JPH09224301A - 電気自動車のパワートレーン制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】電気自動車において、車両停車時も駆動輪用モ
ータによって補機を駆動可能とし、補機専用電動機を不
要にしてコスト低減を図る。 【解決手段】駆動輪用モータ１の動力伝達経路に、主ク
ラッチ装置８、前進段用の歯車列10ａ，10ｂ及びクラッ
チ装置11と、後退段用の歯車列12ａ〜12ｃ及びクラッチ
装置13を設ける。車両停止時には、モータ１をアイドル
回転で駆動して補機４〜６を駆動する一方、主クラッチ
装置８を断状態として車輪側への動力の伝達を停止し、
前進段用及び後退段用のクラッチ装置11，13を共に接続
状態として車輪をロックしてヒルホールド機能を実現す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気自動車のパワ
ートレーン制御装置に関し、特に、電気自動車の駆動輪
用電動機で補機を駆動可能とするパワートレーン制御技
術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、電気自動車では、パワーステ
アリングポンプ、ブレーキの操作力を倍力するために用
いられる負圧ポンプ、エアコンディショナ用コンプレッ
サ等の補機は、それぞれ専用の電動機で駆動されてい
る。また、ワイパーや灯火類の電源に用いられる補助バ
ッテリの充電用としてオルタネータの代わりにＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータを用い、高電圧の主バッテリの電圧を降圧
変換して使用している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来の電気自動車の補機駆動装置では、補機駆動のため
に各々に小型の補機駆動専用電動機や駆動用電気回路が
必要であり、また、オルタネータに代わって比較的高価
なＤＣ／ＤＣコンバータを用いているため、通常のガソ
リン等で走行する自動車と比較して高価なシステムとな
っている。また、補機設置スペースも大きくなりがちで
あった。

【０００４】そこで、駆動輪用電動機で補機を駆動する
ことが考えられるが、従来のガソリン等で走行する自動
車の構成のまま補機を駆動しようとすると、停車時には
駆動輪用電動機が停止するため、補機の作動も停止して
しまうという問題がある。また、後退走行は、駆動輪用
電動機を逆転して行う構成であるため、駆動輪用電動機
で補機を駆動しようとすると、補機も一緒に逆転してし
まうという問題がある。

【０００５】本発明はこのような従来の課題に鑑みてな
されたものであって、補機を駆動輪用電動機で逆転させ
ることなく駆動することが可能であり、しかも、車両停
止中でも補機を駆動することが可能な電気自動車のパワ
ートレーン制御装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１の発
明にかかるパワートレーン制御装置は、図１に示すよう
に、駆動輪Ａへ動力を伝達する電動機Ｂを備えた電気自
動車において、前記電動機Ｂの動力で駆動される補機Ｃ
と、前記電動機Ｂの動力を駆動輪Ａに伝達する動力伝達
経路に設けられ前記電動機Ｂから駆動輪Ａへの動力の切
離し・伝達が可能な動力断接手段Ｄと、前記電動機Ｂの
動力を駆動輪Ａに伝達する動力伝達経路に前記動力断接
手段Ｄと直列に設けられ前進段用の歯車列Ｅ１とクラッ
チ装置Ｅ２及び後退段用の歯車列Ｅ３とクラッチ装置Ｅ
４を備え駆動輪Ａに対する動力伝達方向を切換える動力
方向切換手段Ｅと、車両の運転状態を判定する運転状態
判定手段Ｆと、該運転状態判定手段Ｆが車両停止状態と
判定した時に前記動力断接手段Ｄを制御して前記電動機
Ｂの動力を駆動輪Ａから切離して電動機Ｂを駆動すると
共に、前記前進段用クラッチ装置Ｅ２及び後退段用クラ
ッチ装置Ｅ４を接続状態に駆動制御する停止時制御手段
Ｇとを備えＤ構成した。

