JP6001678B2 - 電動車両の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、変速機を備えた電動車両の制御装置に関する。

電気モータは、エンジンと大きく異なった出力トルク特性を有する。このため、電動車両の運転者がエンジン搭載車の運転に慣れていると、電動車両の運転中に運転者が運転感覚の違いに戸惑うことがある。特に、変速機を備えた電動車両ではこの違いがシフトチェンジ操作時に顕在化する。特許文献１は、アクセル開度が所定値よりも小さく且つクラッチが解放状態である場合に、電気モータの目標出力トルクを負値に制御する制御装置を開示している。

特開２０１０−２５２５２６号公報

シフトダウン操作時には、モータ回転数を上昇させることにより回転数合わせが行われる。一般に電気モータのイナーシャはエンジンよりも小さい。よって、シフトダウン操作時にアクセル開度を開くと、動力伝達経路が非伝達状態となったときにモータ回転数は敏感に応答して急上昇しやすく、場合により意図を大きく超えて上昇するので、回転数合わせを容易に行いにくい。特許文献１に開示される制御装置は、クラッチが解放状態であればモータ回転数の低下を促進するように構成されているだけで、アクセル操作による回転数合わせに適しているとは言えない。

そこで本発明は、電気モータ及び駆動輪の間に変速機を介在させた電動車両において、動力伝達経路を遮断した状態でのアクセル操作による回転数合わせを容易に行わせることを目的とする。

本発明は上記目的を達成すべくなされたものであり、本発明に係る電動車両の制御装置は、電気モータから駆動輪に動力を伝達する動力伝達経路上に手動で操作される変速機を設けた電動車両の制御装置であって、アクセル操作量を含む運転状態に応じて前記電気モータの目標出力トルクを設定するトルク設定部と、前記動力伝達経路が前記電気モータから前記駆動輪への動力伝達を解除している非伝達状態であるのか動力伝達を許容する伝達状態であるのかを判定する非伝達判定部と、前記動力伝達経路が前記非伝達状態であると判定されると、前記トルク設定部により設定された目標出力トルクを補正するトルク補正部と、を備え、前記トルク補正部は、前記非伝達状態では前記伝達状態に比べてモータ回転数の時間変化が緩慢になる緩慢特性を用いて、前記トルク設定部で設定された目標出力トルクを補正する。

前記構成によれば、非伝達状態では目標出力トルクが補正され、モータ回転数の時間変化は緩慢になる。よって、非伝達状態では、アクセル操作に応じたモータ回転数の急変化が抑制される。よって、動力伝達経路を非伝達状態にして、希望するモータ回転数に回転数合わせを行う場合にはアクセル操作してもモータ回転数が適正範囲から逸脱したり振動したりすることを防ぐことができ、回転数合わせを容易に行うことができる。例えばシフトダウン操作時には、繊細なアクセル操作を行わずとも、モータ回転数を回転数合わせに適した高回転範囲内に収めやすく、また、モータ回転数を当該高回転範囲内で維持しやすい。

前記トルク補正部は、モータ回転数を減少させるための減少項を含む補正値演算式を用いて、前記目標出力トルクを補正してもよい。

前記構成によれば、非伝達状態では目標出力トルクが補正され、モータ回転数が低下するよう促される。よって、シフトアップ操作時に、モータ回転数を回転数合わせに適した低回転範囲内に収めるまでの時間が短くなり、シフトアップを円滑に行うことができる。

また、本発明に係る電動車両の制御装置は、電気モータから駆動輪に動力を伝達する動力伝達経路上に変速機を設けた電動車両の制御装置であって、アクセル操作量を含む運転状態に応じて前記電気モータの目標出力トルクを設定するトルク設定部と、前記動力伝達経路が前記電気モータから前記駆動輪への動力伝達を解除している非伝達状態であるのか動力伝達を許容する伝達状態であるのかを判定する非伝達判定部と、前記動力伝達経路が前記非伝達状態であると判定されると、前記トルク設定部により設定された目標出力トルクを補正するトルク補正部と、を備え、前記トルク補正部は、前記非伝達状態では前記伝達状態に比べてモータ回転数の時間変化が緩慢になる緩慢特性を用いて、前記トルク設定部で設定された目標出力トルクを補正し、且つ前記トルク補正部は、前記電気モータのモータイナーシャよりも大きい仮想イナーシャを有する仮想回転体を定義した場合に、補正後の出力トルクが、前記目標出力トルクで前記仮想回転体を回転させた場合に発生するであろう前記仮想回転体の角加速度で、前記電気モータを回転させるために必要な値となるように、前記目標出力トルクを補正してもよい。

前記構成によれば、非伝達状態では、電気モータが、モータイナーシャよりも大きい仮想イナーシャを有する仮想回転体と同じ角加速度で回転されようとする。その結果、アクセル開度に応じたモータ回転数の時間変化は、補正しない場合と比べて緩慢になる。このようにモータイナーシャとは別に仮想イナーシャを考慮すると、モータ回転数の時間変化が仮想回転体の時間変化に簡単に模擬するようになる。よって、制御装置を容易にデザインすることができるし、狙った結果を得やすくなる。一例として、仮想回転体としてエンジンのクランク軸を想定すれば、非伝達状態でのモータ回転数の挙動をエンジン回転数に容易に模擬させることができ、運転者にエンジン搭載車と同様の運転感覚を与えることができる。

また、本発明に係る電動車両の制御装置は、電気モータから駆動輪に動力を伝達する動力伝達経路上に変速機を設けた電動車両の制御装置であって、アクセル操作量を含む運転状態に応じて前記電気モータの目標出力トルクを設定するトルク設定部と、前記動力伝達経路が前記電気モータから前記駆動輪への動力伝達を解除している非伝達状態であるのか動力伝達を許容する伝達状態であるのかを判定する非伝達判定部と、前記動力伝達経路が前記非伝達状態であると判定されると、前記トルク設定部により設定された目標出力トルクを補正するトルク補正部と、を備え、前記トルク補正部は、前記非伝達状態では前記伝達状態に比べてモータ回転数の時間変化が緩慢になる緩慢特性を用いて、前記トルク設定部で設定された目標出力トルクを補正し、前記トルク補正部は、前記電気モータのモータイナーシャよりも大きい仮想イナーシャを有する仮想回転体を定義した場合に、補正後の出力トルクが、前記目標出力トルクで前記仮想回転体を回転させた場合に発生するであろう前記仮想回転体の角加速度で、前記電気モータを回転させるために必要な値となるように、前記目標出力トルクを補正し、且つ前記仮想回転体は、前記電気モータの回転抵抗よりも大きい回転抵抗を有するものとして定義されてもよい。

前記構成によれば、非伝達状態では、モータ回転数が、電気モータよりも大きい回転抵抗を有する仮想回転体と同じようにして減少されようとする。このように電気モータの回転抵抗とは別に仮想回転体の回転抵抗を考慮すると、モータ回転数の減少挙動を仮想回転体の減少挙動に簡単に模擬させることができる。一例として、電気モータよりも大きい回転抵抗を有する仮想回転体として、エンジン出力軸を想定することができる。こうすると、非伝達状態でのモータ回転数の挙動をエンジン回転数に容易に模擬させることができ、運転者にエンジン搭載車と同様の運転感覚を与えることができる。

前記電動車両は、手動により前記変速機を操作するためのシフト操作部材を備え、前記変速機は、複数の走行位置が、最大減速比の走行用変速段に対応付けされた位置から最小減速比の走行用変速段に対応付けされた位置まで、減速比の大きさに従って順番に前記シフト操作部材の操作方向に沿って間隔をおいて並べられ、前記シフト操作部材の操作によるシフトチェンジが減速比の大きさに従ってシーケンシャルに行われるように構成されていてもよい。

