JP2014084969A - 電気自動車の変速制御方法および変速制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 電気自動車の力行制御時または変速制御時に、急ブレーキを検出したときのクラッチのショックトルクを低減することができる電気自動車の変速制御方法および変速制御装置を提供する。
【解決手段】 急ブレーキ判定手段８０は、急ブレーキ検出部８３からの信号に基づいて、急ブレーキか急ブレーキ解除かを判定する。変速制御手段８１は、現変速段の力行制御時または変速制御時に、急ブレーキ判定手段８０により急ブレーキと判定されたとき、クラッチ解除手段７７、シンクロ制御手段７８、およびクラッチ係合手段７９のいずれかの動作に応じて、変速機を制御する。このように急ブレーキと判定されたとき、各手段のいずれかの動作に応じてきめ細かく変速機を制御することで、力行制御時または変速制御時に、急ブレーキを検出したときのクラッチのショックトルクを低減し得る。
【選択図】 図９

Description

この発明は、電気自動車の力行制御時または変速時に、急ブレーキと検出した際のクラッチのショックトルクを低減し得る電気自動車の変速制御方法および変速制御装置に関する。

電気自動車の駆動装置として、電動モータ、２段変速機、および差動装置（ディファレンシャル）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（例えば、特願２０１１−２２７６６６）。

特開平８−８６３５３号公報 特開平７−１１１７０７号公報

＜エンジン車＞
急ブレーキ操作検出時、ロックアップクラッチを解放するか若しくは解放を継続する。これと共に、その時点ですでに変速操作を開始しているときには、変速操作を続行して変速を終了させるか、変速操作を中断して変速開始前の変速段にするかを判断して実行し、いずれにおいても、それ以降の新たな変速を禁止する制御方法が提案されている（特許文献１）。

しかし、この制御方法を特願２０１１−２２７６６６で開発された変速装置上に適用することはできない。
理由：特願２０１１−２２７６６６で開発された変速装置において、オートマチックトランスミッションを搭載したエンジン車のロックアップクラッチのようなクラッチ機構が、前記変速装置の入力シャフト側に備わっていない。このため、急ブレーキを検出した時点で、すでに変速操作を開始している場合に、クラッチを係合させると、クラッチ係合までに時間が掛かるため、その間に、特に氷雪路面上等でタイヤがロックしてしまう可能性が十分に考えられる。そこで、クラッチの内輪と外輪が大きな回転数差で係合してしまうことによって、大きなショックトルクが発生する。

＜電気自動車＞
電気自動車において、急ブレーキの際、アンチロックブレーキシステムを作動させる場合に、スリップ率λを０．２程度に抑えて路面摩擦抵抗μを大きい値に維持する。これにより、制動距離を短くし、且つ、バッテリへエネルギーを回生する方法が提案されている（特許文献２）。
しかし、タイヤの低速回転時またはタイヤのロック時、バッテリへのエネルギー回生量は少ないかまたは回生不能となってしまう。その時点で摩擦ブレーキに切換えると遅延が発生し、制動距離が伸びる可能性がある。

＜電気自動車＞
特願２０１１−２２７６６６の制御方法は、急ブレーキの際、すでに変速操作を開始しているときに、クラッチを係合させる。この場合、クラッチ係合までに時間が掛かるため、その間に、特に氷雪路面上等でタイヤがロックしてしまう可能性が十分に考えられる。そこで、クラッチの内輪と外輪が大きな回転数差で係合してしまうことによって、大きなショックトルクが発生する。

この発明の目的は、電気自動車の力行制御時または変速制御時に、急ブレーキを検出したときのクラッチのショックトルクを低減することができる電気自動車の変速制御方法および変速制御装置を提供することである。

この発明の電気自動車の変速制御方法は、互いに変速比が異なる複数の変速段のギヤ列ＬＡ，ＬＢと、走行用の電動モータ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ウェイ型のクラッチ１６Ａ，１６Ｂと、これら各クラッチ１６Ａ，１６Ｂの断続の切換を行う変速比切換機構４０とを有する変速機５を備え、
前記各クラッチ１６Ａ，１６Ｂは、内輪１８Ａ，１８Ｂのカム面１９と外輪２３Ａ，２３Ｂ間に設けられた各楔状空間Ｓに係合子２０が介在し、各係合子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、各係合子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り、
急ブレーキとその解除を検出する急ブレーキ検出部８３を備えた、
電気自動車における変速制御方法において、
目標変速段への変速指令に応答して、前記変速比切換機構４０により前記電動モータ３のトルクを除荷して現変速段のクラッチ１６Ａ，１６Ｂの係合を解除するクラッチ解除過程と、
前記電動モータ３を回転数制御することにより前記目標変速段の前記クラッチ１６Ａ，１６Ｂの外輪２３Ａ，２３Ｂと内輪１８Ａ，１８Ｂの回転数が同期するようにシンクロさせるシンクロ過程と、
前記電動モータ３を回転数制御することにより、目標変速段のクラッチ１６Ａ，１６Ｂを係合させるクラッチ係合過程とを有し、
前記急ブレーキ検出部８３からの信号に基づいて、急ブレーキか急ブレーキ解除かを判定する急ブレーキ判定過程と、
現変速段の力行制御時または変速制御時に、前記急ブレーキ判定過程により急ブレーキと判定されたとき、前記クラッチ解除過程、前記シンクロ過程、および前記クラッチ係合過程のいずれかの過程に応じて、前記変速機５を制御する変速制御過程と、
を有することを特徴とする。
前記力行制御時における「力行」とは、現変速段のクラッチ１６Ａ，１６Ｂが正方向に締結している状態で、トルク制御により、電動モータ３を駆動させている状態を言う。

この方法によると、クラッチ解除過程では、目標変速段への変速指令に応答して、変速比切換機構４０により電動モータ３のトルクを除荷して現変速段のクラッチ１６Ａ，１６Ｂの係合を解除する。シンクロ過程では、電動モータ３を回転数制御することにより目標変速段のクラッチ１６Ａ，１６Ｂの外輪２３Ａ，２３Ｂと内輪１８Ａ，１８Ｂの回転数が同期するようにシンクロさせる。その後、クラッチ係合過程において、電動モータ３を回転数制御することにより、目標変速段のクラッチ１６Ａ，１６Ｂを係合させる。

急ブレーキ検出部８３は、急ブレーキとその解除を検出する。急ブレーキ判定過程では、急ブレーキ検出部８３からの信号に基づいて、急ブレーキか急ブレーキ解除かを判定する。
変速制御過程では、現変速段の力行制御時または変速制御時に、急ブレーキ判定過程により急ブレーキと判定されたとき、クラッチ解除過程、シンクロ過程、およびクラッチ係合過程のいずれかの過程に応じて、変速機５を制御する。このように急ブレーキと判定されたとき、各過程に応じてきめ細かく変速機５を制御することで、力行制御時または変速制御時に、急ブレーキを検出したときのクラッチのショックトルクを低減し得る。クラッチ１６Ａ，１６Ｂや電動モータ３の動作状態にかかわらず、ショックトルクの低減を図ることが可能となる。

この発明の電気自動車の変速制御装置は、
互いに変速比が異なる複数の変速段のギヤ列ＬＡ，ＬＢと、走行用の電動モータ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ウェイ型のクラッチ１６Ａ，１６Ｂと、これら各クラッチ１６Ａ，１６Ｂの断続の切換を行う変速比切換機構４０とを有する変速機５を備え、
前記各クラッチ１６Ａ，１６Ｂは、内輪１８Ａ，１８Ｂのカム面１９と外輪２３Ａ，２３Ｂ間に設けられた各楔状空間Ｓに係合子２０が介在し、各係合子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、各係合子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り、
急ブレーキとその解除を検出する急ブレーキ検出部８３を備えた、
電気自動車における変速制御装置において、
目標変速段への変速指令に応答して、前記変速比切換機構４０により前記電動モータ３のトルクを除荷して現変速段のクラッチ１６Ａ，１６Ｂの係合を解除するクラッチ解除手段７７と、
前記電動モータ３を回転数制御することにより前記目標変速段の前記クラッチ１６Ａ，１６Ｂの外輪２３Ａ，２３Ｂと内輪１８Ａ，１８Ｂの回転数が同期するようにシンクロさせるシンクロ制御手段７８と、
前記電動モータ３を回転数制御することにより、目標変速段のクラッチ１６Ａ，１６Ｂを係合させるクラッチ係合手段７９とを有し、
前記急ブレーキ検出部８３からの信号に基づいて、急ブレーキか急ブレーキ解除かを判定する急ブレーキ判定手段８０と、
現変速段の力行制御時または変速制御時に、前記急ブレーキ判定手段８０により急ブレーキと判定されたとき、前記クラッチ解除手段７７、前記シンクロ制御手段７８、および前記クラッチ係合手段７９のいずれかの動作に応じて、前記変速機５を制御する変速制御手段８１と、
を有することを特徴とする。