【０００７】かかる構成によれば、運転状態判定手段Ｆ
により車両の停止状態と判定されたときは、停止時制御
手段Ｇは、動力断接手段Ｄを断制御して電動機Ｂの動力
を駆動輪Ａから切り離し、電動機Ｂを回転駆動する。更
に、前進段用クラッチ装置Ｅ２及び後退段用クラッチ装
置Ｅ４を共に接続状態に駆動制御する。これにより、車
両停止時には駆動輪Ａを駆動するための電動機Ｂにより
補機Ｃを駆動することができると共に、車両後退時にも
電動機を逆方向に回転させる必要がなくなる。更に、車
両停止時に車両の駆動輪Ａをロック状態とすることで、
車両停止時のヒルホールド機能を実現でき、坂道等で車
両が動き出すことを防止できる。

【０００８】請求項２の発明では、ブレーキ操作の有無
を検出するブレーキ操作検出手段を備え、該ブレーキ操
作検出手段がブレーキ操作無しを検出した時は、前記停
止時制御手段Ｇは、前記前進段用クラッチ装置Ｅ２及び
後退段用クラッチ装置Ｅ４を共に切離し状態に駆動制御
する構成とした。かかる構成では、車両停止時にブレー
キを作動させなくとも車両が動く心配のない平地では、
駆動輪Ａを非ロック状態とするので、発進の際に、ヒル
ホールド機能を解除する操作が不要となり、発進が素早
くできる。

【０００９】請求項３の発明では、前記動力方向切換手
段の歯車列を選択するレンジセレクタのレンジ位置を検
出するレンジ位置検出手段を備え、前記ブレーキ操作検
出手段がブレーキ操作無しを検出した時、前記停止時制
御手段は、前記レンジ位置検出手段が前進レンジ位置を
検出した時は、前記前進段用クラッチ装置を接続状態と
し、前記レンジ位置検出手段が後退レンジ位置を検出し
た時は、後退段用クラッチ装置を接続状態とする構成と
した。

【００１０】かかる構成では、車両停止時にブレーキを
作動させなくとも車両が動く心配のない平地等での発進
の際に、動力断接手段の制御だけで発進することが可能
となり、発進がより一層素早くできる。請求項４の発明
では、前記運転状態判定手段が車両発進状態と判定した
時に、前記電動機を保持トルクで回転停止状態に制御し
てから前記動力断接手段を接続状態に制御し前記動力方
向切換手段の歯車列を選択するレンジセレクタのレンジ
位置に応じて前記前進段用クラッチ装置及び後退段用ク
ラッチ装置の一方を断状態に制御した状態で前記電動機
を回転駆動する発進時制御手段を備えて構成した。

【００１１】かかる構成では、車両発進時に、発進直前
で電動機によりヒルホールド機能を確保できるため、車
両が不意に動き出すことを防止できる。請求項５の発明
では、前記動力断接手段と前進段用及び後退段用の各ク
ラッチ装置とが油圧制御方式である場合に、油圧発生源
に接続する油圧回路途中に油圧の蓄圧手段を備える構成
とした。

【００１２】かかる構成では、電動機が停止している時
には、動力断接手段や前進段用及び後退段用の各クラッ
チ装置の駆動用油圧を蓄圧手段から供給することができ
る。請求項６の発明では、前記補機にパワーステアリン
グ用油圧ポンプを含む場合に、前記油圧ポンプの高圧側
油圧回路途中に、油圧の蓄圧手段と油圧ポンプ側からの
油圧供給のみを許容する一方向弁とを備える構成とし
た。

【００１３】かかる構成では、車両停止中にステアリン
グが操作された時に、蓄圧手段からの油圧によりパワー
ステアリングが駆動できる。請求項７の発明では、駆動
輪へ動力を伝達する電動機を備えた電気自動車におい
て、前記電動機の動力で補機を駆動する一方、駆動輪に
対して前記電動機の動力の伝達・切離し可能にすると共
に、前進段用と後退段用の各歯車列を設けて前進・後退
方向切換えを可能にし、車両が停止状態の時、前記電動
機の動力を駆動輪から切離して電動機を駆動すると共
に、前進段用と後退段用の両歯車列を用いて駆動輪の回
転をロック状態に制御するようにした。

