JP3441162B2 - 電動車両の変速制御方法 - Google Patents
電動車両の変速制御方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電気モータと駆動輪間
にトランスミッションを介装し、このトランスミッショ
ンを少なくともアクセル開度及び車速をパラメータとす
るシフトマップに基づいて変速制御する電動車両の変速
制御方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】バッテリに接続された電気モータを走行
用駆動源とする電動車両において、前記電気モータに回
生制動力を発揮させて運動エネルギーを電気エネルギー
に変換し、その電気エネルギーをバッテリに回収する技
術は既に知られている（例えば、特開平５−１９１９０
４号公報参照）。 【０００３】前記特開平５−１９１９０４号公報に記載
されたものは、アクセル開度が基準アクセル開度よりも
小さいときにエンジン搭載車両のエンジンブレーキに相
当する回生制動力を発揮させるべく、前記基準アクセル
開度のときの回生制動力を０に設定するとともにアクセ
ル開度全閉のときに最大回生制動力を設定し、それらの
間で回生制動力をリニアに変化させている。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のものは、車速が増加すると最大回生制動力が双曲線
状に減少するため、下り坂を下るような場合に車速が増
加すると減速力が急激に弱まって制動フィーリングに違
和感が生じてしまう。 【０００５】本発明は前述の事情に鑑みてなされたもの
で、電動車両のトランスミッションをアクセル開度及び
車速に応じて変速制御することにより、適切な回生制動
力を発揮させて制動フィーリングを向上させることを目
的とする。 【０００６】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載された発明は、電気モータと駆動輪
間にトランスミッションを介装し、このトランスミッシ
ョンを少なくともアクセル開度及び車速をパラメータと
するシフトマップに基づいて変速制御する電動車両の変
速制御方法であって、前記シフトマップは、シフトアッ
プライン及びシフトダウンラインを備えると共に、低ア
クセル開度で中車速の運転領域に設定された高変速段領
域内に中変速段領域を有し且つ中アクセル開度で中車速
の運転領域に設定された中変速段領域内に高変速段領域
を有しており、 前記中変速段領域内に存在する高変速段
領域を、アクセル開度の時間変化率が所定値を超えたア
クセル開度変化の過渡期には中変速段領域に保持するこ
とを特徴とする。 【０００７】 【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明
する。 【０００８】図１〜図２３は本発明の一実施例を示すも
ので、図１は電動車両のトランスミッションの断面図、
図２は図１のＡ部拡大図、図３は図１のＢ部拡大図、図
４は図１のＣ部拡大図、図５は図１のＤ部拡大図、図６
は図１に対応するスケルトン図、図７は一方向クラッチ
の作用説明図、図８〜図２３は変速制御方法を説明する
グラフである。 【０００９】図１に示すように、電動車両のトランスミ
ッションＴは車体前後方向に延びる割り面で結合された
左ケーシング１及び右ケーシング２を備えており、左ケ
ーシング１の左端開口部には左カバー３が結合されると
ともに、右ケーシング２の右端開口部には走行用のメイ
ンモータＭｍが支持される。左、右ケーシング１，２に
はメインモータＭｍの出力軸と同軸のメインシャフトＳ
ｍと、このメインシャフトＳｍと平行なカウンタシャフ
トＳｃとが支持される。更に、カウンタシャフトＳｃの
後方には差動装置Ｄを介して左右の車軸４，４が支持さ
れる。メインシャフトＳｍの前方には、アシストモータ
Ｍａを有するオイルポンプ駆動装置Ｐｄが設けられる。 【００１０】図２から明らかなように、メインモータＭ
ｍは円筒状のモータケーシング５の前端開口部を覆うフ
ロントカバー６を備えており、このフロントカバー６を
貫通するボルト７によって右ケーシング２に固定され
る。フロントカバー６にボールベアリング８を介して支
持した出力軸９は、モータケーシング５の内周に設けた
固定子１０に対向する回転子１１を備える。出力軸９の
左端はメインシャフトＳｍの右端に同軸に対向してお
り、両者は第１マス１２及び第２マス１３をスプリング
１４で結合したダンパー１５によって相互に結合され
る。 【００１１】図３から明らかなように、左、右ケーシン
グ１，２に一対のボールベアリング１６，１７を介して
支持されるメインシャフトＳｍは、ニードルベアリング
１８を介して支持されたメイン１速ギヤ１９と、メイン
シャフトＳｍと一体のメイン２速ギヤ２０と、ニードル
ベアリング２１を介して支持されたメイン３速ギヤ２２
とを備えており、このメイン３速ギヤ２２にはメインリ
バースギヤ２３が一体に形成される。 【００１２】一方、左、右ケーシング１，２にボールベ
アリング２４及びローラベアリンググ２５を介して支持
されるカウンタシャフトＳｃは、カウンタシャフトＳｃ
に相対回転自在に支持されて前記メイン１速ギヤ１９に
噛合するカウンタ１速ギヤ２６と、ニードルベアリング
２７を介して支持されて前記メイン２速ギヤ２０に噛合
するカウンタ２速ギヤ２８と、ニードルベアリング２９
を介して支持されて前記メイン３速ギヤ２２に噛合する
カウンタ３速ギヤ３０と、カウンタシャフトＳｃに相対
回転自在に支持されて前記メインリバースギヤ２３に噛
合するカウンタリバースギヤ３１とを備える。前記カウ
ンタ１速ギヤ２６は、カウンタシャフトＳｃにスプライ
ン結合されたパーキングギヤ３３の外周に一方向クラッ
チ４７を介して支持される。カウンタシャフトＳｃの右
端にはファイナルドライブギヤ３２が一体に形成され
る。 【００１３】メインシャフトＳｍに相対回転可能に支持
されたメイン３速ギヤ２２及びメインリバースギヤ２３
は、３速−リバース用クラッチ３６を介して前記メイン
シャフトＳｍに結合可能である。 【００１４】カウンタシャフトＳｃに相対回転自在に支
持されたカウンタ２速ギヤ２８は、２速用クラッチ３７
を介して前記カウンタシャフトＳｃに結合可能である。
また、カウンタ３速ギヤ３０とカウンタリバースギヤ３
１とは、シフトフォーク３８によって作動するシフトピ
ース３９を介して前記カウンタシャフトＳｃに選択的に
結合可能である。 【００１５】図４から明らかなように、左、右ケーシン
グ１，２に一対のボールベアリング４０，４１を介して
支持されたディファレンシャルケース４２は、前記ファ
イナルドライブギヤ３２に噛合するファイナルドリブン
ギヤ４３を備える。ディファレンシャルケース４２を貫
通するピニオンシャフト４４に設けた一対のディファレ
ンシャルピニオン４５，４５が、左右の車軸４，４の内