この構成によると、急ブレーキ判定手段８０は、急ブレーキ検出部８３からの信号に基づいて、急ブレーキか急ブレーキ解除かを判定する。変速制御手段８１は、現変速段の力行制御時または変速制御時に、急ブレーキ判定手段８０により急ブレーキと判定されたとき、クラッチ解除手段７７、シンクロ制御手段７８、およびクラッチ係合手段７９のいずれかの動作に応じて、変速機５を制御する。このように急ブレーキと判定されたとき、各手段のいずれかの動作に応じてきめ細かく変速機５を制御することで、力行制御時または変速制御時に、急ブレーキを検出したときのクラッチ１６Ａ，１６Ｂのショックトルクを低減し得る。

前記変速制御手段８１は、前記急ブレーキ判定手段８０により急ブレーキと判定されたとき、新たな変速制御と回生制御を禁止するものであっても良い。
前記変速制御手段８１は、前記急ブレーキ判定手段８０により急ブレーキ解除と判定されたとき、新たな変速制御と回生制御を許可するものであっても良い。

前記急ブレーキ判定手段８０は、前記電気自動車における動力伝達軸の回転数を一定時間間隔で取得し、取得した回転数差を前記一定時間間隔で除した値が、減速度閾値を下回ったときに、急ブレーキと判定するものとしても良い。この場合、動力伝達軸から取得した回転数差を減速度閾値と比較することで、急ブレーキか否かを客観的に判定することができる。

前記急ブレーキ判定手段８０は、急ブレーキと判定した後、車速が車速閾値を下回って一定の時間経過した後に、急ブレーキ解除と判定するものであっても良い。車速が車速閾値を一時的に下回ってもその後直ぐに車速が車速閾値以上に戻る場合がある。この場合、急ブレーキか急ブレーキ解除かを誤判定されるおそれがある。そこで、急ブレーキと判定した後、車速が車速閾値を下回って一定の時間経過した後に、急ブレーキ解除と判定することで、誤判定を未然に防止することができる。

前記急ブレーキ判定手段８０は、タイヤまたは動力伝達軸に備える回転センサからの信号を取得して、車速を算出するものとしても良い。このように回転センサからの信号に基づき、より正確に車速を算出し得る。

前記変速制御手段８１は、前記急ブレーキ判定手段８０により急ブレーキと判定されたときに、前記電気自動車が力行制御時のとき、クリープ駆動閾値で前記電動モータ３を駆動するものとしても良い。この場合、車速にかかわらず必要な電動モータ３の走行トルクを得ることが可能となる。
前記クリープ駆動閾値で前記電動モータ３を駆動する場合において、アクセルペダルとブレーキペダルが同時に踏まれた場合、ブレーキを優先するものとしても良い。ペダルの踏み間違い等があっても、ブレーキを優先する設定とすることで、より安全に配慮した変速制御装置を実現し得る。

前記変速制御手段８１は、前記急ブレーキ判定手段８０により急ブレーキ解除と判定されたときに、現変速段が１速段以外の２速段またはニュートラル位置にある場合、１速段に戻す変速制御を実施するものとしても良い。この場合、低速域から必要な加速を得ることができ、ドライバビリティの向上を図れる。

前記変速比切換機構４０は、保持器２１Ａ，２１Ｂに連結されて回転する摩擦板３５Ａ，３５Ｂの外輪２３Ａ，２３Ｂ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４５の進退によって切り換える機構であり、
前記変速制御手段８１は、前記急ブレーキ判定手段８０により急ブレーキと判定されたときに、電気自動車がシフトアップ変速制御中であって、さらに現変速段のクラッチ１６Ａ，１６Ｂを解除動作中の場合に、前記シフト部材４５のシフト位置が定められたシフト位置ＳＰ_１ｔを下回ったとき、即時に前記変速切換アクチュエータ４７を停止し（ニュートラル位置）、前記電動モータ３の駆動トルクを除荷するものとしても良い。
このようにシフト部材４５のシフト位置に応じて、変速切換アクチュエータ４７を停止させ、効率良く変速切換アクチュエータ４７を駆動させることが可能となる。

前記変速制御手段８１は、前記急ブレーキ判定手段８０により急ブレーキと判定されたときに、電気自動車がシフトアップ変速制御中であって、さらに現変速段のクラッチ１６Ａ，１６Ｂを解除動作中の場合に、前記シフト部材４５のシフト位置が定められたシフト位置ＳＰ_１ｔを下回っていないとき、即時に前記変速切換アクチュエータ４７をシフト位置ＳＰ_１ｆ（１速段位置）に戻すものとしても良い。
急ブレーキのとき、シフトアップ変速制御中、例えば、変速切換アクチュエータ４７が前記シフト位置ＳＰ_１ｆから定められたシフト位置ＳＰ_１ｆ-ｔにある場合、変速切換アクチュエータ４７を即時にシフト位置ＳＰ_１ｆに戻しても、クラッチ１６Ａ，１６Ｂの内外輪間に大きな回転数差は生じない。そこで、急ブレーキで前記のような条件のとき、低速域の状態から必要な加速を得ることができ、ドライバビリティの向上を図れる。

前記シフトアップ変速制御において、前記変速制御手段８１が、前記急ブレーキ判定手段８０により急ブレーキ解除と判定されたときに、変速段をニュートラル位置から１速段に戻す変速制御を実施する、または変速段を１速段に維持するものとしても良い。このように急ブレーキ解除を条件として、変速段が１速段に確実に位置するように制御することで、クラッチ１６Ａ，１６Ｂのショックトルクの低減を図ると共に、低速域の状態から必要な加速を得ることができる。

前記変速制御手段８１は、前記急ブレーキ判定手段８０により急ブレーキと判定されたときに、電気自動車がシフトダウン変速制御中であって、さらに現変速段のクラッチ１６Ａ，１６Ｂを解除動作中の場合に、前記シフト部材４５のシフト位置が定められたシフト位置ＳＰ_２ｔを上回ったとき、即時に前記変速切換アクチュエータ４７を停止し（ニュートラル位置）、前記電動モータ３の駆動トルクを除荷するものとしても良い。

前記変速制御手段８１は、前記急ブレーキ判定手段８０により急ブレーキと判定されたときに、電気自動車がシフトダウン変速制御中であって、さらに現変速段のクラッチ１６Ａ，１６Ｂを解除動作中の場合に、前記シフト部材４５のシフト位置が定められたシフト位置ＳＰ_２ｔを下回ったとき、即時に前記変速切換アクチュエータ４７をシフト位置ＳＰ_２ｆ（２速段位置）に戻す変速制御を実施するものとしても良い。
前記シフトダウン変速制御において、前記変速制御手段８１が、前記急ブレーキ判定手段８０により急ブレーキ解除と判定されたときに、変速段をニュートラル位置から１速段へ変速制御を継続実施する、または変速段を２速段から１速段へ変速制御を実施するものとしても良い。このように急ブレーキ解除を条件として、変速段が１速段に確実に位置するように制御することで、クラッチ１６Ａ，１６Ｂのショックトルクの低減を図ると共に、低速域の状態から必要な加速を得ることができる。

前記変速制御手段８１は、前記急ブレーキ判定手段８０により急ブレーキと判定されたときに、電気自動車が変速制御中であって、さらに前記電動モータ３をシンクロさせるシンクロ動作中の場合、前記変速切換アクチュエータ４７を停止してシンクロ動作を中止し（ニュートラル位置）、前記電動モータ３の駆動トルクを除荷するものとしても良い。急ブレーキ時にシンクロ動作を継続するとショックトルクを起こすおそれがある。この場合、急ブレーキ時にシンクロ動作を中止して電動モータ３の駆動トルクを除荷することで、ショックトルクを未然に防止することができる。

前記変速制御手段８１は、前記電動モータ３をシンクロさせる動作中に急ブレーキ判定手段８０により急ブレーキと判定され、その後急ブレーキ解除と判定されたとき、変速段をニュートラル位置から１速段への変速制御を実施するものとしても良い。