前記トルク補正部は、前記目標トルクの補正を、前記電気モータの回転数が大きくなればなるほど、緩慢の程度が小さくなるように行ってもよい。

前記トルク補正部は、前記目標トルクの補正を、前記目標トルクに１より小さい正値の係数を乗算することにより行ってもよい。

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、電気モータ及び駆動輪の間に変速機を介在させた電動車両において、動力伝達経路を遮断した状態（非伝達状態）でのアクセル操作による回転数合わせを容易に行わせることができる。

実施形態に係る制御装置を搭載した電動車両の模式図である。 図１に示す制御装置及びその周辺の構成を示すブロック図である。 図２に示す制御装置により実行される制御を示すフローチャートである。

以下、実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、同一の又は対応する要素には全ての図を通じて同一の符号を付して重複する詳細な説明を省略する。

（電動車両）
図１は実施形態に係る制御装置４０を搭載した電動車両の模式図である。図１に示すように、電動車両は、駆動源としての電気モータ１と、電気モータ１により発生された走行動力により回転駆動される駆動輪２と、電気モータ１から駆動輪２に走行動力を伝達する動力伝達経路３とを備える。図１には、かかる電動車両の一例として１つの駆動輪２と１つの従動輪４とを備える電動二輪車を示しているが、電動車両の駆動輪数、従動輪数及び総車輪数は特に限定されず、また、全ての車輪が駆動輪でもよい。

電気モータ１は制御装置４０により制御される。制御装置４０は、電動車両の運転状態に応じて電気モータ１を制御するところ、「運転状態」には、運転者によるアクセル操作部材５の操作量（以下、「アクセル開度」とも称する）が含まれる。制御装置４０は、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ３１からの入力に基づき、電気モータ１の出力トルク及び／又はモータ回転数（すなわち、モータ出力軸１ａの回転速度）を制御する。

概略的に言えば、アクセル開度が大きくなるよう変化すると、電気モータ１の出力トルクが増大してモータ回転数が上昇し、それにより電動車両の速度及び加速度を大きくすることができる。アクセル開度が小さくなるよう変化すると、これと逆になる。アクセル操作部材５は、運転者が要求出力や要求速度や要求加減速度を入力するための部材であり、車両形態に応じてペダル式であったりグリップ式であったりレバー式であったりする（図１では、電動二輪車に適したグリップ式を例示する）。アクセル開度は、アクセル操作部材５の操作量又は変位量に対応すると共に運転者の要求出力や要求速度や要求加速度に対応し、更には、アクセル操作部材５の操作量又は変位量を検出するアクセル開度センサ３１のセンサ出力にも対応する。

電動車両は、運転者が操作するための部材として、アクセル操作部材５の他に、クラッチ操作部材６及びシフト操作部材７を備える。クラッチ操作部材６は車両形態に応じてペダル式であったりレバー式であったりする。シフト操作部材７は車両形態に応じてレバー式であったりペダル式であったりする。

（動力伝達経路）
動力伝達経路３は、電気モータ１のモータ出力軸１ａの回転を駆動輪２の車軸２ａに伝達する。動力伝達経路３は、一次減速機構１１、クラッチ１２、変速機２０及び最終減速機構１３を含む動力伝達機構により構成されている。変速機２０は、モータ出力軸１ａ及び車軸２ａの間に設けられた入力軸２１及び出力軸２２を有し、動力伝達経路３上に設けられている。

一次減速機構１１は、モータ出力軸１ａと共に回転する駆動要素１１ａと、駆動要素１１ａにより駆動されて入力軸２１に対して相対回転可能な従動要素１１ｂとを有する。駆動要素１１ａはモータ出力軸１ａと同軸上に設けられ、従動要素１１ｂは入力軸２１と同軸上に設けられる。一次減速機構１１には、例えば外歯車列を適用可能である。

クラッチ１２は、従動要素１１ｂと共に回転する入力要素１２ａと、入力軸２１と共に回転する出力要素１２ｂとを有する。入力要素１２ａ及び出力要素１２ｂは入力軸２１と同軸上に設けられる。クラッチ１２は、運転者によるクラッチ操作部材６の操作量に従って、「繋合状態」、「解放状態」及び「滑り状態」の３つのうち１つの状態になる。クラッチ１２が繋合状態であると、出力要素１２ｂが入力要素１２ａと共に回転し、電気モータ１からの走行動力を入力軸２１に伝達することができる。クラッチ１２が解放状態であると、出力要素１２ｂが入力要素１２ａに対して自由になり、モータ出力軸１ａと入力軸２１との間で動力伝達が解除され、動力伝達経路３は電気モータ１から駆動輪２への動力伝達を解除している「非伝達状態」となる。クラッチ１２が滑り状態であっても、モータ出力軸１ａと入力軸２１との間で動力伝達は実質的に解除され、動力伝達経路３が非伝達状態となる。クラッチ１２には、例えば多板摩擦式を適用可能である。

変速機２０は、シフト操作部材７の位置に応じて「ギアイン状態」及び「ギアアウト状態」のうちいずれか１つの状態になることができる。ギアイン状態では、変速機２０において走行用変速段のいずれか１つが設立され、入力軸２１の回転が当該走行用変速段に応じた変速比で変速されて出力軸２２に伝達される。ギアアウト状態では、変速機２０において中立段が設立され、出力軸２２は入力軸２１に対して自由になって入力軸２１と出力軸２２との間で動力伝達が解除され、動力伝達経路３が非伝達状態となる。

最終減速機構１３は、出力軸２２と共に回転する駆動要素１３ａと、駆動要素１３ａにより駆動されて車軸２ａと共に回転する従動要素１３ｂとを有する。駆動要素１３ａは出力軸２２と同軸上に設けられ、従動要素１３ｂは車軸２ａと同軸上に設けられる。最終減速機構１３には、例えばチェーン伝動機構を適用可能である。

クラッチ１２が繋合状態であり且つ変速機２０がギアイン状態であれば、動力伝達経路３は電気モータ１から駆動輪２への動力伝達を行う「伝達状態」となる。動力伝達経路３が伝達状態であれば、モータ出力軸１ａの回転は、一次減速機構１１で減速され、クラッチ１２を介して入力軸２１に伝達され、変速機２０で変速されて出力軸２２に伝達され、最終減速機構１３で減速されて車軸２ａに伝達される。これにより駆動輪２が回転駆動され、電動車両が走行可能になる。

（変速機）
この変速機２０は多段式である。変速機２０は、複数の変速経路２３Ａ〜Ｄを有し、複数の変速経路２３Ａ〜Ｄが、複数の走行用変速段それぞれに一対一で対応付けられている。なお、図示例では４つの変速経路２３Ａ〜Ｄを有して前進４段変速可能であるが、変速段数は特に限定されず、変速機２０は同一方向（前進方向又は後進方向）に２以上の変速段数を設立可能であればよい。各変速経路２３Ａ〜Ｄは、入力軸２１及び／又は出力軸２２に切断可能に設けられ、互いに異なる変速比で入力軸２１の回転を変速して出力軸２２に伝達することができる。ギアイン状態では、いずれか１つの変速経路が選択的に設立されていて残余の変速経路が切断されており、入力軸２１の回転が選択された変速経路及びこれに対応する走行用変速段の変速比で変速されて出力軸２２に伝達される。ギアアウト状態では、どの変速経路も切断されている。

この変速機２０は平行２軸式、歯車式である。入力軸２１及び出力軸２２は互いに平行に延びている。変速経路２３Ａ〜Ｄは、入力軸２１及び出力軸２２の軸線方向に間隔をおいて並べられて互いに独立している。変速経路２３Ａ〜Ｄには、外歯車列が適用されている。変速経路２３Ａ〜Ｄは、入力軸２１と同軸上に設けられた駆動ギア２４Ａ〜Ｄと、出力軸２２と同軸上に設けられた従動ギア２５Ａ〜Ｄとを有する。従動ギア２５Ａ〜Ｄは対応する駆動ギア２４Ａ〜Ｄにより回転駆動される。