端に設けたディファレンシャルサイドギヤ４６，４６に
噛合する。 【００１６】図５から明らかなように、車両を後向きに
牽引する際にメインシャフトＳｍからメイン１速ギヤ１
９を切り離すための牽引用クラッチ５０は、左カバー３
に回転自在に支持されて図示せぬボーデンケーブルを介
してトランスミッションＴの外部から回転駆動されるカ
ム部材５１と、左カバー３及び左ケーシング１に摺動自
在に支持されてスプリング５２で前記カム部材５１の端
面に形成したカム面５１1 に当接する方向に付勢された
クラッチロッド５３と、クラッチロッド５３に固設され
たクラッチフォーク５４と、クラッチフォーク５４に接
続されてメインシャフトＳｍの軸方向に摺動し、メイン
１速ギヤ１９をメインシャフトＳｍに結合又は結合解除
するスライドピース５５とから構成される。 【００１７】尚、エンジンを走行用駆動源とする車両で
は、エンジンの回転方向が一定であり、且つ車両の停止
中にもエンジンが回転しているため、オイルポンプＰは
常時駆動される。しかしながら、電動車両では、前述し
たように前進時と後進時とでメインモータＭｍの回転方
向が逆転し、しかも車両の停止時にはメインモータが停
止するため、図５に示すアシストモータＭａを備えたオ
イルポンプ駆動装置ＰｄによりメインモータＭｍの停止
時及び逆転時にもオイルポンプＰが駆動される。オイル
ポンプ駆動装置Ｐｄの詳細については説明を省略する。 【００１８】而して、図６に示すように、前記３速リバ
ース用クラッチ３６、２速用クラッチ３７及びシフトピ
ース３９は、アクセルペダルの開度を検出するアクセル
ペダル開度センサＳａ及び車速を検出する車速センサＳ
ｖからの信号が入力される電子制御ユニットＵによって
電気的に制御される。 【００１９】次に、前述の構成を備えたトランスミッシ
ョンＴの作用を、主として図６及び図７を参照して説明
する。 【００２０】車両を後向きに牽引する場合を除いて、牽
引用クラッチ５０のスライドピース５５は右位置にあっ
てメイン１速ギヤ１９をメインシャフトＳｍに結合して
いる。トランスミッションＴの変速段が１速にあると
き、２速用クラッチ３７は係合解除していてカウンタ２
速ギヤ２８はカウンタシャフトＳｃに結合されておら
ず、且つ３速−リバース用クラッチ３６は係合解除して
いてメイン３速ギヤ２２及びメインリバースギヤ２３は
メインシャフトＳｍに結合されていない。更に、シフト
ピース３９は右位置に固定されていてカウンタ３速ギヤ
３０はカウンタシャフトＳｃに結合されている。 【００２１】この状態でメインモータＭｍを正転駆動す
ると、メインモータＭｍの出力軸９の回転はダンパー１
５を介してトランスミッションＴのメインシャフトＳｍ
に伝達され、そこからメイン１速ギヤ１９、カウンタ１
速ギヤ２６、一方向クラッチ４７及びパーキングギヤ３
３を介してカウンタシャフトＳｃに伝達され、そこから
更にファイナルドライブギヤ３２、ファイナルドリブン
ギヤ４３及び差動装置Ｄを介して左右の車軸４，４に伝
達される。 【００２２】このとき、図７（Ａ）に示すように、一方
向クラッチ４７はカウンタ１速ギヤ２６と一体のアウタ
部材が矢印Ａ方向に回転することにより係合状態とな
り、カウンタシャフトＳｃに結合されたインナ部材を矢
印Ａ方向と同方向に回転させる。 【００２３】この状態から２速用クラッチ３７を係合さ
せると、カウンタ２速ギヤ２８がカウンタシャフトＳｃ
に結合されて２速変速段が確立し、メインシャフトＳｍ
の回転はメイン２速ギヤ２０及びカウンタ２速ギヤ２８
を介してカウンタシャフトＳｃに伝達される。 【００２４】このとき、図７（Ｂ）に示すように、一方
向クラッチ４７のインナ部材はメイン２速ギヤ２０及び
カウンタ２速ギヤ２８によって矢印Ｂ方向に回転し、ア
ウタ部材はメイン１速ギヤ１９及びカウンタ１速ギヤ２
６によって矢印Ａ方向に回転する。しかしながら、１速
変速段と２速変速段との減速比の差によってインナ部材
の回転数がアウタ部材の回転数を上回り、一方向クラッ
チ４７は非係合状態となる。 【００２５】更に、２速用クラッチ３７を係合解除して
３速−リバース用クラッチ３６を係合させると、メイン
３速ギヤ２２がメインシャフトＳｍに結合されて３速変
速段が確立し、メインシャフトＳｍの回転はメイン３速
ギヤ２２及びカウンタ３速ギヤ３０を介してカウンタシ
ャフトＳｃに伝達される。このときも、図７（Ｂ）に示
す作用によって一方向クラッチ４７は非係合状態とな
る。 【００２６】一方、シフトピース３９を左方向に駆動し
てカウンタリバースギヤ３１をカウンタシャフトＳｃに
結合し、３速−リバース用クラッチ３６を係合させてメ
インリバースギヤ２３をメインシャフトＳｍに結合する
と、リバース変速段が確立する。この状態でメインモー
タＭｍを逆転駆動すると、メインシャフトＳｍの回転は
メインリバースギヤ２３及びカウンタリバースギヤ３１
を介してカウンタシャフトＳｃに伝達され、車両を後進
させる。 【００２７】このとき、図７（Ｃ）に示すように、一方
向クラッチ４７のインナ部材はメインリバースギヤ２３
及びカウンタリバースギヤ３１によって矢印Ｂ′方向に
回転し、アウタ部材はメイン１速ギヤ１９及びカウンタ
１速ギヤ２６によって矢印Ａ′方向に回転する。しかし
ながら、１速変速段とリバース変速段との減速比の差に
よってアウタ部材の回転数がインナ部材の回転数を上回
り、一方向クラッチ４７は非係合状態となる。 【００２８】さて、車両を前方に牽引する場合、図７
（Ｄ）に示すように、左右の車軸４，４から伝達される
駆動力によってインナ部材が矢印Ｂ方向に回転し、一方
向クラッチ４７は非係合状態となる。しかしながら、車
両を後方に牽引する場合、図７（Ｅ）に示すように、イ
ンナ部材が矢印Ｂ′方向に回転して一方向クラッチ４７
は係合状態となる。このように、後方牽引時に一方向ク
ラッチ４７が係合するとメインモータＭｍが強制的に回
転させられて損傷する可能性がある。 【００２９】そこで、車両の後方牽引時には、図５にお
いてカム部材５１を回転させることによりスプリング５
２の弾発力でクラッチロッド５３をカム面５１1 に沿っ
て左方向に移動させる。これにより、クラッチフォーク
５４がスライドピース５５を左方向に移動させ、メイン
１速ギヤ１９とメインシャフトＳｍとの結合を解除す
る。而して、後方牽引時に一方向クラッチ４７が係合し
てメイン１速ギヤ１９が回転しても、その回転はメイン
シャフトＳｍ及びメインモータＭｍに伝達されることが
なくなり、前述した不具合が解消される。 【００３０】また、１速変速段には油圧クラッチが一切
設けられていないので、油圧系統が故障した場合、或い
は前記アシストモータＭａを備えずに車両の停止時に油
圧ポンプＰを停止させるようにした場合であっても、車
両の発進を支障無く行うことができる。 【００３１】更に、本実施例のトランスミッションＴは
１速変速段に一方向クラッチ４７が介装されているた
め、メインモータＭｍを逆転させて前記１速変速段をリ
