JP2013183503A - 電動車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】微車速が残った状態でシフトレンジが車両の前進レンジおよび後進レンジの一方から他方に切り替えられたときにも、動力伝達系のガタ詰めによる歯打ち音や振動の発生を防止できる、電動車両の制御装置を提供する。
【解決手段】シフト操作により、シフトレンジがＤレンジおよびＲレンジの一方からＮレンジに切り替えられると、これに応答して、その切替前のシフトレンジに対応したモータの制御におけるトルク指令値が０に設定される。その後、シフトレンジがＮレンジからＤレンジおよびＲレンジの他方に切り替えられると、これに応答して、逆方向レンジ切替フラグがオンにされる。そして、逆方向レンジ切替フラグがオンであり、かつ、モータの出力トルクが０になると、モータが制御されて、Ｎレンジからの切替後のシフトレンジに対応した方向のガタ詰めトルクがモータから所定時間にわたって出力される。
【選択図】図５

Description

本発明は、少なくとも電動モータを駆動源とする電動車両の制御装置に関する。

モータを駆動源とする電気自動車やエンジンおよびモータを駆動源とするハイブリッドカーなどの電動車両が市販されている。

電動車両では、モータがシフトレンジに応じた回転方向に駆動される。すなわち、運転者によるシフト操作でＤレンジ（前進レンジ）が選択されると、モータが正転方向に駆動され、Ｒレンジ（後進レンジ）が選択されると、モータが逆転方向に駆動される。そして、モータの駆動力が減速機を介して駆動輪に伝達されることにより、車両が前進または後進する。

モータから駆動輪までの動力伝達系には、多数のギヤが設けられており、ギヤのバックラッシュなどに起因するガタが存在する。そのため、停車中にシフトレンジがＤレンジからＲレンジに切り替えられ、または、停車中にシフトレンジがＲレンジからＤレンジに切り替えられた後、車両が発進されるときには、動力伝達系のガタが詰められた後に、モータの駆動力が駆動輪に伝達される。ガタが詰められるときに、モータから大きな駆動力が出力されていると、互いに噛合する一方のギヤの歯が他方のギヤの歯に強く衝突し、歯打ち音が発生したり、振動が発生したりする。

そこで、ＤレンジまたはＲレンジが選択された状態で、モータから出力されるクリープトルクによって微速走行（クリープ走行）が可能な電動車両において、停車中にシフトレンジがＤレンジからＲレンジに切り替えられ、または、停車中にシフトレンジがＲレンジからＤレンジに切り替えられた後、車両が発進されるときに、モータからクリープトルクよりも小さいガタ詰めトルクを出力させて、ガタを詰めるガタ詰め制御を行うことが提案されている。このガタ詰め制御により、車両が停止状態から発進されるときのガタ詰めによる歯打ち音および振動の発生を抑制することができる。

特開２０１１−２５０６４８号公報

しかしながら、車庫入れ時などに、微車速が残った状態でシフトレンジがＤレンジからＲレンジに切り替えられ、または、シフトレンジがＲレンジからＤレンジに切り替えられた場合、前述の提案に係るガタ詰め制御は行われないので、ガタ詰めによる歯打ち音や振動が発生する。

本発明の目的は、微車速が残った状態でシフトレンジが車両の前進レンジおよび後進レンジの一方から他方に切り替えられたときにも、動力伝達系のガタ詰めによる歯打ち音や振動の発生を防止できる、電動車両の制御装置を提供することである。