この変速機２０はノンシンクロ式、常時噛合い式である。駆動ギア２４Ａ〜Ｄは、対応する従動ギア２５Ａ〜Ｄと常時噛み合っている。どの変速経路２３Ａ〜Ｄでも、駆動ギア２４Ａ〜Ｄ及び従動ギア２４Ａ〜Ｄのうち一方が対応する軸（駆動ギアであれば入力軸２１、従動ギアであれば出力軸２２）と共に回転し、他方が対応する軸（駆動ギアであれば入力軸２１、従動ギアであれば出力軸２２）に対し相対回転可能である。これにより、全変速経路２３Ａ〜Ｄでギアを常時噛み合わせながら、ギアアウト状態が担保される。変速機２０は、入力軸２１及び／又は出力軸２２に設けられたスリーブ２６ａ，２６ｂと、スリーブ２６ａ，２６ｂを前述の相対回転可能なギアと係合させるためのドグクラッチ２７Ａ〜Ｄとを有し、ドグクラッチ２７Ａ〜Ｄは複数の変速経路２３Ａ〜Ｄそれぞれに一対一で対応づけられる。スリーブ２６ａ，２６ｂは、対応する軸と共に回転し且つ軸線方向に移動可能であり、前述の相対回転可能なギアはスリーブ２６ａ，２６ｂと軸線方向に対向する。ドグクラッチ２７Ａ〜Ｄは、スリーブ２６ａ，２６ｂのギア対向面に設けられた歯部２８Ａ〜Ｄと、前述の相対回転可能なギアのスリーブ対向面に設けられた溝部２９Ａ〜Ｄとを有する。スリーブが前述の相対回転可能なギアから離隔していれば、当該ギアに対応するドグクラッチは解放され、当該ドグクラッチに対応する変速経路は入力軸２１又は出力軸２２から切断される。図示のとおり全ドグクラッチ２７Ａ〜Ｄが解放されると、変速機２０がギアアウト状態になる。ギアイン状態では、１つのスリーブが１つの相対回転可能なギアに近付けられて１組のドグクラッチが選択的に係合して入力軸２１の回転が当該ドグクラッチに対応する１つの変速経路を介して出力軸２２に伝達される一方、残余のドグクラッチが解放される。

この変速機２０は手動式である。シフトスリーブ２６ａ，２６ｂは、運転者によるシフト操作部材７の手動操作に応じて軸線方向に移動したり位置決めされたりする。例えば、シフト操作部材７は、予め定められた複数のシフト位置の間で移動するように、当該複数のシフト位置のいずれか１つの位置で停止するように手動操作される。複数のシフト位置は、変速機２０において設立され得る複数の変速段（走行用変速段及び中立段）にそれぞれ一対一で対応付けられる。シフト位置は、走行用変速段数に対応する複数の走行位置と、中立段に対応付けられた中立位置とを含み、当該複数の走行位置は、複数の走行用変速段それぞれに一対一で対応付けられる。シフト操作部材７が移動すると、シフトスリーブ２６ａ，２６ｂが軸線方向に移動する。この場合に、シフト操作部材７をシフトスリーブ２６ａ，２６ｂと機械的に連結し、シフト操作部材７及びシフトスリーブ２６ａ，２６ｂの間にシフトドラム（図示せず）が介在してもよい。ただし、シフト操作部材７での操作に応じてシフトスリーブ２６ａ，２６ｂが制御により自動的に移動してもよい。シフト操作部材７が中立位置で停止すると、全ドグクラッチ２７Ａ〜Ｄが解放される。すなわち、変速機２０がギアアウト状態となり、中立段が設立される。シフト操作部材７がいずれかの走行位置で停止すると、当該走行位置に対応する１組のドグクラッチが選択的に係合する。すなわち、変速機２０がギアイン状態となり、当該走行位置に対応付けられた１つの走行用変速段が選択的に設立される。シフト操作部材７が走行位置同士の間で移動すると、走行用変速段が変更される。以降の説明では、走行用変速段を変更することを「シフトチェンジ」、減速比が小さくなるように走行用変速段を変更すること、すなわち走行用変速段を高速側に変更することを「シフトアップ」、減速比が大きくなるように走行用変速段を変更すること、すなわち走行用変速段を低速側に変更することを「シフトダウン」とそれぞれ称する。

この変速機２０はシーケンシャル式である。複数の走行位置は、最大減速比の走行用変速段に対応付けされた位置から最小減速比の走行用変速段に対応付けされた位置まで、減速比の大きさに従って順番にシフト操作部材７の操作方向に沿って間隔をおいて並べられる。このため、原則として、シフトチェンジは、減速比の大きさに従ってシーケンシャルに行われ、１段以上の走行用変速段をスキップしたシフトチェンジを行えない。

（シフトチェンジ操作）
シフトアップでは、運転者によるシフト操作部材７の手動操作により、シフト操作部材７が高速側へ１段階移動する。シフト操作部材７が移動開始すると、変速機２０はギアイン状態からギアアウト状態になり、動力伝達経路３が非伝達状態になる。運転者は、シフト操作部材７の移動前又は移動中に、駆動源側の回転数を駆動輪側の回転数に合わせる回転数合わせを行う。シフトアップ時の回転数合わせでは、モータ出力軸１ａの回転数を低下させる必要がある。回転数合わせが適切に行われてシフト操作部材７が移動終了すると、移動先の走行位置に対応するドグクラッチが新たに係合し、変速機２０がギアアウト状態からギアイン状態に戻る。

運転者は、シフト操作部材７の手動操作前に、クラッチ１２を繋合状態から解放状態にし、それにより動力伝達経路３を非伝達状態にしてもよい。そして、この状態で、回転数合わせのためモータ出力軸１ａの回転数が低下するのを待ってもよい。そして、クラッチ１２を滑り状態にしつつアクセル開度を調整し、それにより適切に回転数合わせを行いながらシフト操作部材７を移動させ、次いでクラッチ１２を繋合状態にしつつアクセル開度を調整してもよい。このようにクラッチ１２を併用すれば、変速ショックを抑制したシフトアップ操作を容易に行うことができる。

しかし、電気モータ１はエンジンと比べてイナーシャが小さいので、アクセル操作量の変化に応じてモータ出力軸１ａの回転数は変化しやすい。また、電気モータ１はエンジンと比べて回転抵抗が小さいので、電気モータ１の出力をゼロにしたとしてもモータ出力軸１ａの回転数は低下しにくい。クラッチ１２が解放状態であると、その傾向は顕著となってモータ回転数は略定速で回転し続ける。

シフトダウンでは、運転者によるシフト操作部材７の手動操作により、シフト操作部材７が低速側へ１段階移動する。シフト操作部材７が移動開始すると、変速機２０はギアイン状態からギアアウト状態になり、動力伝達経路３が非伝達状態になる。運転者は、シフト操作部材７の移動前又は移動中に回転数合わせを行う。シフトダウン時の回転数合わせでは、モータ出力軸１ａの回転速度を上昇させる必要があるので、運転者はアクセル開度が大きくなるようにアクセル操作部材５を操作することになる。回転数合わせが適切に行われてシフト操作部材７が移動終了すると、移動先の走行位置に対応するドグクラッチが新たに係合し、変速機２０がギアアウト状態からギアイン状態に戻る。

運転者は、シフト操作部材７の手動操作前に、クラッチ１２を繋合状態から解放状態にし、動力伝達経路３を非伝達状態にしてもよい。そして、この状態で、回転数合わせのためアクセル開度を大きくしてもよい。そして、クラッチ１２を滑り状態にしつつアクセル開度を微調整し、それにより適切に回転数合わせを行ってシフト操作部材７を移動終了させ、次いでクラッチ１２を繋合状態にしつつアクセル開度を大きくしてもよい。このようにクラッチ１２を利用すると、変速ショックを抑制したシフトダウン操作を容易に行うことができる。