バース変速段に兼用することができないが、リバース変
速段を１速変速段から独立して別系統に設けたことによ
り後進を支障なく行うことが可能となる。 【００３２】次に、電子制御ユニットＵによるトランス
ミッションＴの変速制御を、図８〜図２３を参照して説
明する。 【００３３】図８に示すように、メインモータＭｍの駆
動側のトルク特性は、回転数の低い領域では最大電流に
より規制されたトルク一定の直線となり、回転数の高い
領域ではバッテリの最大出力により規制された双曲線と
なる。また、メインモータＭｍの回生側のトルク特性
も、回転数の低い領域では最大電流により規制されたト
ルク一定の直線となり、回転数の高い領域ではバッテリ
の最大充電電力により規制された双曲線となる。 【００３４】図９に示すように、前記トルク特性を備え
たメインモータＭｍに前記３速のトランスミッションＴ
を組み合わせると、各変速段はそれぞれ車速に応じた駆
動力及び減速力（回生制動力）を発生する。尚、トラン
スミッションＴは１速変速段を一方向クラッチ４７を介
して確立しているので、１速変速段では駆動輪の回転が
メインモータＭｍに伝達されず、従って回生による減速
力は発生しない。 【００３５】アクセル開度が最大のときの駆動力は図９
の最大駆動力ラインをトレースするのが自然であるが、
アクセル開度が０の回生制動時に最大減速力ラインをト
レースすると仮定すると、下り坂を下る際に車速が増加
する程減速力が弱まって制動フィーリングに違和感が生
じることになる。 【００３６】そこで、図１０に示すように、各アクセル
開度０／８〜８／８について車速に応じた駆動力及び減
速力を設定する。尚、アクセル開度０／８及び１／８の
特性はアクセル開度センサＳａの誤差を考慮して同一に
設定され、同様にアクセル開度７／８及び８／８の特性
は同一に設定される。 【００３７】図１０から明らかなように、アクセル開度
０／８のときにエンジン搭載車両のクリープ特性に近い
特性を与えるべく、車速０付近においてメインモータＭ
ｍは僅かな駆動力を発生する。アクセル開度０／８のと
きの中車速から高車速にかけての特性は、車速の増加に
応じて減速力が次第に増加した後に緩やかに減少するよ
うになっている。高車速における減速力は下り坂の走行
抵抗線に略一致し、且つ走行抵抗線を下から上に横切る
ことがなく、これにより下り坂を下る際に車速の増加に
応じた適切な減速力が得られるようになっている。 【００３８】中間のアクセル開度における駆動力の特性
も図１０に示される。クルーズでよく使われる３０ｋｍ
／ｈ以上の車速において、駆動力特性ラインは平地の走
行抵抗線を大きな交差角で上から下に横切り、且つ各ア
クセル開度の交差ポイント間の距離が相互に離れるよう
に設定される。これにより、クルーズ時に外乱により車
速が減少すると自然に駆動力が増加して車両を加速する
ことができ、また各アクセル開度に対するクルーズ走行
車速にリニアリティが出て、クルーズ走行が容易にな
る。 【００３９】図１１は、パワードライブユニットを含む
メインモータＭｍの総合効率を示すもので、駆動側だけ
でなく回生側についても、メインモータＭｍに入力され
る機械的エネルギーに対するメインモータＭｍで発電さ
れる電気的エネルギーの形で総合効率を捕らえることが
できる。このメインモータＭｍ及びパワードライブユニ
ットを前記トランスミッションＴと組み合わせたときの
総合効率を１速変速段、２速変速段及び３速変速段の各
々について捕らえ、これを横軸に車速、縦軸に駆動力及
び減速力を取った駆動力マップ上に表したものが図１２
〜図１４のグラフである。 【００４０】１速変速段、２速変速段及び３速変速段に
対応する図１２〜図１４のグラフを重ね合わせ、総合効
率が最高になる変速段を選択して駆動力マップ上に表し
たものが図１５のグラフである。図１５のグラフを前記
図１０のグラフに重ね合わせたものが図１６のグラフで
ある。このグラフから各アクセル開度について総合効率
が最高になる変速段が求められる。 【００４１】図１６のグラフを車速及びアクセル開度に
対するシフトマップとして表したものが図１７のグラフ
である。図１６及び図１７から明らかなように、低アク
セル開度（０／８〜２／８）において車速の小さい領域
では、メインモータＭｍは駆動力を発揮し、トランスミ
ッションＴは車速の増加に応じて１速変速段→（２速変
速段）→３速変速段の順にシフトアアップされる。車速
が所定値を越えるとメインモータＭｍは減速力を発揮す
るようになり、更に車速が増加すると一時的に３速変速
段から２速変速段にシフトダウンされる領域があり、更
に車速が増加すると２速変速段から３速変速段に再びシ
フトアップされる。このように、低アクセル開度で中車
速のとき、トランスミッションＴを３速変速段から２速
変速段にシフトダウンすることにより、メインモータＭ
ｍの回転数を増加させてエンジンブレーキに相当す回生
制動力を充分に発揮させながら高い効率的でエネルギー
回収を行うことができる。 【００４２】ところで、図１７のシフトマップをそのま
ま採用すると、変速ラインの近傍で僅かな外乱に会うと
シフトアップ及びシフトダウンが繰り返し発生してしま
う問題がある。そこで、図１８に示すように、シフトア
ップライン（実線）とシフトダウンライン（破線）と設
け、シフトアップラインを横切ったときにシフトアップ
が行われ、シフトダウンラインを横切ったときにシフト
ダウンが行われるようにする。而して、図１８のシフト
マップにおけるアクセル開度０／８〜１／８、車速４０
ｋｍ／ｈ〜８０ｋｍ／ｈの領域に３速変速段→２速変速
段のシフトダウンの島が形成され、これが本シフトマッ
プの特徴となる。 【００４３】しかしながら、図１８のシフトマップをそ
のまま使用すると、Ａ−Ａ線の近傍でアクセル開度を大
きく変化させると２速変速段→３速変速段→２速変速段
のシフトが発生し、ドライブフィーリングが損なわれて
しまう。これは、ドライバーとしては２速変速段に維持
された方が望ましいのに対して、アクセル開度が３速変
速段へのシフトアップラインと２速変速段へのシフトダ
ウンラインを横切ってしまうためである。そこで、図１
８に斜線で示す領域にあるときには、その領域に暫く止
まるクルーズ状態か、アクセル開度が変化している過渡
状態かを判断し、前者である場合のみに３速変速段にシ
フトアップしてメインモータＭｍを高い効率で運転する
ようになっている。前記判断は、図１８の斜線領域に入
ったときのアクセル開度の時間変化率を演算し、そのア
クセル開度の時間変化率が所定値よりも小さいときにク
ルーズ状態であると判断して３速変速段へのシフトアッ
プが行われる。 【００４４】さて、図１０の理想的な駆動力マップを実
現するには、アクセル開度に応じたモータトルクを指定
するトルクマップを各変速段毎に持ち替えることが必要
となる。「Ｄ」レンジにおける１速変速段、２速変速段
及び３速変速段のトルクマップを図１９（Ａ）、