前記の目的を達成するため、本発明に係る制御装置が適用される電動車両は、少なくとも所定車速以下の微車速状態でモータの駆動力のみによる走行が可能である。前記制御装置は、前記微車速状態で、シフト操作によるシフトレンジの切り替えを許容するシフト切替許容手段と、前記シフトレンジが前進レンジ、後進レンジおよび前記前進レンジと前記後進レンジとの間の中立レンジのいずれであるかを検出するシフトレンジ検出手段と、前記シフトレンジ検出手段の出力に基づいて、前記シフトレンジが前記前進レンジおよび前記後進レンジの一方から前記中立レンジに切り替えられたと判断したことに応答して、その切替前の前記シフトレンジに対応した前記モータの制御におけるトルク指令値を０に設定するトルク指令値設定手段と、前記トルク指令値設定手段によって前記トルク指令値が０に設定された後、前記シフトレンジ検出手段の出力に基づいて、前記シフトレンジが前記中立レンジから前記前進レンジおよび前記後進レンジの前記一方とは異なる他方に切り替えられたと判断したことに応答して、逆方向レンジ切替フラグをオンにするフラグ制御手段と、前記逆方向レンジ切替フラグがオンであり、かつ、前記モータの出力トルクが０になったことに応答して、前記モータを制御して、前記モータから前記中立レンジからの切替後の前記シフトレンジに対応した方向のガタ詰めトルクを所定時間にわたって出力させるガタ詰め制御手段と、前記所定時間の経過後、前記中立レンジから切り替えられた後の前記シフトレンジに対応した前記モータの制御を実行する切替後モータ制御手段とを含む。

シフト操作により、シフトレンジが前進レンジおよび後進レンジの一方から中立レンジに切り替えられると、これに応答して、その切替前のシフトレンジに対応したモータの制御におけるトルク指令値が０に設定される。これにより、モータの出力トルクが０に近づく。

その後、シフトレンジが中立レンジから前進レンジおよび後進レンジの他方に切り替えられると、これに応答して、逆方向レンジ切替フラグがオンにされる。

そして、逆方向レンジ切替フラグがオンであり、かつ、モータの出力トルクが０になると、モータが制御されて、中立レンジからの切り替え後のシフトレンジに対応した方向のガタ詰めトルクがモータから所定時間にわたって出力される。ガタ詰めトルクは、モータから電動車両の駆動輪までの動力伝達系に入力される。これにより、動力伝達系に含まれるギヤが回転し、動力伝達系に存在するガタが詰められる。ガタ詰めトルクが比較的小さなトルク、好ましくはクリープトルクよりも小さなトルクに設定されることにより、ガタ詰めによる歯打ち音や振動の発生を抑制することができる。

そして、動力伝達系に存在するガタが詰められて、モータからのガタ詰めトルクの出力が停止された後、中立レンジからの切り替え後のシフトレンジに対応したモータの制御が開始される。そのため、中立レンジからの切り替え後のシフトレンジに対応したモータの制御の開始後に、ガタ詰めによる歯打ち音や振動が発生することはない。

シフトレンジの切り替えは、所定車速以下の微車速が残った状態（微車速状態）であっても許容される。微車速状態で逆方向レンジ切替（前進レンジおよび後進レンジの一方から中立レンジを経由した前進レンジおよび後進レンジの他方へのシフトレンジの切り替え）が行われても、逆方向レンジ切替後のシフトレンジに対応したモータの制御が開始される前に、ガタ詰めトルクによって動力伝達系に存在するガタが詰められる。よって、ガタ詰めの際および逆方向レンジ切替後のシフトレンジに対応したモータの制御の開始後に、ガタ詰めによる歯打ち音および振動の発生を防止することができる。

本発明によれば、微車速が残った状態でシフトレンジが車両の前進レンジおよび後進レンジの一方から他方に切り替えられたときにも、動力伝達系のガタ詰めによる歯打ち音や振動の発生を防止できる。

図１は、本発明の一実施形態に係る電動車両の構成を図解的に示す図である。 図２は、車速とモータの出力トルクとの関係を定めた正転トルクマップである。 図３は、車速とモータの出力トルクとの関係を定めた逆転トルクマップである。 図４Ａは、ガタ詰め制御の流れを示すフローチャート（その１）である。 図４Ｂは、ガタ詰め制御の流れを示すフローチャート（その２）である。 図５は、ガタ詰め制御時の車速、シフト切替許可フラグ、シフトレンジ、逆方向レンジ切替フラグ、ガタ詰め判定フラグおよびモータトルクの時間変化を示す図である。 図６は、ガタ詰めトルクの出力中にアクセルペダルが踏み込まれたときの車速、シフト切替許可フラグ、シフトレンジ、逆方向レンジ切替フラグ、ガタ詰め判定フラグおよびモータトルクの時間変化を示す図である。 図７は、ガタ詰めトルクの出力前におけるギヤの噛合状態を示す図である。 図８は、ガタ詰めトルクの出力中におけるギヤの噛合状態を示す図である。 図９は、ガタ詰めトルクの出力終了時におけるギヤの噛合状態を示す図である。