しかし、電気モータ１はエンジンと比べるとイナーシャが小さく回転抵抗が小さいので、モータ出力軸１ａの回転数がアクセル開度に応じて敏感に上昇するし、一旦上昇すると前述のとおり上昇された回転数は低下しにくい。クラッチ１２が解放状態又は滑り状態であると、その傾向は顕著となってモータ回転数は意図を超えて上昇するおそれがある。

このように、運転者はシフトアップ時及びシフトダウン時に回転数合わせを行う必要がある。変速機２０がノンシンクロ式、常時噛合い式であるので、シーケンシャル式の採用によりある程度容易化されてはいるものの、運転者には適切な回転数合わせが要求される。

（制御装置）
本実施形態に係る制御装置４０は、動力伝達経路３が非伝達状態であるときに、同一運転状態の下で動力伝達経路３が伝達状態である場合に設定されるべき電気モータ１の目標出力トルクを補正し、それにより回転数合わせの円滑化及び容易化を図る。よって、この制御装置４０は、前述したような変速機２０を備える電動車両に好適に搭載される。なお、電動二輪車は、小型軽量であるので回転数合わせが不適切であるときの変速ショックが比較的大きい。また、電動二輪車の変速機２０は、ノンシンクロ式、常時噛合い式、手動式であるのが一般的である。このため、この制御装置４０は、電動二輪車に好適に搭載される。

図２は、図１に示す制御装置４０及びその周辺の構成を示すブロック図である。図２に示すように、制御装置４０は、その入力側で、前述したアクセル開度センサ３１の他、モータ回転数センサ３２、ギア位置センサ３３及び出力回転数センサ３４と接続される。モータ回転数センサ３２は、モータ回転数（モータ出力軸１ａの回転速度）を検出する。

ギア位置センサ３３は、変速機２０がギアイン状態であるかギアアウト状態であるかを検出する。また、ギア位置センサ３３は、変速機２０がギアイン状態であるときに、変速機２０にいずれの変速段が設立されているのかを検出することもできる。図１及び図２に示す例では、ギア位置センサ３３は、シフト操作部材７とスリーブ２６ａ，２６ｂとの間に介在するシフトドラム（図示せず）の回転角を検出し、それによりギアイン状態であるか否か、変速機２０にいずれの変速段が設立されているのかを示す検出信号を出力することができる。ただし、この構成は単なる一例に過ぎず、かかる検出を実現可能であれば、ギア位置センサ３３はどのように構成及び配置されてもよい。

出力回転数センサ３４は、クラッチ１２の出力要素１２ｂ又はこれよりも駆動輪２側に配置された対象回転部材（入力軸２１、出力軸２２、最終減速機構１３の駆動要素１３ａ、最終減速機構１３の従動要素１３ｂ、車軸２ａ又は駆動輪２）の回転数（回転速度）を検出する。本実施形態では、図１に示すように、出力回転数センサ３４は、出力軸２２及びこれと共に回転する駆動要素１３ａの回転数を検出する。

制御装置４０は、その出力側で、電気モータ１と接続される。制御装置４０は、前述のセンサ３１〜３４からの入力に基づいて電気モータ１のトルク指令値を決定し、電気モータ１により発生される出力トルクが当該決定されたトルク指令値となるように電気モータ１を制御する。かかるトルク制御の実行のため、制御装置４０は、その機能ブロックとして、トルク設定部４１、マップ記憶部４２、非伝達判定部４３、トルク補正部４４及びモータ駆動部４５を有する。

図３は、図２に示す制御装置４０により実行されるトルク制御の処理手順を示すフローチャートである。以下、図３に示すフローに従って、図２に示す各機能ブロック４１〜４５の動作について説明する。なお、図３に示すフローは、電動車両の電源がオンとなり制御装置４０の電源がオンである間、繰り返し実行される。

まず、非伝達判定部４３が、動力伝達経路３が非伝達状態であるか否かを判定する（ステップＳ１）。非伝達判定部４３は、モータ回転数センサ３２、ギア位置センサ３３及び出力回転数センサ３４からの入力に基づいて、動力伝達経路３が非伝達状態であるか否かを判定する。また、非伝達判定部４３は、クラッチ１２の状態及び変速機２０の状態に基づいて、動力伝達経路３が非伝達状態であるか否かを判定する。

非伝達判定部４３は、ギア位置センサ３３からの入力に基づいて、変速機２０がギアイン状態であるか否かを判定する。非伝達判定部４３は、変速機２０がギアイン状態であれば、モータ回転数センサ３２、ギア位置センサ３３及び出力回転数センサ３４からの入力に基づいて、クラッチ１２が繋合状態であるか否かを判定する。例えば、非伝達判定部４３は、モータ回転数センサ３２により検出されたモータ回転数に、モータ出力軸１ａから出力回転数センサ３４の検出対象である対象回転部材までの変速比を乗算し、当該対象回転部材の推定回転数を演算する。出力回転数センサ３４の検出対象が出力軸２２である場合、推定回転数は、モータ回転数と、一次減速機構１１の減速比と、ギア位置センサ３３により検出された走行用変速段に対応する減速比との積である。非伝達判定部４３は、演算された推定回転数を出力回転数センサ３４により検出された対象回転部材（出力軸２２）の検出回転数と比較し、推定回転数が検出回転数と概略一致しているか否かを判定する。推定回転数が検出回転数に概略一致していればクラッチ１２が繋合状態であるとみなすことができ、推定回転数が検出回転数から乖離していれば、クラッチ１２が繋合状態でなく滑り状態又は解放状態であるとみなすことができる。なお、クラッチ１２の状態は、入力要素１２ａの回転数と出力要素１２ｂの回転数とを比較する等、他の手法でも判定可能である。

そして非伝達判定部４３は、変速機２０がギアイン状態であり且つクラッチ１２が繋合状態であるか否かを判定する。前述したとおり、変速機２０がギアイン状態であり且つクラッチ１２が繋合状態であれば、動力伝達経路３は伝達状態である。変速機２０がギアアウト状態であれば、クラッチ１２の状態に関わらず動力伝達経路３は非伝達状態であるし、変速機２０がギアイン状態であってもクラッチ１２が滑り状態又は解放状態であれば、動力伝達経路３は非伝達状態である。

非伝達判定部４３により動力伝達経路３が伝達状態であると判定されると（Ｓ１：ＮＯ）、制御装置４０は通常制御を実行する。すなわち、トルク設定部４１が、アクセル開度を含む運転状態に応じて電気モータ１の目標出力トルクを設定する（ステップＳ１１）。一例として、トルク設定部４１は、マップ記憶部４２に予め記憶されたトルクマップを参照する。トルクマップは、アクセル開度と目標出力トルクとの対応関係を定義する。当該対応関係において、アクセル開度は目標出力トルクと正の相関を有する。トルク設定部４１は、アクセル開度センサ３１からの入力に応じてトルクマップにより定義される対応関係に従って目標出力トルクを導出する。なお、目標出力トルクを設定するための運転状態（入力パラメータ）は、アクセル開度の他、モータ回転数センサ３２により検出されるモータ回転数を含んでいてもよい。

通常制御においては、トルク設定部４１により設定された目標出力トルクは、特段補正されず、トルク指令値に決定される。モータ駆動部４５は、電気モータ１により発生される出力トルクが当該決定されたトルク指令値となるように電気モータ１を駆動する（ステップＳ１２）。これにより、電気モータ１がアクセル開度を反映した出力トルクを発生する。ステップＳ１２の後、ステップＳ１の判定処理に戻る。

非伝達判定部４３により動力伝達経路３が非伝達状態であると判定されると（Ｓ１：ＹＥＳ）、制御装置４０は補正制御を実行する。補正制御においては、まず、通常制御のステップＳ１１と同様にして、トルク設定部４１が運転状態に応じて電気モータ１の目標出力トルクを設定する（ステップＳ２１）。次に、トルク補正部４４が、トルク設定部４１において設定された目標出力トルクを補正する（ステップＳ２２）。具体的な補正手法は後述する。