【００１４】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
かかる装置によれば、電気自動車において、車両停止時
に駆動輪用電動機を用いて補機を駆動することができる
ので、補機専用の電動機や電気回路等が不要になる。ま
た、電動機の回転方向を一方向にでき、通常の内燃機関
用補機をそのまま使用することが可能なため、電気自動
車のコストを低減できる。また、車両停止時には車輪を
ロック状態としてヒルホールド機能を実現できるため、
坂道等での不意の車両の移動を防止でき安全性を向上で
きる。

【００１５】請求項２の発明にかかる装置によれば、上
記請求項１の効果に加えて、平地での車両の発進時には
一方のクラッチ装置の締結操作だけ行えばよいので、平
地での発進が素早くなる。請求項３の発明にかかる装置
によれば、上記請求項２の効果に加えて、平地での発進
時は動力断接手段のみ操作すればよいので、平地での発
進が更に素早くできるようになる。

【００１６】請求項４の発明にかかる装置によれば、上
記請求項１〜３のいずれかの効果に加えて、発進時に
は、確実にヒルホールド機能を働かせることができるの
で、坂道発進時等に車両が不意に動き出すことを防止で
きる。請求項５の発明にかかる装置によれば、発進時に
電動機が停止している場合でも、動力断接手段や前進段
用及び後退段用の各クラッチ装置を駆動することができ
る利点がある。

【００１７】請求項６の発明にかかる装置によれば、電
動機が停止している場合でも、パワーステアリングを駆
動することができる利点がある。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。本発明の第１実施形態の構成を示
す図２において、モータ１は、電気自動車の駆動輪に動
力を伝達する電動機であり、その出力軸１Ａの一側は、
各プーリ２及びＶベルト３を介して例えば、オルタネー
タ４、エアコン用コンプレッサ５、パワーステアリング
用油圧ポンプ６等の各補機に連結される。モータ１の出
力軸１Ａの他側は、動力伝達経路に介装される変速機７
を介して車輪（図示せず）に連結される。

【００１９】前記変速機７は、モータ１の出力軸１Ａと
変速機入力軸７Ａとを断接する動力断接手段としての主
クラッチ装置８、モータ１の出力軸１Ａと一体で回るオ
イルポンプ９、前進段用歯車列10ａ，10ｂ、前進段用ク
ラッチ装置11、後退段用歯車列12ａ，12ｂ，12ｃ、後退
段用クラッチ装置13、変速機出力軸７Ｂに固設されたパ
ーキング歯車14、ファイナル歯車15及び差動歯車16を含
んで構成される。

【００２０】モータ１の出力軸１Ａの回転は、主クラッ
チ装置８を介して入力軸７Ａに伝達される。そして、車
両の前進時は、入力軸７Ａから前進段用歯車列10ａ，10
ｂ、前進段用クラッチ装置11、出力軸７Ｂ、ファイナル
歯車15及び差動歯車16を経由して車輪に伝達される。車
両後退時は、入力軸７Ａから後退段用歯車列12ａ，12
ｂ，12ｃにより逆転された後に、後退段用クラッチ装置
13、出力軸７Ｂ、ファイナル歯車15及び差動歯車16を経
由して車輪に伝達される。また、後述するレンジセレク
タ22がパーキングレンジの場合には、パーキング歯車14
に変速機７のケースに取付けたパーキングポール（図示
せず）が噛み合うことにより機械的に出力軸７Ｂの回転
をロックする。ここで、前記前進段用歯車列10ａ，10
ｂ、前進段用クラッチ装置11、後退段用歯車列12ａ，12
ｂ，12ｃ及び後退段用クラッチ装置13により動力方向切
換手段を構成している。

【００２１】モータ制御回路20及びクラッチ制御回路21
は、マイクロコンピュータを内蔵し、各種センサから信
号に基づいて、車両の運転状態を判定し、運転状態に応
じて後述の図４及び図５のフローチャートで示すよう
に、それぞれモータ１の回転や各クラッチ装置８，11，
13の断接操作を制御する。ここで、前記モータ制御回路
20及びクラッチ制御回路21は、運転状態判定手段、停止
時制御手段及び発進時制御手段の機能をソフトウエア的
に備えている。