以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る電動車両の構成を図解的に示す図である。

電動車両１は、モータ２を駆動源とする電気自動車である。

電動車両１の左右の前輪３ＦＬ，３ＦＲは、ハブから延伸されたシャフトがハブキャリアに設けられたハブベアリングに保持されることにより、シャフトを中心に回転可能に設けられている。また、左右の後輪３ＲＬ，３ＲＲは、それぞれ左右方向に延びる後輪シャフト４ＲＬの左端部および後輪シャフトＲＲの右端部に連結されている。

モータ２の出力軸は、複数のギヤからなるギヤ列を含む減速機５を介して、後輪シャフト４ＲＬ，４ＲＲに連結されている。モータ２が発生する駆動力は、減速機５によって減速され、ディファレンシャルギヤ５Ｄおよび後輪シャフト４ＲＬ，４ＲＲを介して、後輪３ＲＬ，３ＲＲに伝達される。また、電動車両１の制動時には、モータ２が発電機として機能し、電動車両１の運動エネルギーが後輪シャフト４ＲＬ，４ＲＲの回転力として減速機５を介してモータ２の出力軸に伝達され、モータ２の出力軸の回転が電力に回生される。

高圧バッテリ７は、インバータ６を介して、モータ２に接続されている。

インバータ６には、高圧バッテリ７が接続されている。高圧バッテリ７は、モータ２を駆動／発電する電力を蓄えておくために設けられている。モータ２の駆動時には、高圧バッテリ７が出力する直流電力がインバータ６で交流電力に変換され、その変換後の交流電力が駆動電力としてモータ２に供給される。一方、モータ２の発電時には、モータ２が出力する交流電力がインバータ６で直流電力に変換され、その変換後の直流電力により、高圧バッテリ７が充電される。

また、インバータ６には、ＤＣ−ＤＣコンバータ８を介して、補機バッテリ９が接続されている。補機バッテリ９に蓄えられた電力は、電動車両１に備えられている補機に供給される。また、モータ２の発電時には、インバータ６から出力される直流電力がＤＣ−ＤＣコンバータ８で降圧されて、その降圧された直流電力により、補機バッテリ９が充電される。

また、電動車両１には、ＣＰＵおよびメモリを含む構成の複数のＥＣＵ（電子制御ユニット）が備えられている。ＥＣＵには、車両ＥＣＵ１１、モータＥＣＵ１２、ブレーキＥＣＵ１３およびバッテリＥＣＵ１４が含まれる。車両ＥＣＵ１１、モータＥＣＵ１２、ブレーキＥＣＵ１３およびバッテリＥＣＵ１４は、たとえば、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信プロトコルにより、相互に通信可能である。

車両ＥＣＵ１１は、車両１の全体を制御する。車両ＥＣＵ１１には、シフトレンジがＤレンジ（前進レンジ）、Ｒレンジ（後進レンジ）、Ｎレンジ（中立レンジ）およびＰレンジ（駐車レンジ）のいずれであるかを検出するシフトセンサ２１、アクセルペダル（図示せず）の操作量を検出するアクセルセンサ２２、ブレーキペダル（図示せず）の操作量を検出するブレーキセンサ２３および車速を検出する車速センサ２４などの各種センサの検出信号が入力される。車両ＥＣＵ１１は、各種センサから入力される検出信号に基づいて、車両１の各部の制御に必要な指令をモータＥＣＵ１２、ブレーキＥＣＵ１３およびバッテリＥＣＵ１４に与える。また、車両ＥＣＵ１１は、インバータ６から出力される直流電力を補機バッテリ９の充電に適した電圧に降圧するために、ＤＣ−ＤＣコンバータ８を制御する。

モータＥＣＵ１２は、車両ＥＣＵ１１から与えられるモータトルク指令値に基づいて、インバータ６を制御し、インバータ６からモータ２に供給される電力を制御する。また、モータＥＣＵ１２は、モータ２で回生される交流電力の直流電力への変換のために、インバータ６を制御する。