トルク補正部４４が目標出力トルクを補正すると、補正後の値がトルク指令値に決定される。モータ駆動部４５は、電気モータ１により発生される出力トルクが当該決定されたトルク指令値（すなわち、トルク補正部４４による補正後の出力トルク）となるように電気モータ１を駆動する（ステップＳ２３）。ステップＳ２３の後、ステップＳ１の判定処理に戻る。

電動車両１では駆動源の動作に応じて生ずる音や振動がエンジン搭載車と比べて小さいので、運転者はモータ回転数の大小や増減を把握しにくい。そこで制御装置４０は、モータ回転数を運転者に報知する報知器５１を備えることが好ましい。報知器５１は、例えばモータ回転数の具体的数値を表示する表示装置であってもよい。制御装置４０は、モータ回転数が回転数合わせに適正な回転数範囲に収まっているときに報知器５１を駆動してもよい。これにより、モータ回転数が適切に調整されている旨を運転者に知らせることができる。報知器５１は、前述の表示装置における具体的数値の色彩や表示点灯パターンを特異なものに変更することで運転者への報知を実現してもよいし、前述の表示装置とは別の報知手段（表示装置や放音装置）が動作することで運転者への報知を実現してもよい。

（非伝達状態でのトルク補正）
― 第１実施例 ―
以降、トルク補正部４４により実行される目標出力トルクの補正について説明する。第１実施例に係るトルク補正部４４は、非伝達状態では伝達状態と比べてモータ回転数の時間変化が緩慢になる緩慢特性を用いて、トルク設定部４１で設定された目標出力トルクＴcmdを補正し、補正後の出力トルクＴr1を得る。トルク補正部４４が、緩慢特性としての緩慢係数Ｋを含む補正値演算式を予め記憶し、当該補正値演算式に目標出力トルクＴcmdの値を代入して補正後の出力トルクＴr1の値を得る場合には、当該補正値演算式を一例として次式（１）で表すことができる。

すなわち、トルク補正部４４は、トルク設定部４１で設定された目標出力トルクＴcmdに緩慢係数Ｋを乗算することにより、当該目標出力トルクＴcmdを補正して補正後の出力トルクＴr1を得ることができる。このとき、緩慢係数Ｋは、モータ回転数の時間変化を緩慢にすべく、１よりも小さい正値であることが好ましい（０＜Ｋ＜１）。

このような緩慢係数Ｋを用いて目標出力トルクＴcmdを補正すれば、動力伝達経路３が伝達状態であるときと比べ、アクセル開度の変化に対するモータ回転数の応答性が鈍くなる。このため、動力伝達経路３が非伝達状態であるときに、繊細なアクセル操作を行わずともモータ回転数の急変を抑制することができる。したがって、シフトアップ時又はシフトダウン時に、モータ回転数が希望する又は適正な範囲から逸脱したり振動したりするのを防いでモータ回転数を容易に調整することができ、運転者は回転数合わせを円滑に行えるようになる。特に、シフトダウン時には、回転数合わせのためアクセル開度を大きくしてモータ回転数を上昇させる必要がある。このとき、アクセル操作を粗く行っても、モータ回転数が過大になるのを防いでモータ回転数を回転数合わせに適した範囲内に収めるように容易に上昇させることができるし、少々アクセル開度が変化してもモータ回転数を当該範囲内で容易に維持し続けることもできる。したがって、シフトダウン操作を円滑且つ容易に行うことができるようになる。

緩慢係数Ｋの数値を決定するにあたっては、演算上において電気モータ１のモータイナーシャＩrよりも大きい仮想イナーシャＩvを有する仮想回転体（図示せず）を定義し、当該モータイナーシャＩrと仮想イナーシャＩvの相違を緩慢係数Ｋに反映させてもよい。この場合、トルク設定部４１で設定された目標出力トルクＴcmdで仮想回転体を回転させた場合に発生するであろう仮想回転体の角加速度Δω1を求める。次に、当該角加速度Δω1で電気モータ１を回転させるために必要な値を補正後の出力トルクＴr1とする。緩慢係数Ｋの数値は、かかる補正が実現されるようにして決定される。

具体的には、仮想回転体を目標出力トルクＴcmdで回転させると、仮想回転体の角加速度Δω1は、仮想イナーシャＩvを考慮して次式（２）で表される。

補正後の出力トルクＴr1は、モータイナーシャＩrを考慮し且つ式（２）を用いて次式（３）で表される。

式（１）及び（３）からわかるとおり、緩慢係数Ｋは、モータイナーシャＩrの仮想イナーシャＩvに対する比率とすることができ、モータイナーシャＩrを仮想イナーシャＩvで除算した値であってもよい（Ｋ＝Ｉr／Ｉv）。仮想イナーシャＩvはモータイナーシャＩrよりも大きいので、緩慢係数Ｋ（＝Ｉr／Ｉv）は１よりも小さい正値となる。

このように緩慢係数Ｋの数値を決めると、動力伝達経路３が非伝達状態であるときのモータ回転数の時間変化を仮想回転体の回転数の時間変化に模擬させることができる。よって、制御装置４０により実行される補正制御を簡単にデザインすることができるし、狙った結果（モータ回転数の時間変化の緩慢程度）を得やすくなる。

仮想回転体としては、現存するエンジンの出力軸や、現存しないが現存するものと類似の特性を有するエンジンの出力軸や、現存しないが設計者にとって理想的な特性を有するエンジンの出力軸を定義し、仮想イナーシャＩvがこれらエンジンの出力軸のイナーシャであると好適である。

こうすれば、動力伝達経路３が非伝達状態であるときに、モータ回転数の挙動をエンジン回転数と同様にして変化させることができる。よって、運転者にエンジン搭載車を運転するときと同様の運転感覚を与えることができ、運転者は、エンジン搭載車の運転に慣れていたとしても、変速機２０を備えた電動車両を違和感なく運転することができるようになり、回転数合わせを円滑且つ容易に行うことができるようになる。

なお、モータイナーシャＩrの具体的数値は、電気モータ１を用いた実測試験を通じて得ることができる。仮想イナーシャＩvの具体的数値も、定義された仮想回転体を用いた実測試験を通じて得ることができ、また、当該実測試験から得られた値を適宜アレンジすることにより得ることができる。

緩慢係数Ｋは、アクセル操作に対する応答性を低下させることができればよく、イナーシャの考慮に替えて、アクセル開度の変化を制御装置４０内で緩慢にさせる遅れ要素であってもよい。これにより、遅れ演算されたアクセル開度に応じて設定される目標出力トルクの変化は、本来設定されるべき目標出力トルクの変化よりも緩慢になる。また、緩慢係数Ｋは、アクセル開度に応じて設定される出力トルクの変化を鈍らせる遅れ要素であってもよい。

トルク補正部４４は、緩慢係数Ｋを考慮してトルク設定部４１で設定された目標出力トルクＴcmdを補正するにあたり、緩慢係数Ｋを運転状態に応じて変化させてもよい。緩慢係数Ｋは、例えば、モータ回転数センサ３２により検出されるモータ回転数に応じて変化してもよい。このとき、モータ回転数が大きくなればなるほど、緩慢係数Ｋが大きくなるように変化してもよい。これにより、高速回転下でもモータ回転数が下がり過ぎることがなく、シフトチェンジに時間をかけることができる。

― 第２実施例 ―
第２実施例に係るトルク補正部４４は、緩慢特性と併せてモータ回転数を減少させるための減少項Ｌを考慮して、トルク設定部４１で設定された目標出力トルクＴcmdを補正し、補正後の出力トルクＴr2を得る。トルク補正部４４が緩慢特性としての緩慢係数Ｋと共に減少項Ｌを含む補正値演算式を予め記憶し、当該補正値演算式に目標出力トルクＴcmdの値を代入して補正後の出力トルクＴr2の値を得る場合には、当該補正値演算式が一例として次式（４）で表される。