【００２２】各種センサとしては、変速機７の歯車列を
選択するレンジセレクタ22のレンジ位置を検出するレン
ジ位置検出手段としてのギヤ位置センサ23、アクセルペ
ダルの踏込み状態に応じてアクセル開度を検出するアク
セルストロークセンサ24、車輪速から車速を検出する車
速センサ25及びブレーキぺダルが踏み込まれたか否かを
検出するブレーキ操作検出手段としてのブレーキスイッ
チ26等である。また、この他に、モータ制御回路20に
は、モータ１の回転を検出するモータ回転センサ27から
の回転信号及び主バッテリ28の充電電圧信号が入力す
る。尚、ブレーキスイッチ26は、ブレーキペダルが踏み
込まれた時にＯＮとなり、踏み込まれていない時にＯＦ
Ｆとなる。

【００２３】前記オルタネータ４で発電された電力は補
助バッテリ29に蓄えられワイパーや灯火類の電源として
使用される。パワーステアリング用油圧ポンプ６で作ら
れた油圧は、逆流防止用の一方向弁30、蓄圧手段として
のアキュムレータ31を経てステアリング32の油圧コント
ロール弁33を介して油圧シリンダ34に供給される。ま
た、エアコン用コンプレッサ５で圧縮された冷媒は、エ
アコンユニット35で放熱及び吸熱することで車室内の温
度調節を行う。

【００２４】本実施形態では、前記主クラッチ装置８、
前進段用クラッチ装置11及び後退段用クラッチ装置13
は、油圧式の湿式多板クラッチ方式であり、その油圧回
路の一例を図３に示し説明する。図３において、油圧発
生源となる前記オイルポンプ９の吸入ポート９ａと油タ
ンク41は油路40ａで連通している。オイルポンプ９の吐
出ポート９ｂとライン圧調整弁42のポート42ｂは油路40
ｂにより連通している。更に、前記油路40ｂは絞り43を
介してポート42ａにも連通している。ライン圧調整弁42
のスプール42Ａはスプリング42Ｂにより常時図中左方向
に押圧されており、通常は図の下側に示すようにスプー
ル42Ａによって前記ポート42ｂは閉じている。オイルポ
ンプ９から絞り43を介してポート42ａに供給される油圧
がスプリング42Ｂの力に打ち勝ってスプール42Ａが図中
右方に移動すると、図の上側に示すようにポート42ｂと
ポート42ｃが連通してスプール42Ａに作用する油圧が低
下する。これにより、スプール42Ａがスプリング42Ｂの
力により図中左方に移動する。このようにして、スプー
ル42Ａは油圧とスプリング42Ｂの力とが釣り合った位置
に停止することでライン圧が調圧される。ポート42ｃ及
びポート42ｄはドレーンポートになっている。

【００２５】ライン圧調整弁42で調圧された油圧は、ポ
ート42ｂから、各油路40ｃ，40ｄ，40ｅを介して、主ク
ラッチ装置８、前進段用クラッチ装置11及び後退段用ク
ラッチ装置13毎に設けられる各クラッチ制御弁44，45，
46に供給される。各クラッチ制御弁44〜46は、各クラッ
チ制御用電磁弁47，48，49のＯＮ・ＯＦＦに応じて、対
応するクラッチ装置８，11，13への油圧の供給・遮断を
制御する弁である。尚、各クラッチ制御弁44〜46は同一
の構成であり、ライン圧調整弁42との接続状態は同じで
あるので、以下では主クラッチ装置８のクラッチ制御弁
44について説明し、他のクラッチ制御弁45，46について
は前記クラッチ制御弁44の説明で代用する。