ブレーキＥＣＵ１３は、車両ＥＣＵ１１から与えられる指令に基づいて、ブレーキアクチュエータ３１を制御する。ブレーキアクチュエータ３１の制御により、前輪ブレーキ３２ＦＬ，３２ＦＲからそれぞれ前輪３ＦＬ，３ＦＲに制動力が付与され、後輪ブレーキ３２ＲＬ，３２ＲＲからそれぞれ後輪３ＲＬ，３ＲＲに制動力が付与される。

バッテリＥＣＵ１４は、高圧バッテリ７の充放電量を監視しており、車両ＥＣＵ１１から与えられる指令に基づいて、高圧バッテリ７の充放電可能電力量を車両ＥＣＵ１１に送信する。

図２は、車速とモータの出力トルクとの関係を定めた正転トルクマップである。

図２に示される正転トルクマップは、車両ＥＣＵ１１により、電動車両１を前進させるためにモータ２を正転方向に駆動する際に、モータ２から出力されるトルクの目標値であるモータトルク指令値を設定するために参照される。正転トルクマップは、車両ＥＣＵ１１のメモリに格納されている。

たとえば、アクセルペダルが踏み込まれていないとき（アクセルオフ）のアクセルペダルの操作量を０％とし、アクセルペダルが最大まで踏み込まれたとき（アクセル全開）のアクセルペダルの操作量を１００％として、複数の操作量域（操作量範囲）が設定され、各操作量域に対して１つの正転トルクマップが作成されている。

アクセルペダルの操作量が０％であるときに参照される正転トルクマップは、車速が０ｋｍ／ｈから電動車両１の前進方向の所定車速までの範囲において、車速が大きいほど、モータ２から出力される正のトルク（正転方向のトルク）が小さくなるように設定されている。そして、車速が前進方向の所定車速を超える場合、モータ２が回生トルクを出力するように設定されている。また、いわゆるロールバックを考慮して、電動車両１の後進方向の車速に対しては、モータ２から正のトルクが出力されるように設定されている。アクセルペダルの操作量が０％であるときに、モータ２から出力される正のトルクは、クリープトルクである。

図３は、車速とモータの出力トルクとの関係を定めた逆転トルクマップである。

図３に示される逆転トルクマップは、車両ＥＣＵ１１により、電動車両１を後進させるためにモータ２を正転方向と反対の逆転方向に駆動する際に、モータ２から出力されるトルクの目標値であるモータトルク指令値を設定するために参照される。逆転トルクマップは、車両ＥＣＵ１１のメモリに格納されている。

たとえば、アクセルペダルが踏み込まれていないとき（アクセルオフ）のアクセルペダルの操作量を０％とし、アクセルペダルが最大まで踏み込まれたとき（アクセル全開）のアクセルペダルの操作量を１００％として、複数の操作量域（操作量範囲）が設定され、各操作量域に対して１つの逆転トルクマップが作成されている。

アクセルペダルの操作量が０％であるときに参照される逆転トルクマップは、車速が０ｋｍ／ｈから電動車両１の後進方向の所定車速までの範囲において、車速が大きいほど、モータ２から出力される負のトルク（逆転方向のトルク）が小さくなるように設定されている。そして、車速が後進方向の所定車速を超える場合、モータ２が回生トルクを出力するように設定されている。また、いわゆるロールバックを考慮して、電動車両１の前進方向の車速に対しては、モータ２から負のトルクが出力されるように設定されている。アクセルペダルの操作量が０％であるときに、モータ２から出力される負のトルクは、クリープトルクである。

図４Ａ，４Ｂは、ガタ詰め制御の流れを示すフローチャートである。図５は、ガタ詰め制御時の車速、シフト切替許可フラグ、シフトレンジ、逆方向レンジ切替フラグ、ガタ詰め判定フラグおよびモータトルクの時間変化を示す図である。

運転者がシフトレバー（図示せず）を操作し、このシフト操作により、シフトレンジがＤレンジおよびＲレンジの一方からＮレンジを経由してＤレンジおよびＲレンジの他方に切り替えられたときには、モータ２からガタ詰めトルクが出力されて、モータ２から後輪３ＲＬ，３ＲＲまでの動力伝達系、とくに減速機５に存在するガタが詰められた後、その切替後のシフトレンジに対応したモータ２の制御が行われる。なお、以下では、ＤレンジおよびＲレンジの一方からＮレンジを経由したＤレンジおよびＲレンジの他方へのシフトレンジの切り替えを「逆方向レンジ切替」という。