すなわち、トルク補正部４４は、トルク設定部４１で設定された目標出力トルクＴcmdから減少項Ｌを用いて減算し、当該減算値に緩慢係数Ｋを乗算することにより、当該目標出力トルクＴcmdを補正し、補正後の出力トルクＴr2を得ることできる。なお、式（４）において、Ｌは正値である（Ｌ＞０）。

このような減少項Ｌを用いて目標出力トルクＴcmdを補正すれば、動力伝達経路３が非伝達状態であるときに、モータ回転数が低下するように促される。よって、シフトアップ時にモータ回転数を回転数合わせに適した範囲内に収めるまでの時間が短くなり、シフトアップ操作を円滑に行うことができるようになる。また、シフトダウン時に、モータ回転数を上昇させすぎてしまった場合でも、速やかにモータ回転数を回転数合わせに適した範囲内に収めることができ、シフトダウン操作を円滑に行うことができるようになる。

減少項Ｌの数値を決定するにあたって、演算上において電気モータ１のモータ回転抵抗Ｒrよりも大きい仮想回転抵抗Ｒvを有する仮想回転体（図示せず）を定義し、当該仮想回転抵抗Ｒvを減少項Ｌに反映させてもよい。この場合、トルク設定部４１で設定された目標出力トルクＴcmdで仮想回転抵抗Ｒrを有する仮想回転体を回転させた場合に発生するであろう仮想回転体の角加速度Δω2を求める。次に、当該角加速度Δω2で電気モータ１を回転させるために必要な値を補正後の出力トルクＴr2とする。減少項Ｌの数値は、かかる補正が実現されるようにして決定されるのが好ましい。

具体的には、仮想回転抵抗Ｒvを有する仮想回転体を目標出力トルクＴcmdで回転させると、仮想回転体の角加速度Δω2は、仮想回転体の仮想イナーシャＩvを考慮して次式（５）で表される。

補正後の出力トルクＴr2は、モータイナーシャＩrを考慮し且つ式（５）を用いて次式（６）で表される。

式（４）及び（６）からわかるとおり、緩慢係数Ｋは、モータイナーシャＩrの仮想イナーシャＩvに対する比率とすることができ、減少項Ｌは、仮想回転抵抗Ｒvとすることができる。

このようにモータ回転抵抗Ｒrとは別に仮想回転体の仮想回転抵抗Ｒvを考慮して減少項Ｌの数値を決めると、動力伝達経路３が非伝達状態であるときのモータ回転数の低下挙動を仮想回転体の低下挙動に模擬させることができる。よって、制御装置４０により実行される補正制御を簡単にデザインすることができるし、狙った結果（モータ回転数の低下挙動）を得ることができる。

しかも、式（６）では、仮想回転体の仮想回転抵抗Ｒvだけでなく、電気モータ１のモータイナーシャＩrと仮想回転体の仮想イナーシャＩvの相違を併せて考慮している。このため、動力伝達経路３が非伝達状態であるときのモータ回転数の挙動を仮想回転体の回転数の挙動に一層類似させることができる。

仮想回転体としては、第１実施例と同様にしてエンジンの出力軸を定義し、仮想回転抵抗Ｒvがエンジンの回転抵抗であると好適である。この場合、仮想回転抵抗Ｒvには、軸受の摩擦抵抗や潤滑油掻上げによる摩擦抵抗のみならず、ポンピングロスや吸排気抵抗も併せて考慮するのが好ましい。また、仮想回転抵抗Ｒvは、実測試験を通じて得ることができるし、また、実測試験を通じて得た値を適宜アレンジすることにより得ることができる。

トルク補正部４４は、緩慢係数Ｋ及び減少項Ｌを考慮してトルク設定部４１で設定された目標出力トルクＴcmdを補正するにあたり、減少項Ｌを運転状態に応じて変化させてもよい。減少項Ｌは、仮想回転体の仮想回転抵抗Ｒvに相当させるのが好ましいところ、仮想回転抵抗Ｒvは、運転状態に応じて増減することがある。例えば、仮想回転体としてエンジンの出力軸を定義した場合、仮想回転抵抗Ｒvは仮想回転体の回転数が増加すると大きくなる。

このため、減少項Ｌは、モータ回転数センサ３２により検出されるモータ回転数に応じて変化してもよい。この場合、減少項Ｌは、モータ回転数が大きくなればなるほど大きくなるように（すなわち、目標出力トルクＴcmdを大きく減少補正するように）変化してもよい。仮想回転体としてエンジンの出力を定義した場合には特に有効である。

トルク補正部４４が補正値演算式を予め記憶し、当該補正値演算式に目標出力トルクＴcmdの値を代入して補正後の出力トルクＴr2の値を得る場合には、一例として、減少項Ｌが次式（７）を用いて導出されてもよい。この場合、補正後の出力トルクＴr2は、式（４）及び（７）を用いて、次式（８）で表される。

ここで、Ｃvは、仮想回転体の抵抗係数である。なお、緩慢係数Ｋは、第１実施例で述べたとおり、１より小さい正値とするのが好ましい。緩慢係数Ｋは、モータイナーシャＩrの仮想イナーシャＩvに対する比率することができ、この場合、式（８）は次式（９）に変形される。もちろん、緩慢係数Ｋは、第１実施例で述べたとおり運転状態に応じて変化してもよいし、イナーシャの考慮とは異なるアプローチから得られた値でもよい。

このように、減少項Ｌをモータ回転数センサ３２により検出されるモータ回転数ωの２乗に比例して変化させると、減少項Ｌが、仮想回転抵抗Ｒvをより強く反映したものとなる。これにより、動力伝達経路３が非伝達状態であるときに、モータ回転数の挙動を仮想回転体の回転数の挙動に一層近付けることができる。

なお、式（７）では、減少項Ｌ（仮想回転抵抗Ｒv）を、モータ回転数の２乗に比例させているが、減少項Ｌは、モータ回転数のｎ乗項及び／又は１乗項を含むｎ次式又は一次式から求められてもよい（ここでは、ｎが２以上の整数。）。また、減少項Ｌは、モータ回転数の他の運転状態、例えばアクセル開度や温度に応じて変化してもよい。

― 第３実施例 ―
第３実施例に係るトルク補正部４４は、緩慢特性及び減少項Ｌと併せてモータ回転数を増加させるための増加項Ｍを考慮してトルク設定部４１で設定された目標出力トルクＴcmdを補正し、補正後の出力トルクＴr3を得る。トルク補正部４４が緩慢特性としての緩慢係数Ｋと減少項Ｌと増加項Ｍとを含む補正値演算式を予め記憶し、当該補正値演算式に目標出力トルクＴcmdの値を代入して補正後の出力トルクＴr3の値を得る場合には、当該補正値演算式が一例として次式（１０）で表される。

この増加項Ｍの数値の決定にあたっては、第２実施例と同様にして仮想回転体を定義し、仮想回転抵抗Ｒrだけでなく電気モータ１のモータ回転抵抗Ｒrを反映させるのが好ましい。この場合、第２実施例で述べた角加速度Δω2でモータ回転抵抗Ｒrを有する電気モータ１を回転させるために必要な値を補正後の出力トルクＴr3とする。具体的には、補正後の出力トルクＴr3は、モータイナーシャＩrを考慮し且つ式（５）及び（１０）を用いて次式（１１）で表される。

式（１０）及び（１１）からわかるとおり、緩慢係数Ｋは、モータイナーシャＩrの仮想イナーシャＩvに対する比率とすることができ、減少項Ｌは、仮想回転抵抗Ｒvとすることができ、増加項Ｍは、モータ回転抵抗Ｒrとすることができる。なお、モータ回転抵抗Ｒrの具体的数値は、電気モータ１を用いた実測試験を通じて得ることができる。

