８の間でトルクの伝達と遮断の切換えを行なう１速の２ウェイローラクラッチ１６Ａが組込まれている。また、２速出力ギヤ１０Ｂと出力軸８の間には、２速出力ギヤ１０Ｂと出力軸８の間でトルクの伝達と遮断の切換えを行なう２速の２ウェイローラクラッチ１６Ｂが組込まれている。
【００９４】
１速の２ウェイローラクラッチ１６Ａと２速の２ウェイローラクラッチ１６Ｂは、左右対称の同一構成なので、２速の２ウェイローラクラッチ１６Ｂを以下に説明し、１速の２ウェイローラクラッチ１６Ａについては、２速の２ウェイローラクラッチ１６Ｂ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。
【００９５】
図１６〜図１８に示すように、２速の２ウェイローラクラッチ１６Ｂ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速スイッチばね２２Ｂとからなる。カム面１９は、円筒面１７との間で周方向中央から周方向両端に向かって次第に狭くなる楔状空間Ｓを形成するような面であり、例えば、図１７に示すように円筒面１７と対向する平坦面である。
【００９６】
図４、図２１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２１ａが周方向に間隔をおいて形成された円筒部２４と、円筒部２４の一端から径方向内方に延び出す内向きフランジ部２５とを有する。内向きフランジ部２５の径方向内端は、２速カム部材１８Ｂの外周で周方向にスライド可能に支持され、この周方向のスライドによって、２速保持器２１Ｂは、カム面１９と円筒面１７の間にローラ２０を係合させる係合位置とローラ２０の係合を解除する中立位置との間で出力軸８に対して相対回転可能となっている。また、２速保持器２１Ｂの内向きフランジ部２５は軸方向両側への移動が規制され、これにより２速保持器２１Ｂが軸方向に非可動とされている。
【００９７】
図１７に示すように、各カム面１９は、回転中心を含む仮想平面に対して対称に形成され、これにより、各カム面１９と円筒面１７の間に配置されたローラ２０は、正転方向と逆転方向の両方向で係合可能となっている。すなわち、電動モータ３が発生するトルクにより車両を前進させるときは、２速保持器２１Ｂを出力軸８に対して正転方向に相対回転させることにより、２速保持器２１Ｂに保持されたローラ２０を、カム面１９と円筒面１７の間の正転方向側の空間狭まり部分に係合させ、そのローラ２０を介して２速出力ギヤ９Ｂと出力軸８の間で正転方向のトルクを伝達することが可能となっており、一方、電動モータ３が発生するトルクにより車両を後退させるときは、２速保持器２１Ｂを出力軸８に対して逆転方向に相対回転させることにより、２速保持器２１Ｂに保持されたローラ２０を、カム面１９と円筒面１７の間の逆転方向側の空間狭まり部分に係合させ、そのローラ２０を介して２速出力ギヤ９Ｂと出力軸８の間で逆転方向のトルクを伝達することが可能となっている。
【００９８】
図１８、図２１に示すように、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２７，２７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。
【００９９】
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２４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と切欠き３０は同じ幅に形成されている。
【０１００】
延出部２７，２７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している。
【０１０１】
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１８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。
【０１０２】
図４に示すように、１速カム部材１８Ａと２速カム部材１８Ｂの出力軸８に対する回り止めは、スプライン嵌合によって行なわれている。１速カム部材１８Ａのカム面１９と２速カム部材１８Ｂのカム面１９は同数かつ同位相となっている。また、１速カム部材１８Ａと２速カム部材１８Ｂは、出力軸８の外周に嵌合した一対の止め輪３１によって軸方向
に非可動となっている。１速カム部材１８Ａと２速カム部材１８Ｂの間には間座３２が組み込まれている。
【０１０３】
１速の２ウェイローラクラッチ１６Ａと２速の２ウェイローラクラッチ１６Ｂは、変速アクチュエータ３３により選択的に係合することができるようになっている。
【０１０４】
図１６に示すように、変速アクチュエータ３３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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