前記変速制御手段８１は、前記急ブレーキ判定手段８０により急ブレーキと判定されたとき、電気自動車がシフトアップ変速制御中であって、さらに目標変速段のクラッチ１６Ａ，１６Ｂを締結動作中の場合に、前記シフト部材４５のシフト位置が定められたシフト位置ＳＰ_２ｆｔを過ぎたとき、変速制御終了まで継続的に２速段への変速制御を実施するものとしても良い。急ブレーキ時におけるシフトアップ変速制御中であっても、シフト部材４５のシフト位置に応じて臨機応変に変速制御を継続的に実施することで、動作途中の変速制御を安定して行うことができる。

前記変速制御手段８１は、前記急ブレーキ判定手段８０により急ブレーキと判定されたとき、電気自動車がシフトアップ変速制御中であって、さらに目標変速段のクラッチ１６Ａ，１６Ｂを締結動作中の場合に、前記シフト部材４５のシフト位置が定められたシフト位置ＳＰ_２ｆｔを上回ったとき、変速制御を中止させ、前記変速切換アクチュエータ４７を定められたシフト位置ＳＰ_２ｎに戻すようにしても良い。
前記変速制御手段８１は、前記急ブレーキ判定手段８０により急ブレーキと判定されたとき、電気自動車がシフトアップ変速制御中であって、さらに目標変速段のクラッチ１６Ａ，１６Ｂを締結動作中の場合に、変速制御終了まで継続的に２速段への変速制御を実施した後、前記急ブレーキ判定手段８０により急ブレーキ解除と判定されたとき、２速段から１速段への変速段の変速制御を実施するようにしても良い。

前記変速制御手段８１は、前記急ブレーキ判定手段８０により急ブレーキと判定されたとき、電気自動車がシフトダウン変速制御中であって、さらに目標変速段のクラッチ１６Ａ，１６Ｂを締結動作中の場合に、前記シフト部材４５のシフト位置が定められたシフト位置ＳＰ_１ｆｔを上回ったとき、変速制御終了まで継続的に１速段への変速制御を実施しても良い。
前記変速制御手段８１は、前記急ブレーキ判定手段８０により急ブレーキと判定され、電気自動車がシフトダウン変速制御中であって、さらに目標変速段のクラッチ１６Ａ，１６Ｂを締結動作中の場合に、前記シフト部材４５のシフト位置が定められたシフト位置ＳＰ_１ｆｔを下回ったとき、変速制御を中止させ、前記変速切換アクチュエータ４７の目標変速段のシフト位置ＳＰ_１ｎに戻させるようにしても良い。

前記変速制御手段８１は、急ブレーキ時で且つシフトダウン変速制御中であって、さらに目標変速段のクラッチ１６Ａ，１６Ｂを締結動作中の場合に、前記急ブレーキ判定手段８０により急ブレーキ解除と判定されたとき、現変速段の変速制御を実施しないものとしても良い。
前記変速制御手段８１は、前記変速切換アクチュエータ４７の目標変速段のシフト位置ＳＰ_１ｎに戻させる場合に、ニュートラル位置から１速段への変速段の変速制御を継続実施するようにしても良い。

前記電気自動車は、車両の前後輪のいずれか一方または両方を前記電動モータ３で駆動するものとしても良い。
前記電気自動車は、車両の前後輪のいずれか一方をエンジンにて駆動し、前後輪のいずれか他方を前記電動モータ３で駆動するものであっても良い。

この発明の電気自動車の変速制御方法は、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ウェイ型のクラッチと、これら各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係合子が介在し、各係合子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、各係合子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、
急ブレーキとその解除を検出する急ブレーキ検出部を備えた、
電気自動車における変速制御方法において、
目標変速段への変速指令に応答して、前記変速比切換機構により前記電動モータのトルクを除荷して現変速段のクラッチの係合を解除するクラッチ解除過程と、
前記電動モータを回転数制御することにより前記目標変速段の前記クラッチの外輪と内輪の回転数が同期するようにシンクロさせるシンクロ過程と、
前記電動モータを回転数制御することにより、目標変速段のクラッチを係合させるクラッチ係合過程とを有し、
前記急ブレーキ検出部からの信号に基づいて、急ブレーキか急ブレーキ解除かを判定する急ブレーキ判定過程と、
現変速段の力行制御時または変速制御時に、前記急ブレーキ判定過程により急ブレーキと判定されたとき、前記クラッチ解除過程、前記シンクロ過程、および前記クラッチ係合過程のいずれかの過程に応じて、前記変速機を制御する変速制御過程とを有する。
このため、電気自動車の力行制御時または変速制御時に、急ブレーキを検出したときのクラッチのショックトルクを低減することができる。

この発明の電気自動車の変速制御装置は、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ウェイ型のクラッチと、これら各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係合子が介在し、各係合子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、各係合子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、
急ブレーキとその解除を検出する急ブレーキ検出部を備えた、
電気自動車における変速制御装置において、
目標変速段への変速指令に応答して、前記変速比切換機構により前記電動モータのトルクを除荷して現変速段のクラッチの係合を解除するクラッチ解除手段と、
前記電動モータを回転数制御することにより前記目標変速段の前記クラッチの外輪と内輪の回転数が同期するようにシンクロさせるシンクロ制御手段と、
前記電動モータを回転数制御することにより、目標変速段のクラッチを係合させるクラッチ係合手段とを有し、
前記急ブレーキ検出部からの信号に基づいて、急ブレーキか急ブレーキ解除かを判定する急ブレーキ判定手段と、
現変速段の力行制御時または変速制御時に、前記急ブレーキ判定手段により急ブレーキと判定されたとき、前記クラッチ解除手段、前記シンクロ制御手段、および前記クラッチ係合手段のいずれかの動作に応じて、前記変速機を制御する変速制御手段とを有する。
このため、電気自動車の力行制御時または変速制御時に、急ブレーキを検出したときのクラッチのショックトルクを低減することができる。

この発明の一実施形態に係る変速制御方法，変速制御装置を適用する電気自動車の概略図である。 同変速制御方法，変速制御装置を適用するハイブリッド車の概略図である。 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。 同車両用モータ駆動装置の変速比切換機構の断面図である。 同車両用モータ駆動装置を制御する変速制御システムを概略示すブロック図である。 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。 同車両のレバー操作パネルの説明図である。 同車両用モータ駆動装置のインバータ装置のブロック図である。 同車両用モータ駆動装置の変速制御装置の概念構成を示すブロック図である。 同変速制御方法の概要を示すフローチャートである。 同変速制御方法における自動変速線図である。 同変速制御方法における自動変速判断のフローチャートである。 同変速制御方法における変速時、電動モータを駆動させるトルクと、各動作時間との概略特性を示す図である。 同変速制御装置のシフトフォークのシフト位置を説明する図である。 同変速制御方法，変速制御装置における急ブレーキの判定を行うフローチャートである。 同変速制御方法，変速制御装置における急ブレーキ解除の判定を行うフローチャートである。 同電気自動車の力行制御時において、急ブレーキと判定されたときの制御フローチャートである。 同電気自動車のシフトアップ変速制御において、現変速段のクラッチの解除動作中に、急ブレーキと判定されたときの制御フローチャートである。 同電気自動車のシフトダウン変速制御において、現変速段のクラッチの解除動作中に、急ブレーキと判定されたときの制御フローチャートである。 同電気自動車の変速制御において、電動モータをシンクロさせる動作中に、急ブレーキと判定されたときの制御フローチャートである。 同電気自動車のシフトアップ変速制御において、目標変速段のクラッチの締結動作中に、急ブレーキと判定されたときの制御フローチャートである。 同電気自動車のシフトダウン変速制御において、目標変速段のクラッチの締結動作中に、急ブレーキと判定されたときの制御フローチャートである。 図４の一部の拡大断面図である。 図４のＡ−Ａ線に沿った断面図である。 図４のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。 図４のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。 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４の変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。

以下、この発明の実施形態にかかる電気自動車の変速制御方法を説明する。なお以下の説明は、変速制御装置の説明をも含む。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。

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。この実施形態の変速制御方法および変速制御装置は、図１，図２の車両用モータ駆動装置Ａに適用される。

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、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。

変速機５は、変速段数が２段であって、図３に示すように、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と、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ウェイ型のクラッチ１６Ａ，１６Ｂと、これら各クラッチ１６Ａ，１６Ｂの断続の切換を行う変速比切換機構４０とを有する。クラッチ１６Ａ，１６Ｂは、それぞれ係合子としてローラを用いたローラクラッチが適用されているが、係合子としてスプラグを用いたスプラグ型クラッチを適用してもよい。この例では、以後、クラッチ１６Ａ，１６Ｂをそれぞれローラクラッチ１６Ａ，１６Ｂと表記して説明する。