モータ回転抵抗Ｒrは小さい値であるので、第２実施例のように無視しても問題なく実用できる。本実施例のように、モータ回転抵抗Ｒrに相当する増加項Ｍをも考慮すれば、仮想回転体の仮想回転抵抗Ｒvが過大評価されるのを抑制することができる。よって、動力伝達経路３が非伝達状態であるときに、モータ回転数が仮想回転体の回転数よりも急激に低下するのを抑制することができ、モータ回転数の挙動を仮想回転体の回転数の挙動により一層近付けることができる。

モータ回転抵抗Ｒrも仮想回転抵抗Ｒvと同様にして運転状態に応じて増減することがある。このため、トルク補正部４４は、緩慢係数Ｋ、減少項Ｌ及び増加項Ｍを考慮してトルク設定部４１で設定された目標出力トルクＴcmdを補正するにあたり、増加項Ｍを運転状態に応じて変化させてもよい。

そこで、トルク補正部４４が補正値演算式を予め記憶し、当該補正値演算式に目標出力トルクＴcmdの値を代入して補正後の出力トルクＴr3の値を得る場合には、増加項Ｍが次式（１２）を用いて導出されてもよい。この場合、補正後の出力トルクＴr3は、式（１０）〜（１２）を用いて、次式（１３）で表される。

ここで、Ｃrは、電気モータ１の抵抗係数である。緩慢係数Ｋは、第１実施例で述べたとおり、１より小さい正値とするのが好ましい。緩慢係数Ｋは、モータイナーシャＩrの仮想イナーシャＩvに対する比率することができ、この場合、式（１３）が次式（１４）に変形される。もちろん、緩慢係数Ｋは、運転状態に応じて変化してもよいし、イナーシャの考慮とは異なるアプローチから得られた値でもよい。

このように、増加項Ｍを、減少項Ｌと同様にしてモータ回転数センサ３２により検出されるモータ回転数ωの２乗に比例して変化させると、増加項Ｍが、モータ回転抵抗Ｒrをより強く反映したものとなる。これにより、動力伝達経路３が非伝達状態であるときに、モータ回転数の挙動を仮想回転体の回転数の挙動に一層近付けることができる。

式（１２）では、増加項Ｍ（モータ回転抵抗Ｒr）を、モータ回転数の２乗に比例させているが、増加項Ｍは、モータ回転数のｎ乗項及び／又は１乗項を含むｎ次式又は１次式から求められてもよい（ここでは、ｎが２以上の整数。）。また、増加項Ｍは、モータ回転数とは異なる運転状態に応じて変化してもよい。モータ回転抵抗Ｒrは劣化の影響を受けて経年により増大する可能性がある。そこで、増大項Ｍは、電動車両の実用期間に応じて変化させてもよい。例えば、増大項Ｍを、実用期間が長くなればなるほど、実際のモータ回転抵抗Ｒrに合うようにして大きくなるよう変化させてもよい。

― 第４実施例 ―
第４実施例に係るトルク補正部４４は、運転者の手動操作に応じて緩慢係数Ｋを変化させる。一例として、トルク補正部４４は、緩慢特性としての複数の緩慢係数Ｋ（Ｋ1, Ｋ2, …Ｋn）を記憶している。運転者は、変更スイッチ３９（図３参照）を手動操作することで、動力伝達経路３が非伝達状態であるときにいずれの緩慢特性を用いて目標出力トルクＴcmdを補正するのかの指令をトルク補正部４４に与えることができる。

第１実施例で述べたとおり、緩慢係数Ｋは、モータイナーシャＩrと仮想イナーシャＩvとの比率に相当するのが好ましいところ、複数の緩慢係数Ｋは、互いに異なる複数の仮想回転体の仮想イナーシャＩvをそれぞれ反映したものとすることができる。例えば、第１の緩慢係数Ｋ1を２気筒エンジンの出力軸のイナーシャを考慮した値とし、第２の緩慢係数Ｋ2を４気筒エンジンの出力軸のイナーシャを考慮した値とすることができる。運転者は、変更スイッチ３９を用いることで模擬させる仮想回転体を嗜好に合わせて選択することができ、制御装置４０は、運転者の選択に応じて、モータ回転数の挙動を２気筒エンジンの挙動に模擬させたり、４気筒エンジンの挙動に模擬させたり、大排気量エンジンの挙動に模擬させたり、Ｖ型エンジンの挙動に模擬させたり、インライン型エンジンの挙動に模擬させたりすることができる。

トルク補正部４４は、運転者の手動操作に応じて緩慢係数Ｋと併せて減少項Ｌを変化させてもよく、このとき、トルク補正部４４は、複数の減少項Ｌ（Ｌ1, Ｌ2,…Ｌn）を記憶している。第２実施例で述べたとおり、減少項Ｌは、仮想回転抵抗Ｒvに相当させるのが好ましい。このため、トルク補正部４４は、複数の減少項Ｌ1, Ｌ2,…Ｌnそれぞれを複数の緩慢係数Ｋ1, Ｋ2, …Ｋnそれぞれと一対一で対応付けて記憶するのが好ましい。すなわち、定義された仮想回転体ごとに緩慢係数Ｌ及び減少項Ｌを対にして記憶するのが好ましい。これにより、モータ回転数の挙動を様々な仮想回転体の回転数の挙動に模擬させるにあたり、一つ一つの模擬精度が向上する。

これまで本発明の実施形態について説明したが、上記構成は本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で適宜変更、追加又は削除可能である。緩慢係数Ｋ、減少項Ｌ及び増加項Ｍは、経年的に変化させてもよい。このとき、シフト操作部材とスリーブとの間に介在する機構（一例としてシフトドラム）の動作速度に応じて緩慢係数Ｋ及び減少項Ｌの学習制御を行ってもよい。また、緩慢係数Ｋ、減少項Ｌ及び増加項Ｍは、シフトアップ時とシフトダウン時とで異なる値を用いてもよい。

緩慢係数Ｋを考慮した補正の一例として、トルク補正部４４が、緩慢係数Ｋを含む補正値演算式に目標出力トルクの値を代入し、それにより補正後の出力トルクの値を演算する場合を例示したが、トルク補正部４４は、アクセル開度を含む運転状態から補正後の出力トルクを求めるためのマップ又はテーブルを通常制御で用いるトルクマップとは別個に記憶し、動力伝達経路が非伝達状態であるときに当該マップ又はテーブルを参照して補正後の出力トルクを求めてもよい。このとき、運転状態に対応付けされたマップ又はテーブル上の値が、当該運転状態に対応する目標出力トルクに緩慢係数Ｋを考慮して得られた値であってもよい。

上記実施形態では、制御装置４０は非伝達状態でトルク制御を実行しているが、制御装置４０は前述同様の作用効果を得るべく非伝達状態で回転数制御を実行してもよい。制御装置４０は、動力伝達経路３が非伝達状態であるときに、アクセル開度に応じて設定されるモータ回転数を補正してもよく、それによりモータ回転数の時間変化を緩慢にしたりモータ回転数の低下を促したりしてもよい。

クラッチ１２が滑り状態又は解放状態になることで動力伝達経路３が非伝達状態になったときと、変速機２０がギアアウト状態になることで動力伝達経路３が非伝達状態になったときとで、緩慢特性（緩慢係数Ｋ）や減少項Ｌや増加項Ｍを変更してもよい。これにより、クラッチ１２での回転体を考慮でき、より円滑な回転数合わせを実現することができる。なお、上記実施形態では、動力伝達経路３を構成する動力伝達機構にクラッチ１２が含まれているが、クラッチ１２は省略可能である。動力伝達機構がクラッチ１２を含む場合に、変速機２０は可動プーリ及びベルトを備えた無段変速機（ＣＶＴ）であってもよい。

緩慢特性（緩慢係数Ｋ）、減少項Ｌ又は増加項Ｍは、電気モータ１やエンジン等仮想回転体を模擬した値に設定されてもよいが、電気モータ１や仮想回転体の模擬とは無関係に設定されてもよい。すなわち、モータ回転数の回転数合わせシフトチェンジがしやすいように適切に設定された値が用いられているようであれば、補正値を求めるロジックが現実の電気モータ１の回転数挙動を仮想回転体の回転数挙動に模擬させるためのモデルを構成していなくともよい。