逆方向レンジ切替前には、車両ＥＣＵ１１により、逆方向レンジ切替前のシフトレンジに対応したトルクマップが参照されて、モータトルク指令値が設定される（ステップＳ１）。たとえば、逆方向レンジ切替前のシフトレンジがＲレンジである場合、図３に示される逆転トルクマップが参照されて、モータトルク指令値が設定される。また、逆方向レンジ切替前のシフトレンジがＤレンジである場合、図２に示される正転トルクマップが参照されて、モータトルク指令値が設定される。そして、モータトルク指令値に応じたトルクがモータ２から出力される。

このモータ２の制御中、車両ＥＣＵ１１により、前進方向または後進方向の車速がインヒビット車速Ｖｉｈｔ（シフトレンジを切替許可する車速範囲。たとえば、５ｋｍ／ｈ以下）であるか否かが繰り返し調べられる（ステップＳ２）。

前進方向または後進方向の車速がインヒビット車速Ｖｉｈｔ以下であれば（ステップＳ２のＹＥＳ）、図５に示されるように、車両ＥＣＵ１１のメモリに設けられたシフト切替許可フラグがオン（シフト切替許可フラグに１がセット）される（ステップＳ３、時刻ｔ１）。シフト切替許可フラグがオンされると、シフトレンジの切り替えが許可される。

その後、車両ＥＣＵ１１により、シフトレンジがＮレンジであるか否かが判断される（ステップＳ４）。シフト切替許可フラグは、車速がインヒビット車速Ｖｉｈｔよりも大きいときにオフにされる（０がセットされる）。

シフトレンジがＮレンジでなければ（ステップＳ４のＮＯ）、シフト切替許可フラグがオンにされる前のシフトレンジがＲレンジであった場合には、ＮレンジからＤレンジに切り替えられたか否かが判断される（ステップＳ５）。また、シフト切替許可フラグがオンにされる前のシフトレンジがＤレンジであった場合には、ＮレンジからＲレンジに切り替えられたか否かが判断される（ステップＳ５）。

ＮレンジからＤレンジまたはＲレンジへの切り替えが行われるまでは（ステップＳ５のＮＯ）、車両ＥＣＵ１１により、ステップＳ１〜Ｓ５の処理が繰り返される。

シフトレンジがＲレンジまたはＤレンジからＮレンジに切り替えられて（時刻ｔ２）、シフトレンジがＮレンジであると判断されると（ステップＳ４のＹＥＳ）、モータトルク指令値が０に設定される（ステップＳ６）。これにより、モータ２の出力トルクが低下（収束）し始める。

そして、ＮレンジからＤレンジまたはＲレンジへの切り替えが行われると（時刻ｔ３）、つまり逆方向レンジ切替が行われると（ステップＳ５のＹＥＳ）、車両ＥＣＵ１１のメモリに設けられた逆方向レンジ切替フラグがオン（逆方向レンジ切替フラグに１がセット）される（ステップＳ７）。

ＮレンジからＤレンジまたはＲレンジへの切り替えが行われても、モータトルク指令値は、０に保持される。これにより、モータ２の出力トルクは、０まで収束する。

その後、モータ２の出力トルク（実トルク）が０に収束すると（ステップＳ８のＹＥＳ）、車両ＥＣＵ１１により、車両ＥＣＵ１１のメモリに設けられたガタ詰め判定フラグがオン（ガタ詰め判定フラグに１がセット）される（ステップＳ９、時刻ｔ４）。これに応答して、車両ＥＣＵ１１により、モータトルク指令値がガタ詰めトルク指令値に設定され、モータ２から逆方向レンジ切替後のシフトレンジに対応した方向のガタ詰めトルクが出力される。ガタ詰めトルク指令値は、ガタ詰めトルクがクリープトルクよりも小さなトルクであるように設定されている。