変速機５および変速比切換機構４０については、ここでは変速制御方法および変速制御装置の理解に必要な範囲で簡単に説明し、変速制御方法および変速制御装置の説明の後に、詳細に説明する。

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。

各ローラクラッチ１６Ａ，１６Ｂは、図２４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２３Ｂ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。

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２３Ａ，２３Ｂ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。

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、クラッチ外輪２３Ａ，２３Ｂ（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２３Ａ，２３Ｂとが相対回転する場合に、摩擦板３５Ａ，３５Ｂと外輪２３Ａ，２３Ｂ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。

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２３）により、内輪１８Ａ，１８Ｂのカム面１９（図２３）の中央、つまり楔状空間Ｓの広がり部分である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。

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者間の信号転走はＣＡＮ通信（コントローラー・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、アクセルペダル６３のアクセル開度センサ６３ａ、ブレーキペダル９１のブレーキ開度センサ９１ａ、ステアリングホイール９２の操舵角センサ９２ａ、変速段を手動で切り替えるシフトレバー９３のレバー位置センサ９３ａに接続されている。統合ＥＣＵ６０は、これらアクセル開度センサ６３ａ、ブレーキ開度センサ９１ａ、操舵角センサ９２ａ、レバー位置センサ９３ａの検出したアクセル開度信号、ブレーキ開度信号、操舵角信号、およびレバー位置信号を、変速ＥＣＵ６１に送信する機能、並びにこれらの４種の信号および他の各種のセンサ等の信号によって前記協調制御を行う機能を備える。

変速ＥＣＵ６１は、統合ＥＣＵ６０から送信された各種信号や、直接に変速ＥＣＵ６１に入力された各種信号により、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。

変速ＥＣＵ６１は、次の各機能（１）〜（６）を備える。
（１）車速度センサ（車速検出部）９４および加速度センサ９５から、車速と車両の加減速度の検出信号を受け、統合ＥＣＵ６０からアクセル開度信号を受け取り、自動変速の判断を行う。
（２）急ハンドルと判断した場合は、新たな自動変速と手動変速両方を行わない。
（３）統合ＥＣＵ６０からシフトレバー９３の位置信号を受け取り、電動モータ３のクリープ制御を実施する。

（４）手動変速機能も備えている。

（５）変速切替アクチュエータ４７のシフト位置を、変速機５に付けられたシフト位置センサ６８から検出する機能とインバータから電動モータ３の回転数を取得する機能を備える。
（６）インバータ装置６２にトルク指令または回転数指令と変速指令を送信する機能、および変速機５に付けられた変速切替アクチュエータ４７を駆動する機能を備える。

この実施形態の変速制御方法および変速制御装置は、変速ＥＣＵ６１による自動変速モードおよび手動変速モードの各変速モードにおける制御に係る。変速ＥＣＵ６１は、図９に示す各種の機能達成手段を有しているが、これらの手段については後に説明する。

図５において、インバータ装置６２は、バッテリ６９から直流電流が供給されて、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に設けられた回転角度センサ６６から、電動モータ３の回転数を示す信号が入力される。

インバータ装置６２は、電動モータ３を駆動する機能、および回転角度センサ６６から電動モータ３の回転角信号を得る機能を備える。インバータ装置６２は、図６に示すように、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）の端子を接続したものである。インバータ７１には、３相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。
電動モータ３は、３相の通電により、転流を行っている。電動モータ３の駆動のためには大電流が必要である。

図７は、シフトレバー操作パネル７５の構成を示す。運転手がシフトレバー９３を手動操作することによって、周知の例と同様に、Ｐ（パーキング）、Ｒ（リバース）、Ｎ（ニュートラル）、Ｄ（ドライブ）、２速（セカンド）、１速（ロウ）の各レンジを切り換えることができる。シフトレバー操作パネル７５は、このように切り換えられるどのレンジに現在あるかを示す表示装置である。シフトレバー操作パネル７５におけるレンジ選択情報は統合ＥＣＵ６０に入力される。１速レンジは１速段状態である。なお、シフトレバー操作パネル７５は、タッチパネル形式の入力手段を兼ねて、シフトレバー９３に代えて運転者により操作される操作手段としても良い。

図８は、電動モータ３と、インバータトルク制御、インバータ回転数制御のブロック図を示す。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。詳細な説明は省略する。

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。
インバータ制御回路７２は、アクセル信号（トルク指令）と電動モータ回転数を取得して、電流指令部１０１で電流指令値を生成する。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８における変速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をＰＷＭ制御し、電動モータ３を駆動する。

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。

また、電動モータ３の回転子角度を回転角度センサ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。

なお、図８において、インバータ制御回路７２は、速度制御部７３と、トルク制御部７４とに分けて説明している。
トルク制御部７４は、インバータ制御回路７２のうち、トルク制御により電動モータ３の制御の機能を果たす部分であり、図８の電流指令部１０１、電流ＰＩ制御部１０２、２相・３相変化部１０３、３相・２相変化部１０４、速度計算部１０８、および予測部１１１を含む。
速度制御部７３は、インバータ制御回路７２のうち、速度制御により電動モータ３の制御の機能を果たす部分であって、比較部１０９と、制御部１０７とを有し、トルク制御部７４の電流制御部１０１へトルク指令を与え、その後の制御をトルク制御部７４で行わせる。

次に、電気自動車における車両用モータ駆動装置の変速制御装置につき、図９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、上記実施形態の変速制御方法を適用する図１〜図８と共に前述した電気自動車である。
この電気自動車の変速制御装置は、上記実施形態の変速制御方法を実施する装置であって、変速ＥＣＵ６１は、変速指令生成手段７６と、クラッチ解除手段７７と、シンクロ制御手段７８と、クラッチ係合手段７９とを有する。さらに変速ＥＣＵ６１は、急ブレーキ判定手段８０と、変速制御手段８１と、ＲＯＭ８２とを有する。変速ＥＣＵ６１は、変速時以外の電動モータ３の制御をトルク制御として、トルク指令をインバータ制御回路７２へ出力し、変速時にトルク制御と回転数制御を切り換える。

変速指令生成手段７６は、アクセル開度センサ６３ａからのアクセル開度信号、車速度センサ９４からの検出値、および加速度センサ９５からの加減速度から、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。
クラッチ解除手段７７は、前記変速指令に応答して、変速切換アクチュエータ４７によりシフト部材４５を動作させ、現変速段の摩擦板３５Ａ，３５Ｂと外輪２３Ａ，２３Ｂの当接を解除し、トルク制御により電動モータ３のトルクを除荷して現変速段のローラクラッチ１６Ａ，１６Ｂの係合を解除する。
シンクロ制御手段７８は、電動モータ３を回転数制御することにより目標変速段のローラクラッチ１６Ａ，１６Ｂの外輪２３Ａ，２３Ｂと内輪１８Ａ，１８Ｂの回転数が同期するようにシンクロさせる。

クラッチ係合手段７９は、電動モータ３を回転数制御することにより、目標変速段のローラクラッチ１６Ａ，１６Ｂを係合させる。
急ブレーキ判定手段８０は、後述する急ブレーキ検出部８３からの信号に基づいて、急ブレーキか急ブレーキ解除かを判定する。
変速制御手段８１は、現変速段の力行制御時または変速制御時に、急ブレーキ判定手段８０により急ブレーキと判定されたとき、クラッチ解除手段７７、シンクロ制御手段７８、およびクラッチ係合手段７９のいずれかの動作に応じて、変速機５を制御する。
変速ＥＣＵ６１における記憶手段であるＲＯＭ８２には、温度閾値、待ち時間閾値、減速値閾値、車速閾値、クリープ駆動閾値などが格納されている。

図１０は、変速制御方法の概要を示すフローチャートである。図９も参照しつつ説明する。例えば、車両のイグニッションスイッチ等をオンにすることで本処理が開始する。本処理開始後、ステップＳ１において、急ブレーキ判定手段８０が、急ブレーキか急ブレーキ解除かを判定する。その後ステップＳ２にて、変速制御手段８１は、現在、クラッチ解除過程、シンクロ過程、クラッチ係合過程のいずれかにあるかを判定した後、いずれかの過程に応じて、変速機５を制御する。その後本処理を終了する。なおクラッチ解除手段７７がクラッチ解除過程の処理を行い、シンクロ制御手段７８がシンクロ過程の処理を行い、クラッチ係合手段７９がクラッチ係合過程の処理をそれぞれ行う。