（Ｂ）、（Ｃ）に示す。各変速段のトルクマップは、ギ
ヤレシオやタイヤ径を考慮して図１０の駆動力マップを
基本的にそのままトレースしたものである。しかしなが
ら、図１９（Ａ）のトルクマップは、１速変速段が一方
向クラッチ４７によって確立されるために、モータトル
クが正になる駆動側にのみ設定されている。また、メイ
ンモータＭｍの駆動側の限界回転数は６０００ｒｐｍに
設定されているが、急な下り坂等で回生側の回転数が前
記限界回転数は６０００ｒｐｍを越えた場合にいきなり
回生トルクを０にすると、メインモータＭｍに強い過回
転が発生して制動フィーリングに違和感が生じる。そこ
で、回生側のトルクは６０００ｒｐｍを越えても急激に
０にせず、回転数の増加に応じて徐々に０になるように
設定している。 【００４５】図２０（Ａ）、（Ｂ）は「Ｄ2 」レンジに
おける１速変速段及び２速変速段のトルクマップであっ
て、この「Ｄ2 」レンジは下り坂においてエンジンブレ
ーキ相当の回生制動力を発揮させる機能と、発進をマイ
ルドにする機能とを有する。エンジン搭載車両と異なっ
て「Ｄ2 」レンジが１速変速段を有するのは、本実施例
のトランスミッションＴが１速変速段を一方向クラッチ
４７により確立することにより油圧を必要とせず、油圧
発生のための消費電力が少なくて済むからである。ま
た、２速変速段→３速変速段のシフトアップは行われな
いが、２速変速段へのシフトダウンによってモータ回転
数が５５００ｒｐｍを越える虞がある車速では、３速変
速段に保持される。上述した「Ｄ2 」レンジのシフトマ
ップを図２１に示す。 【００４６】図２０（Ａ）の１速変速段のトルクマップ
において、回転数０付近のモータトルクが「Ｄ」レンジ
のそれよりも小さく設定されており、これによりマイル
ドな発進が可能となる。また図２０（Ｂ）の２速変速段
のトルクマップにおいて、回生側のモータトルクが
「Ｄ」レンジのそれよりも大きく設定されており、これ
により強い回生制動力が発生する。これは、ドライバー
が「Ｄ2 」レンジを使用するのは強い回生制動を期待す
る場合が多いからである。このとき、３速変速段とのモ
ータトルクの段差によってショックが発生するが、この
ショックがドライバー自身による「Ｄ2 」レンジへのシ
フトに起因して発生するものであるので違和感は無い。
上述した「Ｄ2 」レンジの駆動力マップを図２２に示
す。 【００４７】図２３に「Ｒ」レンジのトルクマップを示
す。リバース変速段は一方向クラッチ４７ではなく３速
−リバース用クラッチ３６により確立されるため、回生
側のモータトルクが設定されている。 【００４８】而して、本実施例では、「Ｄ」レンジで３
枚、「Ｄ2 」レンジで２枚、「Ｒ」レンジで１枚、合計
６枚のトルクマップが使用される。 【００４９】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明は前記実施例に限定されるものでなく、種々の設計変
更を行うことができる。 【００５０】 【発明の効果】以上のように本発明によれば、少なくと
もアクセル開度及び車速をパラメータとするシフトマッ
プに基づいて電動車両のトランスミッションを変速制御
する際に、前記シフトマップが低アクセル開度で中車速
の運転領域に設定された高変速段領域内に中変速段領域
を有するので、低アクセル開度でエンジンブレーキに相
当する回生制動力を発揮させているときに中車速になる
と、高変速段から中変速段段にシフトダウンされて回生
制動力が増加し、違和感の無い制動フィーリングを得る
ことができる。しかも、前記シフトダウンにより電気モ
ータの回転数を過回転にならない範囲で増加させ、回生
制動によるエネルギー回収を効率的に行うことができ
る。 【００５１】また特に上記シフトマップは、シフトアッ
プライン及びシフトダウンラインを備えている上、中ア
クセル開度で中車速の運転領域に設定された中変速段領
域内に高変速段領域を設けているので、電気モータにア
クセル開度及び車速に応じた適切な駆動力を発生させな
がら、電気モータを高い効率で運転することができる。
しかも上記中変速段領域内に存在する高変速段領域は、
アクセル開度の時間変化率が所定値を超えたアクセル開
度変化の過渡期には中変速段領域に保持されるので、中
車速の運転領域でアクセル開度を大きく変化させて該高
変速段領域になったときに、該高変速段領域に暫く止ま
るクルーズ状態である場合のみに高変速 段にシフトアッ
プして電気モータを高い効率で運転でき、一方、アクセ
ル開度が変化している過渡状態である場合には中変速段
領域に保持されて、シフトアップ及びシフトダウンが頻
繁に繰り返されることがなく、その頻繁な繰り返しでド
ライブフィーリングが損なわれるようなことがない。
にトランスミッションを介装し、このトランスミッショ
ンを少なくともアクセル開度及び車速をパラメータとす
るシフトマップに基づいて変速制御する電動車両の変速
制御方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】バッテリに接続された電気モータを走行
用駆動源とする電動車両において、前記電気モータに回
生制動力を発揮させて運動エネルギーを電気エネルギー
に変換し、その電気エネルギーをバッテリに回収する技
術は既に知られている（例えば、特開平５−１９１９０
４号公報参照）。 【０００３】前記特開平５−１９１９０４号公報に記載
されたものは、アクセル開度が基準アクセル開度よりも
小さいときにエンジン搭載車両のエンジンブレーキに相
当する回生制動力を発揮させるべく、前記基準アクセル
開度のときの回生制動力を０に設定するとともにアクセ
ル開度全閉のときに最大回生制動力を設定し、それらの
間で回生制動力をリニアに変化させている。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のものは、車速が増加すると最大回生制動力が双曲線
状に減少するため、下り坂を下るような場合に車速が増
加すると減速力が急激に弱まって制動フィーリングに違
和感が生じてしまう。 【０００５】本発明は前述の事情に鑑みてなされたもの
で、電動車両のトランスミッションをアクセル開度及び
車速に応じて変速制御することにより、適切な回生制動
力を発揮させて制動フィーリングを向上させることを目
的とする。 【０００６】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載された発明は、電気モータと駆動輪
間にトランスミッションを介装し、このトランスミッシ
ョンを少なくともアクセル開度及び車速をパラメータと
するシフトマップに基づいて変速制御する電動車両の変
速制御方法であって、前記シフトマップは、シフトアッ
プライン及びシフトダウンラインを備えると共に、低ア
クセル開度で中車速の運転領域に設定された高変速段領
域内に中変速段領域を有し且つ中アクセル開度で中車速