そして、モータ２からガタ詰めトルクが予め設定された時間にわたって出力されると（ステップＳ１０のＹＥＳ）、図５に示されるように、逆方向レンジ切替フラグおよびガタ詰め判定フラグがオフ（０にリセット）される（時刻ｔ５）。そして、車両ＥＣＵ１１により、逆方向レンジ切替後のシフトレンジに対応したトルクマップが参照されて、モータトルク指令値が設定される（ステップＳ１１）。たとえば、逆方向レンジ切替後のシフトレンジがＤレンジである場合、図２に示される正転トルクマップが参照されて、モータトルク指令値が設定される。また、逆方向レンジ切替後のシフトレンジがＲレンジである場合、図３に示される逆転トルクマップが参照されて、モータトルク指令値が設定される。そして、モータトルク指令値に応じたトルクがモータ２から出力される。

ガタ詰めトルクの出力が終了した時点で（時刻ｔ５）、モータ２の出力トルクが０に収束することなく、逆方向レンジ切替後のシフトレンジに対応したトルクマップに基づくモータトルク指令値が設定される。これにより、時間遅れを生じることなく、切替後のシフトレンジに対応したトルクをモータ２から出力させることができる。

このように、シフト操作により、シフトレンジがＤレンジおよびＲレンジの一方からＮレンジに切り替えられると、これに応答して、その切替前のシフトレンジに対応したモータ２の制御におけるトルク指令値が０に設定される。これにより、モータ２の出力トルクが０に近づく。

その後、シフトレンジがＮレンジからＤレンジおよびＲレンジの他方に切り替えられると、これに応答して、逆方向レンジ切替フラグがオンにされる。

そして、逆方向レンジ切替フラグがオンであり、かつ、モータ２の出力トルクが０になると、モータ２が制御されて、Ｎレンジからの切替後のシフトレンジに対応した方向のガタ詰めトルクがモータ２から所定時間にわたって出力される。ガタ詰めトルクは、モータ２から電動車両１の後輪３ＲＬ，３ＲＲまでの動力伝達系に入力される。これにより、減速機５などに含まれるギヤが回転し、減速機５などに存在するガタが詰められる。ガタ詰めトルクがクリープトルクよりも小さなトルに設定されているので、ガタ詰めによる歯打ち音や振動の発生を抑制することができる。

そして、減速機５などに存在するガタが詰められて、モータ２からのガタ詰めトルクの出力が停止された後、逆方向レンジ切替後のシフトレンジに対応したモータ２の制御が開始される。そのため、逆方向レンジ切替後のシフトレンジに対応したモータ２の制御の開始後に、ガタ詰めによる歯打ち音や振動が発生することはない。

逆方向レンジ切替は、所定車速（この実施形態では、５ｋｍ／ｈ）以下の微車速が残った状態（微車速状態）であっても許容される。微車速状態で逆方向レンジ切替が行われても、逆方向レンジ切替後のシフトレンジに対応したモータ２の制御が開始される前に、ガタ詰めトルクによって減速機などに存在するガタが詰められる。よって、ガタ詰めの際および逆方向レンジ切替後のシフトレンジに対応したモータ２の制御の開始後に、ガタ詰めによる歯打ち音および振動の発生を防止することができる。

図６は、ガタ詰めトルクの出力中にアクセルペダルが踏み込まれたときの車速、シフト切替許可フラグ、シフトレンジ、逆方向レンジ切替フラグ、ガタ詰め判定フラグおよびモータトルクの時間変化を示す図である。

モータトルク指令値が０に設定されてからガタ詰め判定フラグがオフされるまでの間は、アクセル開度許可フラグがオフ（アクセル開度許可フラグに０がセット）されて、アクセルペダルが踏み込まれても、アクセル開度に基づくモータトルク指令値が設定されない。そして、ガタ詰めトルクの出力が停止され、ガタ詰め判定フラグがオフされた後、図２に示される正転トルクマップに基づいて（逆方向レンジ切替後のシフトレンジがＲレンジである場合には、図３に示される逆転トルクマップに基づいて）、モータトルク指令値が設定される。これにより、ガタ詰めが完了していない時点で正転トルクマップ（逆方向レンジ切替後のシフトレンジがＲレンジである場合には、逆転トルクマップ）によるモータ制御が開始されることを防止でき、歯打ち音や衝撃の発生を防止することができる。この際に、アクセルペダルの操作に対してモータ２のトルクの出力が遅れすぎないように、ガタ詰めトルクの出力時間は必要最小限の時間に設定されることが好ましい。