図１１は、この変速制御方法における自動変速線図である。実線はシフトアップ線、破線はシフトダウン線である。横軸を車速、縦軸をアクセル開度として表される。
アクセルペダルを一杯に踏み込むと、シフトダウン変速され所要の加速力が得られる。このようにアクセルペダルを全開付近まで踏込むことにより、強制的にシフトダウン変速することをキックダウンという。図１１のキックダウン域がそれに当たる。

図１２は、自動変速判断のフローチャートを示す。図７のＤレンジ走行時に、自動変速判断を行う。自動変速の実行可否の判断を、次の３パターンで行う。本処理開始後、第１の操作スイッチ９６がオンのとき（ステップａ１：Ｙｅｓ）、自動変速が許可される。
パターン１：車両加速でシフトアップ線を左から右へ跨ぐ時に（ステップａ２：Ｙｅｓ）、車両加速と判断され（ステップａ３：Ｙｅｓ）、且つ、油温＞温度閾値（負数）の場合（ステップａ４：Ｙｅｓ）にシフトアップ変速を開始する（ステップａ５）。ステップａ３で車両加速でないとの判断でステップａ６に移行する。
パターン２：車両減速でシフトダウン線を右から左へ跨ぐ時（ステップａ６：Ｙｅｓ、ステップａ７：Ｙｅｓ）、且つ、油温＞温度閾値（負数）の場合（ステップａ８：Ｙｅｓ）にシフトダウン変速を開始する（ステップａ９）。
パターン３：シフトダウン線を下から上へ跨ぐ時（キックダウン時）（ステップａ１０：Ｙｅｓ）、且つ、油温＞温度閾値（負数）の場合（ステップａ８：Ｙｅｓ）にシフトダウン変速を開始する（キックダウンという）。

このアルゴリズムでは、極低温時に、クラッチの締結もしくは解除が不能となる課題を解決するため、変速機内の潤滑油の油温センサ８４（図５）から温度信号を取り込み、変速の一条件として、油温＞温度閾値（負数）の場合（ステップａ４，ａ８：Ｙｅｓ）、変速を実施する。例えば、クラッチの締結もしくは解除が可能となる潤滑油の温度と、同クラッチの締結もしくは解除が不能となる潤滑油の温度を、試験において求めることで、温度閾値を設定し得る。

図１３は、前記変速制御方法における変速時、電動モータ３を駆動させるトルクと、各動作時間との概略特性を示す図である。本変速制御装置における電気自動車の変速制御方法において、電動モータ３を駆動させる動作は主に下記の動作（１）→動作（５）からなる。

動作（１）→動作（５）における電動モータトルクの概略特性を説明する。
ｔ０→ｔ１間（動作（１））：車両が現変速段走行トルクで走行している。
現変速段のローラクラッチ１６Ａ，１６Ｂが正方向に締結している状態で、トルク制御により、電動モータ３を駆動している。このとき電動モータ３のトルクは、変速機５および差動装置６を介して駆動輪に伝達されている。
前記ロラクラッチ１６Ａ，１６Ｂの「正方向」とは、電動モータ３を駆動するとき、ローラクラッチ１６Ａ，１６Ｂが締結している方向とする。これに対してローラクラッチ１６Ａ，１６Ｂの「負方向」とは、電動モータ３を回生するとき、ローラクラッチ１６Ａ，１６Ｂが締結している方向とする。以下同じ。

ｔ１→ｔ２間（動作（２））：クラッチ解除手段７７が、現変速段のローラクラッチ１６Ａ，１６Ｂを解除させる。
ｔ２→ｔ３間（動作（３））：シンクロ制御手段７８が、電動モータ３をシンクロさせる。
ｔ３→ｔ４間（動作（４））：クラッチ係合手段７９が、目標変速段のローラクラッチ１６Ａ，１６Ｂを締結（係合）させる。

ｔ４→（動作（５））：車両が目標変速段走行トルクで走行している（実際のアクセル信号を取り込んで、車両が走行する）。この動作（５）では、目標変速段のローラクラッチ１６Ａ，１６Ｂが正方向に係合している状態で、トルク制御により、電動モータ３を駆動している。このとき電動モータ３のトルクは、変速機５および差動装置６を介して駆動輪に伝達されている。

図１４は、変速制御装置のシフトフォーク４５（図２７）のシフト位置を説明する図である。
シフトフォークが１速段位置から２速段位置にシフトアップ変速するとき、シフトフォークは、順次、シフト位置SP_1f →SP_1f・t→SP_1t→SP_1n→SP_2n→SP_2t→SP_2f・t→SP_2fに移動する。前記シフト位置におけるニュートラル位置は、SP_1tとSP_2tの間である。逆にシフトフォークが２速段位置から１速段位置にシフトダウン変速するとき、シフトフォークは、順次、SP_2f→SP_2f・t→SP_2t→SP_2n→SP_1n→SP_1t→SP_1f・t→SP_1fに移動する。

図１５は、この変速制御方法，変速制御装置における急ブレーキの判定を行うフローチャートである。図９も参照しつつ説明する。例えば、車両のイグニッションスイッチ等をオンにすることで本処理が開始する。本処理開始後、ステップｂ１において、急ブレーキ判定手段８０は、急ブレーキ解除か否かを判定する。急ブレーキ解除と判定されると（ステップｂ１：Ｙｅｓ）、ステップｂ２に移行する。急ブレーキ解除されていないと判定されると（ステップｂ１：Ｎｏ）、リターンする。

ステップｂ２では、例えば、動力伝達軸（ドライブシャフト）に備わっている回転センサからなる急ブレーキ検出部８３から信号を取り込み、変速ＥＣＵ６１における急ブレーキ判定手段８０において回転数ROT1を算出する。
次にステップｂ３に移行し、急ブレーキ判定手段８０は、前記信号を取り込んだ時点からの待ち時間が、待ち時間閾値Ａに一致したか否かを判定する。前記待ち時間が待ち時間閾値Ａに一致した時点で（ステップｂ３：Ｙｅｓ）、待ち時間を零にリセットし（ステップｂ４）、もう一度回転センサからの信号を取り込み、急ブレーキ判定手段８０において回転数ROT2を算出する（ステップｂ５）。

ステップｂ６では、急ブレーキ判定手段８０は、ステップｂ２，ｂ５で算出された回転数ROT1，ROT2に基づき、下記の判定式にて、急ブレーキの判定を行う。
(ROT2-ROT1)/待ち時間閾値 ＜ 減速度閾値(負数)？
回転数ROT2から回転数ROT1を減じた値を待ち時間閾値で除した値が、減速度閾値(負数)より小さいとき（ステップｂ６：Ｙｅｓ）、急ブレーキと判定し（ステップｂ７）、急ブレーキ判定フラグBlk_flag_0 を「１」にする（ステップｂ８）。その後本処理を終了する。
前記判定式の左辺の値が、減速度閾値(負数)以上のとき（ステップｂ６：Ｎｏ）、急ブレーキではないと判定し、急ブレーキ判定フラグBlk_flag_0 を「０」にし（ステップｂ９）、回転数ROT1，ROT2が等しい（ROT1＝ROT2）としてステップｂ３に戻る。
本フローチャートは一定の時間間隔で繰り返し実行される特徴を持つ。

図１６は、この変速制御方法，変速制御装置における急ブレーキ解除の判定を行うフローチャートである。この図１６に示す方法は、急ブレーキ解除時、新たな変速制御と回生制御を許可する方法である。図９も参照しつつ説明する。例えば、車両のイグニッションスイッチ等をオンにすることで本処理が開始する。本処理開始後、ステップｃ１において、急ブレーキ判定手段８０が急ブレーキ中か否かを判定する。急ブレーキ中との判定で（ステップｃ１：Ｙｅｓ）、急ブレーキ解除フラグBlk_flag_1 を「０」にする（ステップｃ２）。その後ステップｃ３に移行する。急ブレーキ中ではないとの判定で（ステップｃ１：Ｎｏ）、リターンする。

ステップｃ３では、急ブレーキ判定手段８０は、車速が、定められた車速閾値Ａよりも小さいかを判定する｛車速＜車速閾値Ａ？（停車も含む）｝。このステップにおいて、車速は、車速センサから信号を取り込んで車速を算出する方法、もしくは、ドライブシャフトに取り付けられたセンサから信号を取り込んで車速を算出する方法、のいずれか一つの方法とする。
車速が車速閾値Ａよりも小さいとき（ステップｃ３：Ｙｅｓ）、ステップｃ４へ移行する。車速が車速閾値Ａ以上のとき（ステップｃ３：Ｎｏ）、待ち時間をリセットし（ステップｃ７）、リターンする。