【００２６】ライン圧調整弁42のポート42ｂは、油路40
ｃ（40ｄ，40ｅ）でクラッチ制御弁44（45，46）のポー
ト44ｄ（45ｄ，46ｄ）と連通している。また、油路40ｃ
（40ｄ，40ｅ）は絞り50（51，52）を介してポート44ａ
（45ａ，46ａ）及びクラッチ制御用電磁弁47（48，49）
のポート47ａ（48ａ，49ａ）にも連通している。ポート
44ｃ（45ｃ，46ｃ）はクラッチ装置８（11，13）の油圧
室８ａ（11ａ，13ａ）に連通している。ポート44ｂ（45
ｂ，46ｂ）及びポート44ｅ（45ｅ，46ｅ）はドレーンポ
ートになっている。

【００２７】通常は、スプール44Ａ（45Ａ，46Ａ）はス
プリング44Ｂ（45Ｂ，46Ｂ）の力により図中右方に押圧
されており、ポート44ｄ（45ｄ，46ｄ）は閉じられてお
り、ポート44ｂ（45ｂ，46ｂ）とポート44ｃ（45ｃ，46
ｃ）が連通している。この時、クラッチ装置８（11，1
3）の油圧室８ａ（11ａ，13ａ）には油圧は供給され
ず、クラッチ装置８（11，13）は断状態（切離し状態）
となっている。ポート44ａ（45ａ，46ａ）にライン圧が
供給されると、スプリング44Ｂ（45Ｂ，46Ｂ）の力に打
ち勝ってスプール44Ａ（45Ａ，46Ａ）は図中左方に移動
しドレーンポート44ｂ（45ｂ，46ｂ）は閉じられ、ポー
ト44ｃ（45ｃ，46ｃ）とポート44ｄ（45ｄ，46ｄ）が連
通し、クラッチ装置８（11，13）の油圧室８ａ（11ａ，
13ａ）にライン圧が供給され、クラッチ装置８（11，1
3）が締結状態となる。

【００２８】前記クラッチ制御用電磁弁47（48，49）
は、非通電時はスプール47Ａ（48Ａ，49Ａ）が図示のよ
うに後退しており、ポート47ａ（48ａ，49ａ）を開放
し、絞り50（51，52）を通って供給されるライン圧をド
レーンさせる。これにより、クラッチ制御弁44（45，4
6）のスプール44Ａ（45Ａ，46Ａ）には油圧が作用せ
ず、スプリング44Ｂ（45Ｂ，46Ｂ）の力により図示のよ
うに右方に移動させる。クラッチ制御用電磁弁47（48，
49）に通電すると、スプール47Ａ（48Ａ，49Ａ）が飛び
出しポート47ａ（48ａ，49ａ）を閉じる。これにより、
クラッチ制御弁44（45，46）のポート44ａ（45ａ，46
ａ）にライン圧が供給されスプール44Ａ（45Ａ，46Ａ）
を図中左方に移動させる。

【００２９】従って、クラッチ装置８（11，13）は、ク
ラッチ制御用電磁弁47（48，49）の非通電時に断状態に
制御され、通電時に締結状態に制御される。更に、ライ
ン圧調整弁42のポート42ｂと各油路40ｃ，40ｄ，40ｅ間
に蓄圧手段としての油圧アキュムレータ53が設けられ、
各油路40ｃ，40ｄ，40ｅに供給されるライン圧を蓄圧す
る。

【００３０】次に、図４及び図５のフローチャートに基
づいて、本実施形態のモータ制御回路20及びクラッチ制
御回路21によるパワートレーン制御動作について説明す
る。まず、レンジセレクタ22がニュートラル（Ｎ）レン
ジである場合について説明する。イグニッションキーを
ＯＮにしてレンジセレクタ22がＮレンジにセレクトされ
るとギヤ位置センサ23からの信号に基づいてステップ１
（図中Ｓ１とし、以下同様とする）の判定がＹＥＳとな
りステップ２に進む。

【００３１】ステップ２では、主クラッチ制御用電磁弁
47を非通電状態に保持し、主クラッチ装置８を切離し状
態にする。ステップ３では、モータ１をアイドル回転で
駆動し、オルタネータ４、エアコン用コンプレッサ５、
パワーステアリング用油圧ポンプ６等の補機類を駆動す
る。ステップ４では、車速センサ25からの信号により車
速（車輪速）を判断し、ある程度の車速が検出される
と、ステップ５に進み、急激なロック状態となるのを防
ぐために前進段クラッチ制御用電磁弁48及び後退段クラ
ッチ制御用電磁弁49を共に非通電状態とし前進段用クラ
ッチ装置11、後退段用クラッチ装置13を共に切離し状態
とする。