の運転領域に設定された中変速段領域内に高変速段領域
を有しており、 前記中変速段領域内に存在する高変速段
領域を、アクセル開度の時間変化率が所定値を超えたア
クセル開度変化の過渡期には中変速段領域に保持するこ
とを特徴とする。 【０００７】 【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明
する。 【０００８】図１〜図２３は本発明の一実施例を示すも
ので、図１は電動車両のトランスミッションの断面図、
図２は図１のＡ部拡大図、図３は図１のＢ部拡大図、図
４は図１のＣ部拡大図、図５は図１のＤ部拡大図、図６
は図１に対応するスケルトン図、図７は一方向クラッチ
の作用説明図、図８〜図２３は変速制御方法を説明する
グラフである。 【０００９】図１に示すように、電動車両のトランスミ
ッションＴは車体前後方向に延びる割り面で結合された
左ケーシング１及び右ケーシング２を備えており、左ケ
ーシング１の左端開口部には左カバー３が結合されると
ともに、右ケーシング２の右端開口部には走行用のメイ
ンモータＭｍが支持される。左、右ケーシング１，２に
はメインモータＭｍの出力軸と同軸のメインシャフトＳ
ｍと、このメインシャフトＳｍと平行なカウンタシャフ
トＳｃとが支持される。更に、カウンタシャフトＳｃの
後方には差動装置Ｄを介して左右の車軸４，４が支持さ
れる。メインシャフトＳｍの前方には、アシストモータ
Ｍａを有するオイルポンプ駆動装置Ｐｄが設けられる。 【００１０】図２から明らかなように、メインモータＭ
ｍは円筒状のモータケーシング５の前端開口部を覆うフ
ロントカバー６を備えており、このフロントカバー６を
貫通するボルト７によって右ケーシング２に固定され
る。フロントカバー６にボールベアリング８を介して支
持した出力軸９は、モータケーシング５の内周に設けた
固定子１０に対向する回転子１１を備える。出力軸９の
左端はメインシャフトＳｍの右端に同軸に対向してお
り、両者は第１マス１２及び第２マス１３をスプリング
１４で結合したダンパー１５によって相互に結合され
る。 【００１１】図３から明らかなように、左、右ケーシン
グ１，２に一対のボールベアリング１６，１７を介して
支持されるメインシャフトＳｍは、ニードルベアリング
１８を介して支持されたメイン１速ギヤ１９と、メイン
シャフトＳｍと一体のメイン２速ギヤ２０と、ニードル
ベアリング２１を介して支持されたメイン３速ギヤ２２
とを備えており、このメイン３速ギヤ２２にはメインリ
バースギヤ２３が一体に形成される。 【００１２】一方、左、右ケーシング１，２にボールベ
アリング２４及びローラベアリンググ２５を介して支持
されるカウンタシャフトＳｃは、カウンタシャフトＳｃ
に相対回転自在に支持されて前記メイン１速ギヤ１９に
噛合するカウンタ１速ギヤ２６と、ニードルベアリング
２７を介して支持されて前記メイン２速ギヤ２０に噛合
するカウンタ２速ギヤ２８と、ニードルベアリング２９
を介して支持されて前記メイン３速ギヤ２２に噛合する
カウンタ３速ギヤ３０と、カウンタシャフトＳｃに相対
回転自在に支持されて前記メインリバースギヤ２３に噛
合するカウンタリバースギヤ３１とを備える。前記カウ
ンタ１速ギヤ２６は、カウンタシャフトＳｃにスプライ
ン結合されたパーキングギヤ３３の外周に一方向クラッ
チ４７を介して支持される。カウンタシャフトＳｃの右
端にはファイナルドライブギヤ３２が一体に形成され
る。 【００１３】メインシャフトＳｍに相対回転可能に支持
されたメイン３速ギヤ２２及びメインリバースギヤ２３
は、３速−リバース用クラッチ３６を介して前記メイン
シャフトＳｍに結合可能である。 【００１４】カウンタシャフトＳｃに相対回転自在に支
持されたカウンタ２速ギヤ２８は、２速用クラッチ３７
を介して前記カウンタシャフトＳｃに結合可能である。
また、カウンタ３速ギヤ３０とカウンタリバースギヤ３
１とは、シフトフォーク３８によって作動するシフトピ
ース３９を介して前記カウンタシャフトＳｃに選択的に
結合可能である。 【００１５】図４から明らかなように、左、右ケーシン
グ１，２に一対のボールベアリング４０，４１を介して
支持されたディファレンシャルケース４２は、前記ファ
イナルドライブギヤ３２に噛合するファイナルドリブン
ギヤ４３を備える。ディファレンシャルケース４２を貫
通するピニオンシャフト４４に設けた一対のディファレ
ンシャルピニオン４５，４５が、左右の車軸４，４の内
端に設けたディファレンシャルサイドギヤ４６，４６に
噛合する。 【００１６】図５から明らかなように、車両を後向きに
牽引する際にメインシャフトＳｍからメイン１速ギヤ１
９を切り離すための牽引用クラッチ５０は、左カバー３
に回転自在に支持されて図示せぬボーデンケーブルを介
してトランスミッションＴの外部から回転駆動されるカ
ム部材５１と、左カバー３及び左ケーシング１に摺動自
在に支持されてスプリング５２で前記カム部材５１の端
面に形成したカム面５１1 に当接する方向に付勢された
クラッチロッド５３と、クラッチロッド５３に固設され
たクラッチフォーク５４と、クラッチフォーク５４に接
続されてメインシャフトＳｍの軸方向に摺動し、メイン
１速ギヤ１９をメインシャフトＳｍに結合又は結合解除
するスライドピース５５とから構成される。 【００１７】尚、エンジンを走行用駆動源とする車両で
は、エンジンの回転方向が一定であり、且つ車両の停止
中にもエンジンが回転しているため、オイルポンプＰは
常時駆動される。しかしながら、電動車両では、前述し
たように前進時と後進時とでメインモータＭｍの回転方
向が逆転し、しかも車両の停止時にはメインモータが停
止するため、図５に示すアシストモータＭａを備えたオ
イルポンプ駆動装置ＰｄによりメインモータＭｍの停止
時及び逆転時にもオイルポンプＰが駆動される。オイル
ポンプ駆動装置Ｐｄの詳細については説明を省略する。 【００１８】而して、図６に示すように、前記３速リバ
ース用クラッチ３６、２速用クラッチ３７及びシフトピ
ース３９は、アクセルペダルの開度を検出するアクセル
ペダル開度センサＳａ及び車速を検出する車速センサＳ
ｖからの信号が入力される電子制御ユニットＵによって
電気的に制御される。 【００１９】次に、前述の構成を備えたトランスミッシ
ョンＴの作用を、主として図６及び図７を参照して説明
する。 【００２０】車両を後向きに牽引する場合を除いて、牽
引用クラッチ５０のスライドピース５５は右位置にあっ
てメイン１速ギヤ１９をメインシャフトＳｍに結合して
いる。トランスミッションＴの変速段が１速にあると
き、２速用クラッチ３７は係合解除していてカウンタ２
速ギヤ２８はカウンタシャフトＳｃに結合されておら
ず、且つ３速−リバース用クラッチ３６は係合解除して
いてメイン３速ギヤ２２及びメインリバースギヤ２３は
メインシャフトＳｍに結合されていない。更に、シフト
ピース３９は右位置に固定されていてカウンタ３速ギヤ