ステップｃ４では、急ブレーキ判定手段８０は、急ブレーキ解除フラグBlk_flag_1を「０」にして、さらに車速が車速閾値Ａを下回った時点からの待ち時間が、定められた待ち時間閾値Ｂと一致したか否かを判定する。一致した時点（ステップｃ４：Ｙｅｓ）、急ブレーキ判定手段８０は急ブレーキ解除と判定し（ステップｃ５）、一致していないとの判定で（ステップｃ４：Ｎｏ）、ステップｃ３に戻る。ステップｃ５の後、急ブレーキ判定手段８０は、急ブレーキ判定フラグBlk_flag_0 を「０」にし、急ブレーキ解除フラグBlk_flag_1 を「１」にする（ステップｃ６）。その後本処理を終了する。
本フローチャートは、一定の時間間隔で繰り返し実行される特徴を持つ。

図１７は、電気自動車の力行制御時において、急ブレーキと判定されたときの制御フローチャートである。本制御フローチャートは、図１３における動作（２）と動作（５）に対応するものである（急ブレーキのとき、新たな回生制御と変速制御を禁止する制御方法とする）。図９も参照しつつ説明する。例えば、車両のイグニッションスイッチ等をオンにすることで本処理が開始する。本処理開始後、ステップｄ１において、急ブレーキ判定手段８０が急ブレーキ中か否かを判定する。急ブレーキ中との判定で（ステップｄ１：Ｙｅｓ）、変速制御手段８１は、力行制御中か否かの判定を行う（ステップｄ２）。急ブレーキ中ではないとの判定で（ステップｄ１：Ｎｏ）、リターンする。

力行制御中との判定で（ステップｄ２：Ｙｅｓ）、ステップｄ３へ移行し、力行制御中ではないとの判定で（ステップｄ２：Ｎｏ）、リターンする。
ステップｄ３では、変速制御手段８１は、アクセルペダルを踏んでも踏まなくても、クリープ駆動閾値で、電動モータ３を駆動する。但し、ドライバの操作ミスで、アクセルペダルとブレーキペダルが同時に踏まれた場合は、ブレーキ優先とする（クラッチを正方向に締結するための制御とする）。

次にステップｄ４において、急ブレーキ判定手段８０が、急ブレーキ解除か否かを判定する。急ブレーキ解除していないとの判定で（ステップｄ４：Ｎｏ）、ステップｄ３に戻る。急ブレーキ解除したとの判定で（ステップｄ４：Ｙｅｓ）、ステップｄ５へ移行する。
ステップｄ５では、変速制御手段８１は、現変速段が２速段か否かを判定し、２速段との判定で（ステップｄ５：Ｙｅｓ）、ステップｄ６に移行する。２速段ではないとの判定で（ステップｄ５：Ｎｏ）、ステップｄ７に移行する。

ステップｄ６では、変速制御手段８１は、２速段を１速段に戻す変速制御を実施する。このステップは、現変速段が２速段の場合に対応する。次にステップｄ７では、変速制御手段８１は、現変速段が１速段か否かを判定し、１速段との判定で（ステップｄ７：Ｙｅｓ）、本処理を終了する。１速段ではないとの判定で（ステップｄ７：Ｎｏ）、ステップｄ６に戻る。

図１８は、電気自動車のシフトアップ変速制御において、現変速段のクラッチの解除動作中に、急ブレーキと判定されたときの制御フローチャートである。本制御フローチャートは、図１３における動作（２）に対応するものである。図９も参照しつつ説明する。例えば、車両のイグニッションスイッチ等をオンにすることで本処理が開始する。本処理開始後、ステップｅ１において、急ブレーキ判定手段８０が急ブレーキ中か否かを判定する。
急ブレーキ中との判定で（ステップｅ１：Ｙｅｓ）、ステップｅ２に移行し、急ブレーキ中ではないとの判定で（ステップｅ１：Ｎｏ）、リターンする。

ステップｅ２では、変速制御手段８１は変速制御中か否かを判定する。変速制御中との判定で（ステップｅ２：Ｙｅｓ）、ステップｅ３に移行し、変速制御中ではないとの判定で（ステップｅ２：Ｎｏ）、リターンする。
ステップｅ３では、変速制御手段８１は、クラッチ解除手段７７が、現変速段のローラクラッチ１６Ａ，１６Ｂを解除させる動作中か否かを判定する。ここで解除動作中との判定で（ステップｅ３：Ｙｅｓ）、ステップｅ４へ移行する。解除動作中ではないとの判定で（ステップｅ３：Ｎｏ）、リターンする。

ステップｅ４では、変速制御手段８１は、シフトフォークのシフト位置が、定められたシフト位置ＳＰ_１ｔを下回っているかを判定し、下回っているとの判定で（ステップｅ４：Ｙｅｓ）、変速切換アクチュエータを停止し（現変速位置がニュートラル）（ステップｅ５）、電動モータへのトルクを除荷する（ステップｅ６）。その後ステップｅ７に移行する。シフト位置がＳＰ_１ｔを下回っていないとの判定で（ステップｅ４：Ｎｏ）、ステップｅ９に移行する。

ステップｅ９では、変速制御手段８１は、変速切換アクチュエータを駆動して、シフトフォークのシフト位置を、シフト位置ＳＰ_１ｆに戻させる。次にステップｅ１０にて、変速制御手段８１は、現変速段が１速段か否かを判定し、１速段との判定で（ステップｅ１０：Ｙｅｓ）、ステップｅ７に移行する。現変速段が１速段ではないとの判定で（ステップｅ１０：Ｎｏ）、ステップｅ９に戻る。

ステップｅ７では、急ブレーキ判定手段８０が、急ブレーキ解除か否かを判定する。急ブレーキ解除したとの判定で（ステップｅ７：Ｙｅｓ）、変速制御手段８１は、現変速段が１速段か否かを判定する（ステップｅ８）。急ブレーキ解除していないとの判断で（ステップｅ７：Ｎｏ）、ステップｅ７に戻る。
ステップｅ８において、現変速段が１速段との判定で（ステップｅ８：Ｙｅｓ）、本処理を終了する。１速段ではないとの判定で（ステップｅ７：Ｎｏ）、変速制御手段８１は、１速段への変速制御を継続実施する（ステップｅ１１）。このステップは、現変速段がニュートラルの場合に対応する。このステップｅ１１の後、ステップｅ８に戻る。

図１９は、電気自動車のシフトダウン変速制御において、現変速段のクラッチの解除動作中に、急ブレーキと判定されたときの制御フローチャートである。本制御フローチャートは、図１３における動作（２）に対応するものである。図９も参照しつつ説明する。例えば、車両のイグニッションスイッチ等をオンにすることで本処理が開始する。本処理開始後、ステップｆ１において、急ブレーキ判定手段８０が急ブレーキ中か否かを判定する。
急ブレーキ中との判定で（ステップｆ１：Ｙｅｓ）、ステップｆ２に移行し、急ブレーキ中ではないとの判定で（ステップｆ１：Ｎｏ）、リターンする。

ステップｆ２では、変速制御手段８１は変速制御中か否かを判定する。変速制御中との判定で（ステップｆ２：Ｙｅｓ）、ステップｆ３に移行し、変速制御中ではないとの判定で（ステップｆ２：Ｎｏ）、リターンする。
ステップｆ３では、変速制御手段８１は、クラッチ解除手段７７が、現変速段のローラクラッチ１６Ａ，１６Ｂを解除させる動作中か否かを判定する。ここで解除動作中との判定で（ステップｆ３：Ｙｅｓ）、ステップｆ４へ移行する。解除動作中ではないとの判定で（ステップｆ３：Ｎｏ）、リターンする。

ステップｆ４では、変速制御手段８１は、シフトフォークのシフト位置が、定められたシフト位置ＳＰ_２ｔを上回っているかを判定し、上回っているとの判定で（ステップｆ４：Ｙｅｓ）、変速切換アクチュエータを停止し（現変速位置がニュートラルにある）（ステップｆ５）、電動モータへのトルクを除荷する（ステップｆ６）。その後ステップｆ７に移行する。シフト位置がＳＰ_２ｔを上回っていないとの判定で（ステップｆ４：Ｎｏ）、ステップｆ１０に移行する。