動力伝達経路３が非伝達状態である場合に、モータ回転数に応じて緩慢係数Ｋ（モータイナーシャＩrの仮想イナーシャＩvに対する比率）や減少項Ｍ（仮想回転抵抗Ｒvに相当）や増加項Ｍ（モータ回転抵抗Ｒrに相当）を変化させてもよい。これにより、モータ回転数が或る回転数範囲に短時間で達するようにしたり、或る回転数範囲から抜け出すまでの時間を延長したりすることができる。このとき、減少項Ｍを高回転時に小さくし、緩慢係数Ｋを高回転時に小さくしてもよい（仮想イナーシャＩvを高回転時に大きくしてもよい）。また、シフトドラムの回転速度に応じて緩慢係数Ｋ、減少項Ｌ及び／又は増加項Ｍを学習し、これらの値を更新してもよい。このとき、変速操作が速い傾向であれば、緩慢係数Ｋを大きくし、変速操作が遅い傾向であれば、緩慢係数Ｋを小さくしてもよい。また、変速機２０において設立される走行用変速段の変速比に応じて、緩慢係数Ｋ、減少項Ｌ及び／又は増加項Ｍを変化させてもよい。また、シフトアップ時とシフトダウン時とを判別可能にし、これら２つのうちいずれであるのかに応じて緩慢係数Ｋ、減少項Ｌ及び／又は増加項Ｍを変更してもよい。

上記実施形態では、非伝達状態では伝達状態に比べてモータ回転数が緩慢になる緩慢特性に、補正値演算式に含まれて目標出力トルク（すなわち、これを導出するためのアクセル操作量）に乗算される緩慢係数Ｋを用いている。本発明に係る緩慢特性の利用は、これに限定されず、補正値演算式は上記実施形態の例に限られない。また。非伝達状態であるときに伝達状態であるときと比べて単位時間当たりに変化するトルク変化量を小さくなるような緩慢特性が設定されるように補正されるのであれば、トルク補正部４４は目標出力トルクＴcmdをどのように補正してもよい。例えば、回転数変化を制限するような速度フィードバックによるトルク指令を与えてもよいし、要求されるトルク指令のうち逆方向のトルク指令を一部混在させるようにしてトルク補正してもよい。モータ回転数の時間変化を緩慢にするにあたっては、増速方向及び減速方向の両方向において時間変化が緩慢になってもよいし、増速方向及び減速方向のいずれか一方における時間変化が緩慢になってもよいが、少なくとも増速方向の時間変化を緩慢にする制御を実行可能であれば好ましい。

本発明は、電気モータ及び駆動輪の間に変速機を介在させた電動車両において、動力伝達経路が非伝達状態であるときのアクセル操作による回転数合わせを容易に行わせることができるとの顕著な作用効果を奏し、特に、手動変速機を備えた電動車両に広く適用可能である。

１ 電気モータ
２ 駆動輪
３ 動力伝達経路
１２ クラッチ
２０ 変速機
３１ アクセル開度センサ
３２ モータ回転数センサ
３３ ギアポジションセンサ
３４ 出力回転数センサ
３９ 変更スイッチ
４０ 制御装置
４１ トルク設定部
４３ 非伝達判定部
４４ トルク補正部

Claims (7)

1. 電気モータから駆動輪に動力を伝達する動力伝達経路上に手動で操作される変速機を設けた電動車両の制御装置であって、
   アクセル操作量を含む運転状態に応じて前記電気モータの目標出力トルクを設定するトルク設定部と、
   前記動力伝達経路が前記電気モータから前記駆動輪への動力伝達を解除している非伝達状態であるのか動力伝達を許容する伝達状態であるのかを判定する非伝達判定部と、
   前記動力伝達経路が前記非伝達状態であると判定されると、前記トルク設定部により設定された目標出力トルクを補正するトルク補正部と、を備え、
   前記トルク補正部は、前記非伝達状態では前記伝達状態に比べてモータ回転数の時間変化が緩慢になる緩慢特性を用いて、前記トルク設定部で設定された目標出力トルクを補正する、電動車両の制御装置。
2. 前記トルク補正部は、モータ回転数を減少させるための減少項を含む補正値演算式を用いて、前記目標出力トルクを補正する、請求項１に記載の電動車両の制御装置。
3. 電気モータから駆動輪に動力を伝達する動力伝達経路上に変速機を設けた電動車両の制御装置であって、
   アクセル操作量を含む運転状態に応じて前記電気モータの目標出力トルクを設定するトルク設定部と、
   前記動力伝達経路が前記電気モータから前記駆動輪への動力伝達を解除している非伝達状態であるのか動力伝達を許容する伝達状態であるのかを判定する非伝達判定部と、
   前記動力伝達経路が前記非伝達状態であると判定されると、前記トルク設定部により設定された目標出力トルクを補正するトルク補正部と、を備え、
   前記トルク補正部は、前記非伝達状態では前記伝達状態に比べてモータ回転数の時間変化が緩慢になる緩慢特性を用いて、前記トルク設定部で設定された目標出力トルクを補正し、且つ
   前記トルク補正部は、前記電気モータのモータイナーシャよりも大きい仮想イナーシャを有する仮想回転体を定義した場合に、補正後の出力トルクが、前記目標出力トルクで前記仮想回転体を回転させた場合に発生するであろう前記仮想回転体の角加速度で、前記電気モータを回転させるために必要な値となるように、前記目標出力トルクを補正する、電動車両の制御装置。
4. 電気モータから駆動輪に動力を伝達する動力伝達経路上に変速機を設けた電動車両の制御装置であって、
   アクセル操作量を含む運転状態に応じて前記電気モータの目標出力トルクを設定するトルク設定部と、
   前記動力伝達経路が前記電気モータから前記駆動輪への動力伝達を解除している非伝達状態であるのか動力伝達を許容する伝達状態であるのかを判定する非伝達判定部と、
   前記動力伝達経路が前記非伝達状態であると判定されると、前記トルク設定部により設定された目標出力トルクを補正するトルク補正部と、を備え、
   前記トルク補正部は、前記非伝達状態では前記伝達状態に比べてモータ回転数の時間変化が緩慢になる緩慢特性を用いて、前記トルク設定部で設定された目標出力トルクを補正し、
   前記トルク補正部は、前記電気モータのモータイナーシャよりも大きい仮想イナーシャを有する仮想回転体を定義した場合に、補正後の出力トルクが、前記目標出力トルクで前記仮想回転体を回転させた場合に発生するであろう前記仮想回転体の角加速度で、前記電気モータを回転させるために必要な値となるように、前記目標出力トルクを補正し、且つ
   前記仮想回転体は、前記電気モータの回転抵抗よりも大きい回転抵抗を有するものとして定義される、電動車両の制御装置。
5. 前記電動車両は、手動により前記変速機を操作するためのシフト操作部材を備え、
   前記変速機は、複数の走行位置が、最大減速比の走行用変速段に対応付けされた位置から最小減速比の走行用変速段に対応付けされた位置まで、減速比の大きさに従って順番に前記シフト操作部材の操作方向に沿って間隔をおいて並べられ、前記シフト操作部材の操作によるシフトチェンジが減速比の大きさに従ってシーケンシャルに行われるように構成されている、請求項１に記載の電動車両の制御装置。
6. 前記トルク補正部は、前記目標トルクの補正を、前記電気モータの回転数が大きくなればなるほど、緩慢の程度が小さくなるように行う、請求項１に記載の電動車両の制御装置。
7. 前記トルク補正部は、前記目標トルクの補正を、前記目標トルクに１より小さい正値の係数を乗算することにより行う、請求項１に記載の電動車両の制御装置。

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