２速摩擦板３５Ｂの突片３６の先端に凹部３７が形成されて、間座３２の外周には、凹部３７に係合する凸部３８が形成されている。そして、凹部３７と凸部３８は、２速摩擦板３５Ｂが２速出力ギヤ１０Ｂの側面から離反した位置にある状態では、凹部３７と凸部３８が係合することで、２速摩擦板３５Ｂを間座３２を介して出力軸８に回り止めし、このとき、２速摩擦板３５Ｂに回り止めされた２速保持器２１Ｂが中立位置に保持されるようになっている。また、２速摩擦板３５Ｂが２速出力ギヤ１０Ｂの側面に接触する位置にある状態では、凹部３７と凸部３８の係合が解除することで、２速摩擦板３５Ｂの回り止めが解除されるようになっている。
【０１０８】
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。
【０１０９】
２速離反ばね３９Ｂは、間座３２の外周に沿って巻回されたコイルスプリングであり、その一端が２速ワッシャ３９Ｂを介して２速カム部材１８Ｂの軸方向端面で支持されている。２速ワッシャ３９Ｂは、２速カム部材１８Ｂの軸方向端面の径方向溝２９を覆うように環状に形成されている。
【０１１０】
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ＳＰ１ｆ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ＳＰ２ｆ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ＳＰ１ｆと２速シフト位置ＳＰ２ｆ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。シフト機構４１は、前述のように変速比切換機構４０の一部を構成する。
【０１１１】
図１９、図２０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、シフトモータである変速切換アクチュエータ４７と、変速切換アクチュエータ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。
【０１１２】
図２０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１１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。
【０１１３】
このシフト機構４１は、変速切換アクチュエータ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。
【０１１４】
図１６に示すように、シフトフォーク４５と環状溝４４の間の両側の軸方向隙間には、軸方向に圧縮可能な予圧ばね５０が組み込まれている。これにより、シフトリング３４で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ときに、シフトスリーブ４３に対するシフトフォーク４５の軸方向の相対位置を調節することによって予圧ばね５０のばね力を調節し、１速摩擦板３５Ａと１速出力ギヤ１０Ａの接触面間の摩擦力を調整することが可能となっている。また、シフトリング３４で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ときも、２速摩擦板３５Ｂと２速出力ギヤ１０Ｂの接触面間の摩擦力を調整することが可能となっている。
【０１１５】
図３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６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。
【０１１６】
ディファレンシャル６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、左側の車輪に接続されたアクスル５８の軸端部が接続され、右側のサイドギヤ５７には、右側の車輪に接続されたアクスル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を介して左右の車輪に分配される。
【０１１７】
以下に、車両用モータ駆動装置Ａの動作例を説明する。
まず、図１６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２１Ａは１速スイッチばね２２Ａ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ので、１速の２ウェイローラクラッチ１６Ａはローラ２０の係合が解除された状態となり、２速の２ウェイローラクラッチ１６Ｂもローラ２０の係合が解除された状態となる。
【０１１８】
この状態では、図３に示す電動モータ３の駆動により入力軸７が回転しても、１速の２ウェイローラクラッチ１６Ａと２速の２ウェイローラクラッチ１６Ｂによって回転の伝達が遮断されるので、１速出力ギヤ１０Ａおよび２速出力ギヤ１０Ｂは空転し、入力軸７の
回転は出力軸８に伝達されない。
【０１１９】