ステップｆ１０では、変速制御手段８１は、変速切換アクチュエータを駆動して、シフトフォークのシフト位置を、現変速段のシフト位置ＳＰ_２ｆに戻させる。次にステップｆ１１にて、変速制御手段８１は、現変速段が２速段か否かを判定し、２速段との判定で（ステップｆ１１：Ｙｅｓ）、ステップｆ７に移行する。現変速段が２速段ではないとの判定で（ステップｆ１１：Ｎｏ）、ステップｆ１０に戻る。

ステップｆ７では、急ブレーキ判定手段８０が、急ブレーキ解除か否かを判定する。急ブレーキ解除していないとの判定で（ステップｆ７：Ｎｏ）、ステップｆ７に戻る。急ブレーキ解除したとの判定で（ステップｆ７：Ｙｅｓ）、変速制御手段８１は１速段への変速制御を実施する（ステップｆ８）。次に、変速制御手段８１は、現変速段が１速段か否かを判定する（ステップｆ９）。現変速段が１速段との判定で（ステップｆ９：Ｙｅｓ）、本処理を終了する。１速段ではないとの判定で（ステップｆ９：Ｎｏ）、ステップｆ８に戻る。

図２０は、電気自動車の変速制御において、電動モータをシンクロさせる動作中に、急ブレーキと判定されたときの制御フローチャートである。本制御フローチャートは、図１３における動作（３）に対応するものである。図９も参照しつつ説明する。例えば、車両のイグニッションスイッチ等をオンにすることで本処理が開始する。本処理開始後、ステップｇ１において、急ブレーキ判定手段８０が急ブレーキ中か否かを判定する。
急ブレーキ中との判定で（ステップｇ１：Ｙｅｓ）、ステップｇ２に移行し、急ブレーキ中ではないとの判定で（ステップｇ１：Ｎｏ）、リターンする。

ステップｇ２では、変速制御手段８１は変速制御中か否かを判定する。変速制御中との判定で（ステップｇ２：Ｙｅｓ）、ステップｇ３に移行し、変速制御中ではないとの判定で（ステップｇ２：Ｎｏ）、リターンする。
ステップｇ３では、変速制御手段８１は、シンクロ制御手段７８が、電動モータをシンクロさせる動作中か否かを判定する。ここでシンクロ中との判定で（ステップｇ３：Ｙｅｓ）、ステップｇ４へ移行する。シンクロ中でないとの判定で（ステップｇ３：Ｎｏ）、リターンする。

ステップｇ４では、変速制御手段８１は、変速切換アクチュエータを停止させる（現変速位置はニュートラルにある）。次にシンクロ制御手段７８は、電動モータのシンクロ動作を中止させ、電動モータへのトルクを除荷する（ステップｇ５）。その後ステップｇ６において、急ブレーキ判定手段８０が、急ブレーキ解除か否かを判定する。急ブレーキ解除していないとの判定で（ステップｇ６：Ｎｏ）、ステップｇ６に戻る。急ブレーキ解除したとの判定で（ステップｇ６：Ｙｅｓ）、変速制御手段８１は１速段への変速制御を実施する（ステップｇ７）。その後、変速制御手段８１は、現変速段が１速段か否かを判定する（ステップｇ８）。現変速段が１速段との判定で（ステップｇ８：Ｙｅｓ）、本処理を終了する。１速段ではないとの判定で（ステップｇ８：Ｎｏ）、ステップｇ７に戻る。

図２１は、電気自動車のシフトアップ変速制御において、目標変速段のクラッチの締結動作中に、急ブレーキと判定されたときの制御フローチャートである。本制御フローチャートは、図１３における動作（４）に対応するものである。図９も参照しつつ説明する。例えば、車両のイグニッションスイッチ等をオンにすることで本処理が開始する。本処理開始後、ステップｈ１において、急ブレーキ判定手段８０が急ブレーキ中か否かを判定する。
急ブレーキ中との判定で（ステップｈ１：Ｙｅｓ）、ステップｈ２に移行し、急ブレーキ中ではないとの判定で（ステップｈ１：Ｎｏ）、リターンする。

ステップｈ２では、変速制御手段８１は変速制御中か否かを判定する。変速制御中との判定で（ステップｈ２：Ｙｅｓ）、ステップｈ３に移行し、変速制御中ではないとの判定で（ステップｈ２：Ｎｏ）、リターンする。
ステップｈ３では、クラッチ係合手段７９が、目標変速段のローラクラッチ１６Ａ，１６Ｂを締結させる動作中か否かを判定する。ここでクラッチ締結中との判定で（ステップｈ３：Ｙｅｓ）、ステップｈ４へ移行する。クラッチ締結中ではないとの判定で（ステップｈ３：Ｎｏ）、リターンする。

ステップｈ４では、変速制御手段８１は、シフトフォークのシフト位置が、定められたシフト位置ＳＰ_２ｆ・ｔを下回っているかを判定し、下回っているとの判定で（ステップｈ４：Ｙｅｓ）、変速制御終了まで継続実施する（２速段へ変速制御を実施する）（ステップｈ５）。その後ステップｈ６に移行する。シフト位置がＳＰ_２ｆ・ｔを下回っていないとの判定で（ステップｈ４：Ｎｏ）、ステップｈ９に移行する。ステップｈ９では、変速制御手段８１は、変速を中止し、変速切換アクチュエータを駆動して、シフトフォークのシフト位置を、シフト位置ＳＰ_２ｎに戻させる（変速位置はニュートラルにある）。次に電動モータへのトルクを除荷し（ステップｈ１０）、その後ステップｈ６に移行する。

ステップｈ６では、急ブレーキ判定手段８０が、急ブレーキ解除か否かを判定する。急ブレーキ解除したとの判定で（ステップｈ６：Ｙｅｓ）、変速制御手段８１は、１速段への変速制御を継続実施する（ステップｈ７）。急ブレーキ解除していないとの判断で（ステップｈ６：Ｎｏ）、ステップｈ６に戻る。
ステップｈ７の後、変速制御手段８１は、現変速段が１速段か否かを判定する（ステップｈ８）。現変速段が１速段との判定で（ステップｈ８：Ｙｅｓ）、本処理を終了する。１速段ではないとの判定で（ステップｈ８：Ｎｏ）、ステップｈ７に戻る。

図２２は、電気自動車のシフトダウン変速制御において、目標変速段のクラッチの締結動作中に、急ブレーキと判定されたときの制御フローチャートである。本制御フローチャートは、図１３における動作（４）に対応するものである。図９も参照しつつ説明する。例えば、車両のイグニッションスイッチ等をオンにすることで本処理が開始する。本処理開始後、ステップｊ１において、急ブレーキ判定手段８０が急ブレーキ中か否かを判定する。
急ブレーキ中との判定で（ステップｊ１：Ｙｅｓ）、ステップｊ２に移行し、急ブレーキ中ではないとの判定で（ステップｊ１：Ｎｏ）、リターンする。

ステップｊ２では、変速制御手段８１は変速制御中か否かを判定する。変速制御中との判定で（ステップｊ２：Ｙｅｓ）、ステップｊ３に移行し、変速制御中ではないとの判定で（ステップｊ２：Ｎｏ）、リターンする。
ステップｊ３では、クラッチ係合手段７９が、目標変速段のローラクラッチ１６Ａ，１６Ｂを締結させる動作中か否かを判定する。ここでクラッチ締結中との判定で（ステップｊ３：Ｙｅｓ）、ステップｊ４へ移行する。クラッチ締結中ではないとの判定で（ステップｊ３：Ｎｏ）、リターンする。

ステップｊ４では、変速制御手段８１は、シフトフォークのシフト位置が、定められたシフト位置ＳＰ_１ｆ・ｔを上回っているかを判定し、上回っているとの判定で（ステップｊ４：Ｙｅｓ）、変速制御終了まで継続実施する（１速段へ変速制御を実施する）（ステップｊ５）。シフト位置がＳＰ_１ｆ・ｔを上回っていないとの判定で（ステップｊ４：Ｎｏ）、ステップｊ８に移行する。ステップｊ８では、変速制御手段８１は、変速を中止し、変速切換アクチュエータを駆動して、シフトフォークのシフト位置を、シフト位置ＳＰ_１ｎに戻させる（変速段はニュートラル位置にある）。次に電動モータへのトルクを除荷し（ステップｊ９）、その後ステップｊ６に移行する。