図７は、ガタ詰めトルクの出力前（図５，６に示される時刻ｔ４までの期間）におけるギヤの噛合状態を示す図である。図８は、ガタ詰めトルクの出力中（図５，６に示される時刻ｔ４から時刻ｔ５までの期間）におけるギヤの噛合状態を示す図である。図９は、ガタ詰めトルクの出力終了時（図５，６に示される時刻ｔ５）におけるギヤの噛合状態を示す図である。

図５，６に示される時刻ｔ４でモータ２からガタ詰めトルクが出力されるまでは、図７に示されるように、モータ２側のギヤ４１から減速機５側のギヤ４２に逆転方向のトルクが作用している。

時刻ｔ４でモータ２からガタ詰めトルクの出力が開始されると、図８に示されるように、モータ２側のギヤ４１の回転トルクの方向が反転する。この時点で減速機５側のギヤ４２は、微車速による回転が残っている。

そして、時刻ｔ５になると、図９に示されるように、モータ２側のギヤ４１の歯と減速機５側のギヤ４２の歯とが当接し、ガタ詰めが完了する。この際、電動車両１に微車速が残っている場合、減速機５側のギヤ４２の回転は、走行抵抗によって低下し、モータ２側のギヤ４１の回転は、ベアリング損失によって低下する。減速機５側のギヤ４２の回転の走行抵抗による低下は、モータ２側のギヤ４２の回転のベアリング損失による低下よりも大きい。そのため、電動車両１に微車速が残っている場合、電動車両１が停止している場合よりも、ガタが早く詰まる。よって、電動車両１が微車速で走行しているときにガタ詰め制御が行われる場合において、電動車両１の停車中にガタ詰め制御が行われる場合と比較して、ガタ詰めトルクの大きさおよび／またはそのガタ詰めトルクが出力される時間がそれぞれ小さい値に設定されてもよい。これにより、車庫入れ時などに、さらに素早いシフトレンジの切り替えを実現することができる。

以上、本発明のいくつかの実施形態について説明したが、本発明は、他の形態で実施することもできる。

たとえば、電動車両１の一例として、電気自動車を取り上げたが、本発明は、エンジンおよびモータを駆動源とするハイブリッドカーに適用することもできる。

その他、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

１ 電動車両
２ モータ
１１ 車両ＥＣＵ（制御装置、逆方向レンジ切替許容手段、逆方向レンジ切替検出手段、フラグ制御手段、トルク指令値設定手段、ガタ詰め制御手段、切替後モータ制御手段）
２１ シフトセンサ（逆方向レンジ切替検出手段）

Claims (1)

1. 少なくとも所定車速以下の微車速状態でモータの駆動力のみによる走行が可能である電動車両の制御装置であって、
   前記微車速状態で、シフト操作によるシフトレンジの切り替えを許容するシフト切替許容手段と、
   前記シフトレンジが前進レンジ、後進レンジおよび前記前進レンジと前記後進レンジとの間の中立レンジのいずれであるかを検出するシフトレンジ検出手段と、
   前記シフトレンジ検出手段の出力に基づいて、前記シフトレンジが前記前進レンジおよび前記後進レンジの一方から前記中立レンジに切り替えられたと判断したことに応答して、その切替前の前記シフトレンジに対応した前記モータの制御におけるトルク指令値を０に設定するトルク指令値設定手段と、
   前記トルク指令値設定手段によって前記トルク指令値が０に設定された後、前記シフトレンジ検出手段の出力に基づいて、前記シフトレンジが前記中立レンジから前記前進レンジおよび前記後進レンジの前記一方とは異なる他方に切り替えられたと判断したことに応答して、逆方向レンジ切替フラグをオンにするフラグ制御手段と、
   前記逆方向レンジ切替フラグがオンであり、かつ、前記モータの出力トルクが０になったことに応答して、前記モータを制御して、前記モータから前記中立レンジからの切替後の前記シフトレンジに対応した方向のガタ詰めトルクを所定時間にわたって出力させるガタ詰め制御手段と、
   前記所定時間の経過後、前記中立レンジから切り替えられた後の前記シフトレンジに対応した前記モータの制御を実行する切替後モータ制御手段とを含む、電動車両の制御装置。

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