【００３２】一方、車速（車輪速）が略０ｒｐｍである
時は、ステップ６に進み、ブレーキスイッチ26からの信
号によりブレーキの作動状況を判断し、ブレーキが非作
動状態である（ＮＯ）と判定されると平地であり車両が
動く心配がないと判断し、前述のステップ５に進み前進
段用クラッチ装置11、後退段用クラッチ装置13を共に切
離し状態とする。

【００３３】ブレーキが作動状態と判定される（ＹＥ
Ｓ）と、ステップ７に進み、ブレーキが解除された時の
車両移動を防ぐ機能、即ち、ヒルホールド機能を目的に
前進段クラッチ制御用電磁弁48及び後退段クラッチ制御
用電磁弁49を共に通電状態とすることで、前進段用クラ
ッチ装置11、後退段用クラッチ装置13を共に締結状態、
即ち、二重噛み合い状態とする。

【００３４】従って、ニュートラル状態では、駆動輪に
動力を伝達するためのモータ１により補機類が駆動され
る。また、ブレーキを作動させなくとも車両が停止する
平地以外では、ヒルホールド機能が作用して車両の移動
が防止される。次に前進（Ｄ）レンジにセレクトされた
場合を説明する。ギヤ位置センサ23によりレンジセレク
タ22がＤレンジであることが検出されると、ステップ１
の判定がＮＯとなり、ステップ８に進みここでの判定が
ＹＥＳとなってステップ９に進む。

【００３５】ステップ９では、アクセルストロークセン
サ24からの信号に基づいてアクセル開度を判定し、アク
セル開度が閉じている（アクセルペダルが踏み込まれて
いない）と判定された場合は、ステップ２に進み、Ｎレ
ンジの場合と同様の制御となる。一方、アクセル開度が
開いている（アクセルペダルが踏み込まれている）と判
断されるとステップ10に進む。

【００３６】ステップ10では、モータ１をアイドル回転
から停止状態且つ保持トルク（ロックトルク）発生状態
に制御し、次に、ステップ11で主クラッチ制御用電磁弁
47を通電状態にして主クラッチ装置８を締結状態にす
る。次に、ステップ12で、前進段クラッチ制御用電磁弁
48を通電状態にして前進段用クラッチ装置11を締結し
（坂道の場合には既に締結されている）、ステップ13
で、後退段クラッチ制御用電磁弁49を非通電状態にして
後退段用クラッチ装置13を開放する（平地の場合には既
に開放されている）。即ち、前進段用クラッチ装置11と
後退段用クラッチ装置13でヒルホールドしていたのを、
モータ１の保持トルクでヒルホールドするように切換え
る。その後に、ステップ14で、モータ１を運転モードに
切換え、アクセル開度に応じてモータ回転を制御して前
進運転を行う。この時、ステップ11〜13におけるクラッ
チ装置８，11，13の制御は、モータ１の回転が停止して
いるため、その作動油圧は、図３に示す油圧回路中のア
キュムレータ53に蓄えられた油圧を使用する。また、モ
ータ１の停止期間ではパワーステアリング用ポンプ６も
停止するため、この期間中にステアリング32が操作され
た時のの油圧源としてアキュムレータ31に蓄えられた油
圧を使用する。

【００３７】次に、後退（Ｒ）レンジにセレクトされた
場合を説明する。ギヤ位置センサ23によりＲレンジであ
ることが検出されると、ステップ１，８の判定がＮＯと
なり、ステップ15に進みここでの判定がＹＥＳとなって
ステップ16に進む。ステップ９では、アクセルストロー
クセンサ24からの信号に基づいてアクセル開度を判定
し、アクセル開度が閉じていると判定された場合は、ス
テップ２に進み、Ｎレンジの場合と同様の制御となる。
一方、アクセル開度が開いていると判断されるとステッ
プ17に進む。