ステップｊ６では、急ブレーキ判定手段８０が、急ブレーキ解除か否かを判定する。急ブレーキ解除したとの判定で（ステップｊ６：Ｙｅｓ）、ステップｊ７に移行する。急ブレーキ解除していないとの判断で（ステップｊ６：Ｎｏ）、ステップｊ６に戻る。
次に変速制御手段８１は、現変速段が１速段か否かを判定する（ステップｊ７）。ここで現変速段が１速段との判定で（ステップｊ７：Ｙｅｓ）、本処理を終了する。１速段ではないとの判定で（ステップｊ７：Ｎｏ）、変速制御手段８１は、１速段への変速制御を継続実施する（ステップｊ１０）。ステップｊ１０は、ニュートラル位置から１速段への変速制御の実施に相当する。このステップｊ１０の後、ステップｊ７に戻る。

次に、図３，図４の車両用モータ駆動装置の詳細を、図２３〜図２８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。

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。

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。

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。

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。

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。

図２３〜図２５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２４に示すように円筒面１７と対向する平坦面である。

図４、図２８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。

図２４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１０Ｂ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１０Ｂ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。

図２５、図２８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。

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。

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。

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２５に示す中立位置から周方向に移動させると、径方向溝２９に対する切欠き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。

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。

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、変速用伝達機構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。

図２３に示すように、変速用伝達機構３３は、１速出力ギヤ１０Ａ（断面でない部分は図示せず。図２７においても同様。）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。

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。

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間する位置との間で、２速保持器２１Ｂに対して軸方向に移動可能となっている。

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、間座３２を介して２速摩擦板３５Ｂを出力軸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。

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速離間ばね３９Ｂが組み込まれており、この２速離間ばね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の側面から離間する方向に付勢されている。

２速離間ばね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９０Ｂを介して２速摩擦板３５Ｂの突片３６に係合し、他端が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９０Ｂ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。

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。

図２６、図２７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。

図２７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。

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。

図２３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。

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。

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。

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２３に示すように、１速摩擦板３５Ａが１速出力ギヤ１０Ａの側面から離間し、かつ、２速摩擦板３５Ｂも２速出力ギヤ１０Ｂの側面から離間した状態では、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。

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。

次に、シフト機構４１を作動させて、図２３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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

そこで、上記制御システムでは、図９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。

以上説明した変速制御方法および変速制御装置によると、急ブレーキ判定手段８０は、急ブレーキ検出部８３からの信号に基づいて、急ブレーキか急ブレーキ解除かを判定する。変速制御手段８１は、現変速段の力行制御時または変速制御時に、急ブレーキ判定手段８０により急ブレーキと判定されたとき、クラッチ解除手段７７、シンクロ制御手段７８、およびクラッチ係合手段７９のいずれかの動作に応じて、変速機５を制御する。このように急ブレーキと判定されたとき、各手段のいずれかの動作に応じてきめ細かく変速機５を制御することで、力行制御時または変速制御時に、急ブレーキを検出したときのクラッチのショックトルクを低減し得る。

３…電動モータ
４…モータ軸
５…変速機
７…入力軸
１６Ａ，１６Ｂ…クラッチ
１８Ａ，１８Ｂ…内輪
１９…カム面
２０…係合子
２３Ａ，２３Ｂ…外輪
４０…変速比切換機構
７７…クラッチ解除手段
７８…シンクロ制御手段
７９…クラッチ係合手段
８０…急ブレーキ判定手段
８１…変速制御手段
８３…急ブレーキ検出部
ＬＡ，ＬＢ…ギヤ列
Ｓ…楔状空間

Claims (10)

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ウェイ型のクラッチと、これら各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係合子が介在し、各係合子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、各係合子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、
   急ブレーキとその解除を検出する急ブレーキ検出部を備えた、
   電気自動車における変速制御方法において、
   目標変速段への変速指令に応答して、前記変速比切換機構により前記電動モータのトルクを除荷して現変速段のクラッチの係合を解除するクラッチ解除過程と、
   前記電動モータを回転数制御することにより前記目標変速段の前記クラッチの外輪と内輪の回転数が同期するようにシンクロさせるシンクロ過程と、
   前記電動モータを回転数制御することにより、目標変速段のクラッチを係合させるクラッチ係合過程とを有し、
   前記急ブレーキ検出部からの信号に基づいて、急ブレーキか急ブレーキ解除かを判定する急ブレーキ判定過程と、
   現変速段の力行制御時または変速制御時に、前記急ブレーキ判定過程により急ブレーキと判定されたとき、前記クラッチ解除過程、前記シンクロ過程、および前記クラッチ係合過程のいずれかの過程に応じて、前記変速機を制御する変速制御過程と、
   を有することを特徴とする電気自動車の変速制御方法。
2. 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ウェイ型のクラッチと、これら各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係合子が介在し、各係合子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、各係合子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、
   急ブレーキとその解除を検出する急ブレーキ検出部を備えた、
   電気自動車における変速制御装置において、
   目標変速段への変速指令に応答して、前記変速比切換機構により前記電動モータのトルクを除荷して現変速段のクラッチの係合を解除するクラッチ解除手段と、
   前記電動モータを回転数制御することにより前記目標変速段の前記クラッチの外輪と内輪の回転数が同期するようにシンクロさせるシンクロ制御手段と、
   前記電動モータを回転数制御することにより、目標変速段のクラッチを係合させるクラッチ係合手段とを有し、
   前記急ブレーキ検出部からの信号に基づいて、急ブレーキか急ブレーキ解除かを判定する急ブレーキ判定手段と、
   現変速段の力行制御時または変速制御時に、前記急ブレーキ判定手段により急ブレーキと判定されたとき、前記クラッチ解除手段、前記シンクロ制御手段、および前記クラッチ係合手段のいずれかの動作に応じて、前記変速機を制御する変速制御手段と、
   を有することを特徴とする電気自動車の変速制御装置。
3. 請求項２に記載の電気自動車の変速制御装置において、前記変速制御手段は、前記急ブレーキ判定手段により急ブレーキと判定されたとき、新たな変速制御と回生制御を禁止する電気自動車の変速制御装置。
4. 請求項２または請求項３に記載の電気自動車の変速制御装置において、前記変速制御手段は、前記急ブレーキ判定手段により急ブレーキ解除と判定されたとき、新たな変速制御と回生制御を許可する電気自動車の変速制御装置。
5. 請求項２ないし請求項４のいずれか１項に記載の電気自動車の変速制御装置において、前記急ブレーキ判定手段は、前記電気自動車における動力伝達軸の回転数を一定時間間隔で取得し、取得した回転数差を前記一定時間間隔で除した値が、減速度閾値を下回ったときに、急ブレーキと判定する電気自動車の変速制御装置。
6. 請求項２ないし請求項５のいずれか１項に記載の電気自動車の変速制御装置において、前記急ブレーキ判定手段は、急ブレーキと判定した後、車速が車速閾値を下回って一定の時間経過した後に、急ブレーキ解除と判定する電気自動車の変速制御装置。
7. 請求項２ないし請求項６のいずれか１項に記載の電気自動車の変速制御装置において、前記変速制御手段は、前記急ブレーキ判定手段により急ブレーキと判定されたときに、前記電気自動車が力行制御時のとき、クリープ駆動閾値で前記電動モータを駆動する電気自動車の変速制御装置。
8. 請求項２ないし請求項７のいずれか１項に記載の電気自動車の変速制御装置において、前記変速制御手段は、前記急ブレーキ判定手段により急ブレーキ解除と判定されたときに、現変速段が１速段以外の２速段またはニュートラル位置にある場合、１速段に戻す変速制御を実施する電気自動車の変速制御装置。
9. 請求項２ないし請求項８のいずれか１項に記載の電気自動車の変速制御装置において、前記変速比切換機構は、回転する摩擦板の前記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り、前記変速制御手段は、前記急ブレーキ判定手段に急ブレーキと判定されたときに、電気自動車が変速制御中であって、さらに前記電動モータのシンクロ動作中の場合、前記変速切換アクチュエータを停止してシンクロ動作を中止し、前記電動モータの駆動トルクを除荷する電気自動車の変速制御装置。
10. 請求項２ないし請求項９のいずれか１項に記載の電気自動車の変速制御装置において、前記変速比切換機構は、回転する摩擦板の前記外輪への接触と離間とを、変速切換アクチュエータによるシフト部材の進退により切り換える機構であり、
    前記急ブレーキ判定手段により急ブレーキと判定されたときに、電気自動車がシフトアップ変速制御中であって、現変速段のクラッチを解除動作中の場合において、前記シフト部材のシフト位置が定められたシフト位置SP_1tを下回ったとき、即時に前記変速切換アクチュエータを停止し、前記電動モータの駆動トルクを除荷する電気自動車の変速制御装置。

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