次に、シフト機構４１を作動させて、図１６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の側面に接触し、そ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２１Ａが１速スイッチばね２２Ａの弾性力に抗して中立位置から係合位置に移動するので、１速保持器２１Ａに保持されたローラ２０が、円筒面１７とカム面１９の間の楔状空間Ｓの狭まり部分に押し込まれて係合した状態となる。
【０１２０】
この状態では、１速出力ギヤ１０Ａの回転は、１速の２ウェイローラクラッチ１６Ａを介して出力軸８に伝達され、出力軸８の回転が、ディファレンシャル６を介してアクスル５８に伝達される。その結果、図１に示す電気自動車ＥＶにおいては、駆動輪としての前輪１が回転駆動され、図２に示すハイブリッド車ＨＶにおいては補助駆動輪としての後輪２が回転駆動される。
【０１２１】
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２２Ａの弾性力により１速保持器２１Ａが係合位置から中立位置に移動し、この１速保持器２１Ａの移動によって１速の２ウェイローラクラッチ１６Ａの係合が解除される。
【０１２２】
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の側面に接触し、その接触面間の摩擦力によって２速摩擦板３５Ｂが出力軸８に対して相対回転し、２速摩擦板３５Ｂに回り止めされた２速保持器２１Ｂが２速スイッチばね２２Ｂの弾性力に抗して中立位置から係合位置に移動するので、２速保持器２１Ｂに保持されたローラ２０が、円筒面１７とカム面１９の間の楔状空間Ｓの狭まり部分に押し込まれて係合した状態となる。
【０１２３】
この状態では、２速出力ギヤ１０Ｂの回転は、２速の２ウェイローラクラッチ１６Ｂを介して出力軸８に伝達され、出力軸８の回転がディファレンシャル６を介してアクスル５８に伝達される。
【０１２４】
同様に、シフトリング３４を２速シフト位置から１速シフト位置に軸方向移動させることにより、２速の２ウェイローラクラッチ１６Ｂの係合を解除して、１速の２ウェイローラクラッチ１６Ａを係合させることができる。
【０１２５】
ところで、１速の２ウェイローラクラッチ１６Ａを係合解除するときに、１速の２ウェイローラクラッチ１６Ａを介してトルクが伝達していると、そのトルクがローラ２０を円筒面１７とカム面１９の間の楔状空間Ｓの狭まり部分に押し込むように作用し、１速の２ウェイローラクラッチ１６Ａの係合解除が妨げられる。そのため、シフト機構４１の作動により、シフトリング３４が１速シフト位置ＳＰ１ｆから２速シフト位置ＳＰ２ｆに向かって軸方向移動を開始したときに、１速摩擦板３５Ａが、１速出力ギヤ１０Ａの側面から既に離反しているにもかかわらず、１速の２ウェイローラクラッチ１６Ａの係合が解除されない可能性がある。
【０１２６】
このため、１速の２ウェイローラクラッチ１６Ａを確実に係合解除するためには、シフト機構４１の作動により、１速摩擦板３５Ａを１速出力ギヤ１０Ａの側面から離反させるだけでなく、電動モータ３の出力を制御して、入力軸７と出力軸８の間で伝達するトルクを変化させる必要がある。２速の２ウェイローラクラッチ１６Ｂを係合解除するときも同様である。
【０１２７】
そこで、上記制御システムでは、図１５に示す変速制御装置により、電動モータ３と変速切換アクチュエータ４７を制御し、この制御により１速の２ウェイローラクラッチ１６Ａまたは２速の２ウェイローラクラッチ１６Ｂの係合を解除するときの動作の信頼性を確保している。
【符号の説明】
【０１２８】
１…前輪
２…後輪
３…電動モータ
４…モータ軸
５…変速機
６…ディファレンシャル
７…入力軸
８…出力軸
９Ａ，９Ｂ入力ギヤ
１０Ａ，１０Ｂ…出力ギヤ
１６Ａ，１６Ｂ…ローラクラッチ
１７…円筒面
１９…カム面
２０…ローラ
１８Ａ，１８Ｂ…内輪
２１Ａ，２１Ｂ…保持器
２２Ａ，２２Ｂ…スイッチばね
２３…外輪
３４…シフトリング
３５Ａ，３５Ｂ…摩擦板
３９Ａ，３９Ｂ…離反ばね
４０…変速比切換機構
４１…シフト機構
４７…変速切換アクチュエータ
４５…シフトフォーク（シフト部材）
６０…統合ＥＣＵ
６１…変速ＥＣＵ
６２…インバータ装置
７１…インバータ
７２…インバー制御回路
４１…シフト機構
８１…変速指令生成手段
８２…変速操作時制御手段
８３…ショック低減制御
８４…ＯＮ操作時加速制御制段
８５…ＯＦＦ操作時回生制御手段
８６…繰り返し操作制御手段
８７…トルク補間制御手段
８８…リアルタイムトルク制御手段
８９…起動時回転数制御手段
９０…ＯＦＦ操作時制御方法切換手段
９１…停車時制御方法切換手段
Ａ…車両用モータ駆動装置
ＥＶ…電気自動車
ＨＶ…ハイブリッド自動車
ＬＡ，ＬＢ…ギヤ列
【図１】
2013113435.tif 000003
【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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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