３０はカウンタシャフトＳｃに結合されている。 【００２１】この状態でメインモータＭｍを正転駆動す
ると、メインモータＭｍの出力軸９の回転はダンパー１
５を介してトランスミッションＴのメインシャフトＳｍ
に伝達され、そこからメイン１速ギヤ１９、カウンタ１
速ギヤ２６、一方向クラッチ４７及びパーキングギヤ３
３を介してカウンタシャフトＳｃに伝達され、そこから
更にファイナルドライブギヤ３２、ファイナルドリブン
ギヤ４３及び差動装置Ｄを介して左右の車軸４，４に伝
達される。 【００２２】このとき、図７（Ａ）に示すように、一方
向クラッチ４７はカウンタ１速ギヤ２６と一体のアウタ
部材が矢印Ａ方向に回転することにより係合状態とな
り、カウンタシャフトＳｃに結合されたインナ部材を矢
印Ａ方向と同方向に回転させる。 【００２３】この状態から２速用クラッチ３７を係合さ
せると、カウンタ２速ギヤ２８がカウンタシャフトＳｃ
に結合されて２速変速段が確立し、メインシャフトＳｍ
の回転はメイン２速ギヤ２０及びカウンタ２速ギヤ２８
を介してカウンタシャフトＳｃに伝達される。 【００２４】このとき、図７（Ｂ）に示すように、一方
向クラッチ４７のインナ部材はメイン２速ギヤ２０及び
カウンタ２速ギヤ２８によって矢印Ｂ方向に回転し、ア
ウタ部材はメイン１速ギヤ１９及びカウンタ１速ギヤ２
６によって矢印Ａ方向に回転する。しかしながら、１速
変速段と２速変速段との減速比の差によってインナ部材
の回転数がアウタ部材の回転数を上回り、一方向クラッ
チ４７は非係合状態となる。 【００２５】更に、２速用クラッチ３７を係合解除して
３速−リバース用クラッチ３６を係合させると、メイン
３速ギヤ２２がメインシャフトＳｍに結合されて３速変
速段が確立し、メインシャフトＳｍの回転はメイン３速
ギヤ２２及びカウンタ３速ギヤ３０を介してカウンタシ
ャフトＳｃに伝達される。このときも、図７（Ｂ）に示
す作用によって一方向クラッチ４７は非係合状態とな
る。 【００２６】一方、シフトピース３９を左方向に駆動し
てカウンタリバースギヤ３１をカウンタシャフトＳｃに
結合し、３速−リバース用クラッチ３６を係合させてメ
インリバースギヤ２３をメインシャフトＳｍに結合する
と、リバース変速段が確立する。この状態でメインモー
タＭｍを逆転駆動すると、メインシャフトＳｍの回転は
メインリバースギヤ２３及びカウンタリバースギヤ３１
を介してカウンタシャフトＳｃに伝達され、車両を後進
させる。 【００２７】このとき、図７（Ｃ）に示すように、一方
向クラッチ４７のインナ部材はメインリバースギヤ２３
及びカウンタリバースギヤ３１によって矢印Ｂ′方向に
回転し、アウタ部材はメイン１速ギヤ１９及びカウンタ
１速ギヤ２６によって矢印Ａ′方向に回転する。しかし
ながら、１速変速段とリバース変速段との減速比の差に
よってアウタ部材の回転数がインナ部材の回転数を上回
り、一方向クラッチ４７は非係合状態となる。 【００２８】さて、車両を前方に牽引する場合、図７
（Ｄ）に示すように、左右の車軸４，４から伝達される
駆動力によってインナ部材が矢印Ｂ方向に回転し、一方
向クラッチ４７は非係合状態となる。しかしながら、車
両を後方に牽引する場合、図７（Ｅ）に示すように、イ
ンナ部材が矢印Ｂ′方向に回転して一方向クラッチ４７
は係合状態となる。このように、後方牽引時に一方向ク
ラッチ４７が係合するとメインモータＭｍが強制的に回
転させられて損傷する可能性がある。 【００２９】そこで、車両の後方牽引時には、図５にお
いてカム部材５１を回転させることによりスプリング５
２の弾発力でクラッチロッド５３をカム面５１1 に沿っ
て左方向に移動させる。これにより、クラッチフォーク
５４がスライドピース５５を左方向に移動させ、メイン
１速ギヤ１９とメインシャフトＳｍとの結合を解除す
る。而して、後方牽引時に一方向クラッチ４７が係合し
てメイン１速ギヤ１９が回転しても、その回転はメイン
シャフトＳｍ及びメインモータＭｍに伝達されることが
なくなり、前述した不具合が解消される。 【００３０】また、１速変速段には油圧クラッチが一切
設けられていないので、油圧系統が故障した場合、或い
は前記アシストモータＭａを備えずに車両の停止時に油
圧ポンプＰを停止させるようにした場合であっても、車
両の発進を支障無く行うことができる。 【００３１】更に、本実施例のトランスミッションＴは
１速変速段に一方向クラッチ４７が介装されているた
め、メインモータＭｍを逆転させて前記１速変速段をリ
バース変速段に兼用することができないが、リバース変
速段を１速変速段から独立して別系統に設けたことによ
り後進を支障なく行うことが可能となる。 【００３２】次に、電子制御ユニットＵによるトランス
ミッションＴの変速制御を、図８〜図２３を参照して説
明する。 【００３３】図８に示すように、メインモータＭｍの駆
動側のトルク特性は、回転数の低い領域では最大電流に
より規制されたトルク一定の直線となり、回転数の高い
領域ではバッテリの最大出力により規制された双曲線と
なる。また、メインモータＭｍの回生側のトルク特性
も、回転数の低い領域では最大電流により規制されたト
ルク一定の直線となり、回転数の高い領域ではバッテリ
の最大充電電力により規制された双曲線となる。 【００３４】図９に示すように、前記トルク特性を備え
たメインモータＭｍに前記３速のトランスミッションＴ
を組み合わせると、各変速段はそれぞれ車速に応じた駆
動力及び減速力（回生制動力）を発生する。尚、トラン
スミッションＴは１速変速段を一方向クラッチ４７を介
して確立しているので、１速変速段では駆動輪の回転が
メインモータＭｍに伝達されず、従って回生による減速
力は発生しない。 【００３５】アクセル開度が最大のときの駆動力は図９
の最大駆動力ラインをトレースするのが自然であるが、
アクセル開度が０の回生制動時に最大減速力ラインをト
レースすると仮定すると、下り坂を下る際に車速が増加
する程減速力が弱まって制動フィーリングに違和感が生
じることになる。 【００３６】そこで、図１０に示すように、各アクセル
開度０／８〜８／８について車速に応じた駆動力及び減
速力を設定する。尚、アクセル開度０／８及び１／８の
特性はアクセル開度センサＳａの誤差を考慮して同一に
設定され、同様にアクセル開度７／８及び８／８の特性
は同一に設定される。 【００３７】図１０から明らかなように、アクセル開度
０／８のときにエンジン搭載車両のクリープ特性に近い
特性を与えるべく、車速０付近においてメインモータＭ
ｍは僅かな駆動力を発生する。アクセル開度０／８のと
きの中車速から高車速にかけての特性は、車速の増加に
応じて減速力が次第に増加した後に緩やかに減少するよ
うになっている。高車速における減速力は下り坂の走行
抵抗線に略一致し、且つ走行抵抗線を下から上に横切る
ことがなく、これにより下り坂を下る際に車速の増加に
応じた適切な減速力が得られるようになっている。 【００３８】中間のアクセル開度における駆動力の特性
も図１０に示される。クルーズでよく使われる３０ｋｍ
／ｈ以上の車速において、駆動力特性ラインは平地の走
行抵抗線を大きな交差角で上から下に横切り、且つ各ア
クセル開度の交差ポイント間の距離が相互に離れるよう
に設定される。これにより、クルーズ時に外乱により車
速が減少すると自然に駆動力が増加して車両を加速する
ことができ、また各アクセル開度に対するクルーズ走行
車速にリニアリティが出て、クルーズ走行が容易にな
る。 【００３９】図１１は、パワードライブユニットを含む
メインモータＭｍの総合効率を示すもので、駆動側だけ
でなく回生側についても、メインモータＭｍに入力され
る機械的エネルギーに対するメインモータＭｍで発電さ
れる電気的エネルギーの形で総合効率を捕らえることが
できる。このメインモータＭｍ及びパワードライブユニ
ットを前記トランスミッションＴと組み合わせたときの
総合効率を１速変速段、２速変速段及び３速変速段の各
々について捕らえ、これを横軸に車速、縦軸に駆動力及
び減速力を取った駆動力マップ上に表したものが図１２
〜図１４のグラフである。 【００４０】１速変速段、２速変速段及び３速変速段に
対応する図１２〜図１４のグラフを重ね合わせ、総合効
率が最高になる変速段を選択して駆動力マップ上に表し
たものが図１５のグラフである。図１５のグラフを前記
図１０のグラフに重ね合わせたものが図１６のグラフで
ある。このグラフから各アクセル開度について総合効率
が最高になる変速段が求められる。 【００４１】図１６のグラフを車速及びアクセル開度に
対するシフトマップとして表したものが図１７のグラフ
である。図１６及び図１７から明らかなように、低アク
セル開度（０／８〜２／８）において車速の小さい領域
では、メインモータＭｍは駆動力を発揮し、トランスミ
ッションＴは車速の増加に応じて１速変速段→（２速変
速段）→３速変速段の順にシフトアアップされる。車速
が所定値を越えるとメインモータＭｍは減速力を発揮す
るようになり、更に車速が増加すると一時的に３速変速
段から２速変速段にシフトダウンされる領域があり、更
に車速が増加すると２速変速段から３速変速段に再びシ
フトアップされる。このように、低アクセル開度で中車
速のとき、トランスミッションＴを３速変速段から２速
変速段にシフトダウンすることにより、メインモータＭ
ｍの回転数を増加させてエンジンブレーキに相当す回生
制動力を充分に発揮させながら高い効率的でエネルギー
回収を行うことができる。 【００４２】ところで、図１７のシフトマップをそのま
ま採用すると、変速ラインの近傍で僅かな外乱に会うと
シフトアップ及びシフトダウンが繰り返し発生してしま
う問題がある。そこで、図１８に示すように、シフトア
ップライン（実線）とシフトダウンライン（破線）と設
け、シフトアップラインを横切ったときにシフトアップ
が行われ、シフトダウンラインを横切ったときにシフト
ダウンが行われるようにする。而して、図１８のシフト
マップにおけるアクセル開度０／８〜１／８、車速４０
ｋｍ／ｈ〜８０ｋｍ／ｈの領域に３速変速段→２速変速
段のシフトダウンの島が形成され、これが本シフトマッ
プの特徴となる。 【００４３】しかしながら、図１８のシフトマップをそ
のまま使用すると、Ａ−Ａ線の近傍でアクセル開度を大
きく変化させると２速変速段→３速変速段→２速変速段
のシフトが発生し、ドライブフィーリングが損なわれて
しまう。これは、ドライバーとしては２速変速段に維持
された方が望ましいのに対して、アクセル開度が３速変
速段へのシフトアップラインと２速変速段へのシフトダ
ウンラインを横切ってしまうためである。そこで、図１
８に斜線で示す領域にあるときには、その領域に暫く止
まるクルーズ状態か、アクセル開度が変化している過渡
状態かを判断し、前者である場合のみに３速変速段にシ
フトアップしてメインモータＭｍを高い効率で運転する
ようになっている。前記判断は、図１８の斜線領域に入
ったときのアクセル開度の時間変化率を演算し、そのア
クセル開度の時間変化率が所定値よりも小さいときにク
ルーズ状態であると判断して３速変速段へのシフトアッ
プが行われる。 【００４４】さて、図１０の理想的な駆動力マップを実
現するには、アクセル開度に応じたモータトルクを指定
するトルクマップを各変速段毎に持ち替えることが必要
となる。「Ｄ」レンジにおける１速変速段、２速変速段
及び３速変速段のトルクマップを図１９（Ａ）、
（Ｂ）、（Ｃ）に示す。各変速段のトルクマップは、ギ
ヤレシオやタイヤ径を考慮して図１０の駆動力マップを
基本的にそのままトレースしたものである。しかしなが
ら、図１９（Ａ）のトルクマップは、１速変速段が一方
向クラッチ４７によって確立されるために、モータトル
クが正になる駆動側にのみ設定されている。また、メイ
ンモータＭｍの駆動側の限界回転数は６０００ｒｐｍに
設定されているが、急な下り坂等で回生側の回転数が前
記限界回転数は６０００ｒｐｍを越えた場合にいきなり
回生トルクを０にすると、メインモータＭｍに強い過回
転が発生して制動フィーリングに違和感が生じる。そこ
で、回生側のトルクは６０００ｒｐｍを越えても急激に
０にせず、回転数の増加に応じて徐々に０になるように
設定している。 【００４５】図２０（Ａ）、（Ｂ）は「Ｄ2 」レンジに
おける１速変速段及び２速変速段のトルクマップであっ
て、この「Ｄ2 」レンジは下り坂においてエンジンブレ
ーキ相当の回生制動力を発揮させる機能と、発進をマイ
ルドにする機能とを有する。エンジン搭載車両と異なっ
て「Ｄ2 」レンジが１速変速段を有するのは、本実施例
のトランスミッションＴが１速変速段を一方向クラッチ
４７により確立することにより油圧を必要とせず、油圧
発生のための消費電力が少なくて済むからである。ま
た、２速変速段→３速変速段のシフトアップは行われな
いが、２速変速段へのシフトダウンによってモータ回転
数が５５００ｒｐｍを越える虞がある車速では、３速変
速段に保持される。上述した「Ｄ2 」レンジのシフトマ
ップを図２１に示す。 【００４６】図２０（Ａ）の１速変速段のトルクマップ
において、回転数０付近のモータトルクが「Ｄ」レンジ
のそれよりも小さく設定されており、これによりマイル
ドな発進が可能となる。また図２０（Ｂ）の２速変速段
のトルクマップにおいて、回生側のモータトルクが
「Ｄ」レンジのそれよりも大きく設定されており、これ
により強い回生制動力が発生する。これは、ドライバー
が「Ｄ2 」レンジを使用するのは強い回生制動を期待す
る場合が多いからである。このとき、３速変速段とのモ
ータトルクの段差によってショックが発生するが、この
ショックがドライバー自身による「Ｄ2 」レンジへのシ
フトに起因して発生するものであるので違和感は無い。
上述した「Ｄ2 」レンジの駆動力マップを図２２に示
す。 【００４７】図２３に「Ｒ」レンジのトルクマップを示
す。リバース変速段は一方向クラッチ４７ではなく３速
−リバース用クラッチ３６により確立されるため、回生
側のモータトルクが設定されている。 【００４８】而して、本実施例では、「Ｄ」レンジで３
枚、「Ｄ2 」レンジで２枚、「Ｒ」レンジで１枚、合計
６枚のトルクマップが使用される。 【００４９】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明は前記実施例に限定されるものでなく、種々の設計変
更を行うことができる。 【００５０】 【発明の効果】以上のように本発明によれば、少なくと
もアクセル開度及び車速をパラメータとするシフトマッ
プに基づいて電動車両のトランスミッションを変速制御
する際に、前記シフトマップが低アクセル開度で中車速
の運転領域に設定された高変速段領域内に中変速段領域
を有するので、低アクセル開度でエンジンブレーキに相
当する回生制動力を発揮させているときに中車速になる
と、高変速段から中変速段段にシフトダウンされて回生
制動力が増加し、違和感の無い制動フィーリングを得る
ことができる。しかも、前記シフトダウンにより電気モ
ータの回転数を過回転にならない範囲で増加させ、回生
制動によるエネルギー回収を効率的に行うことができ
る。 【００５１】また特に上記シフトマップは、シフトアッ
プライン及びシフトダウンラインを備えている上、中ア
クセル開度で中車速の運転領域に設定された中変速段領
域内に高変速段領域を設けているので、電気モータにア
クセル開度及び車速に応じた適切な駆動力を発生させな
がら、電気モータを高い効率で運転することができる。
しかも上記中変速段領域内に存在する高変速段領域は、
アクセル開度の時間変化率が所定値を超えたアクセル開
度変化の過渡期には中変速段領域に保持されるので、中
車速の運転領域でアクセル開度を大きく変化させて該高
変速段領域になったときに、該高変速段領域に暫く止ま
るクルーズ状態である場合のみに高変速 段にシフトアッ
プして電気モータを高い効率で運転でき、一方、アクセ
ル開度が変化している過渡状態である場合には中変速段
領域に保持されて、シフトアップ及びシフトダウンが頻
繁に繰り返されることがなく、その頻繁な繰り返しでド
ライブフィーリングが損なわれるようなことがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】電動車両のトランスミッションの断面図
【図２】図１のＡ部拡大図
【図３】図１のＢ部拡大図
【図４】図１のＣ部拡大図
【図５】図１のＤ部拡大図
【図６】図１に対応するスケルトン図
【図７】一方向クラッチの作用説明図
【図８】モータ回転数に対するモータトルクの特性を示
すグラフ 【図９】車速に対する駆動力及び減速力の特性を示すグ
ラフ 【図１０】アクセル開度毎の理想的な駆動力を示すグラ
フ 【図１１】モータ回転数及びモータトルクに応じた総合
効率を示すグラフ 【図１２】１速変速段における総合効率を示すグラフ 【図１３】２速変速段における総合効率を示すグラフ 【図１４】３速変速段における総合効率を示すグラフ 【図１５】アクセル開度毎の総合効率が最高になる変速
段を示す駆動力マップ 【図１６】アクセル開度毎の駆動力マップ 【図１７】図１６のグラフに対応するシフトマップ 【図１８】「Ｄ」レンジでの実際のシフトマップ 【図１９】「Ｄ」レンジの各変速段のトルクマップ 【図２０】「Ｄ2 」レンジの各変速段のトルクマップ 【図２１】「Ｄ2 」レンジでのシフトマップ 【図２２】「Ｄ2 」レンジでのアクセル開度毎の駆動力
マップ 【図２３】「Ｒ」レンジのトルクマップ 【符号の説明】 Ｍｍ メインモータ（電気モータ） Ｔ トランスミッション
すグラフ 【図９】車速に対する駆動力及び減速力の特性を示すグ
ラフ 【図１０】アクセル開度毎の理想的な駆動力を示すグラ
フ 【図１１】モータ回転数及びモータトルクに応じた総合
効率を示すグラフ 【図１２】１速変速段における総合効率を示すグラフ 【図１３】２速変速段における総合効率を示すグラフ 【図１４】３速変速段における総合効率を示すグラフ 【図１５】アクセル開度毎の総合効率が最高になる変速
段を示す駆動力マップ 【図１６】アクセル開度毎の駆動力マップ 【図１７】図１６のグラフに対応するシフトマップ 【図１８】「Ｄ」レンジでの実際のシフトマップ 【図１９】「Ｄ」レンジの各変速段のトルクマップ 【図２０】「Ｄ2 」レンジの各変速段のトルクマップ 【図２１】「Ｄ2 」レンジでのシフトマップ 【図２２】「Ｄ2 」レンジでのアクセル開度毎の駆動力
マップ 【図２３】「Ｒ」レンジのトルクマップ 【符号の説明】 Ｍｍ メインモータ（電気モータ） Ｔ トランスミッション
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(56)参考文献 特開 昭62−101958（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−280983（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−231200（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−268705（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−161216（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B60L 15/20
F16H 61/00
F16H 59:18
F16H 59:44
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 電気モータ（Ｍｍ）と駆動輪間にトラン
スミッション（Ｔ）を介装し、このトランスミッション
（Ｔ）を少なくともアクセル開度及び車速をパラメータ
とするシフトマップに基づいて変速制御する電動車両の
変速制御方法であって、 前記シフトマップは、シフトアップライン及びシフトダ
ウンラインを備えると共に、低アクセル開度で中車速の
運転領域に設定された高変速段領域内に中変速段領域を
有し且つ中アクセル開度で中車速の運転領域に設定され
た中変速段領域内に高変速段領域を有しており、 前記中変速段領域内に存在する高変速段領域を、アクセ
ル開度の時間変化率が所定値を超えたアクセル開度変化
の過渡期には中変速段領域に保持する ことを特徴とす
る、電動車両の変速制御方法。
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- 1995-05-30 US US08/453,712 patent/US5655990A/en not_active Expired - Fee Related
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