【００３８】ステップ17では、Ｄレンジの場合と同様に
モータ１をアイドル回転から停止状態且つ保持トルク発
生状態に制御し、次に、ステップ18でＤレンジ同様に主
クラッチ装置８を締結状態にする。次に、ステップ19
で、後退段クラッチ制御用電磁弁49を通電状態にして後
退段用クラッチ装置13を締結し（坂道の場合には既に締
結されている）、ステップ20で、前進段クラッチ制御用
電磁弁48を非通電状態にして前進段用クラッチ装置11を
開放する（平地の場合には既に開放されている）。即
ち、Ｄレンジと同様に前進段用クラッチ装置11と後退段
用クラッチ装置13でヒルホールドしていたのを、モータ
１の保持トルクでヒルホールドするように切換える。そ
の後に、ステップ14で、モータ１を運転モードに切換
え、アクセル開度に応じてモータ回転を制御して前進運
転を行う。

【００３９】次にパーキング（Ｐ）レンジの場合を説明
する。レンジセレクタ22がＰレンジにセレクトされる
と、変速機７の出力軸７Ｂに固設されたパーキング歯車
14に変速機７のケースに取付けられたパーキングポール
が噛み合い、機械的に出力軸７Ｂの回転、即ち、車輪の
回転がロックされて車両の移動を禁止する。また、ギヤ
位置センサ23からのＰレンジ検出信号により、ステップ
１，８，15の判定がＮＯとなり、ステップ21に進みＰレ
ンジを確認する。

【００４０】前述の機械的な車輪ロック状態によりクラ
ッチ装置11，13によるヒルホールドやモータ１によるヒ
ルホールドが不要となるので、ステップ22で、全クラッ
チ装置８，11，13を断状態に制御する。また、エアコン
用コンプレッサ５の作動時と補助バッテリ29の充電以外
にはモータ１の運転は必要がなくなるので、ステップ23
ではエアコン作動中か否かを判定し、ステップ24では補
助バッテリ29が充電必要か否かを判定する。そして、い
ずれか一方がＹＥＳと判定された場合には、ステップ25
でモータ１をアイドル運転し、いずれもＮＯと判定され
た場合はステップ26でモータ１の運転を停止する。

【００４１】以上の第１実施形態によれば、駆動輪用の
モータ１で補機を駆動することができるので、補機専用
のモータが不要となる。また、車両停止中でも補機を駆
動することができる。更に、変速機７内に前進段用と後
退段用の歯車列を設けることで、前進運転と後退運転に
拘らずモータ１を一定方向に回転させることができるの
で、通常の内燃機関用の補機を改造せずにそのまま使用
することができ、よりコスト的に有利となる。更に加え
て、前進段用及び後退段用クラッチ装置11，13を共に締
結状態、所謂二重噛み合いとすることで、ヒルホールド
機能を実現して車輪をロック状態にできるので、坂道で
車両を停車した場合の車両の移動を防止できる。

【００４２】また、この停車状態から発進する場合に、
モータ１を停止し保持トルク（ロックトルク）を発生さ
せた後に、主クラッチ装置８を締結してモータ１による
ヒルホールド機能を実現した後、前進運転或いは後退運
転に応じたクラッチ操作を行い、、クラッチ操作が完了
してからモータ１による走行運転を開始するので、車両
停止中は完全にヒルホールド機能が働き、車両の突然の
後退等により乗員に不安感を与える心配がない。更に、
平地での車両停止では、前進段用及び後退段用クラッチ
装置11，13共に切離し状態とするので、平地での発進時
に前進段用或いは後退段用のクラッチ装置11，13の切離
し操作が省略でき、発進が素早くできる利点がある。

【００４３】次に、本発明の第２実施形態について説明
する。第２実施形態の構成は、図２に示す第１実施形態
と同様であるので説明を省略する。第２実施形態は、レ
ンジセレクタ22がＮレンジにセレクトされた場合及びＤ
レンジ或いはＲレンジにセレクトされた状態でアクセル
開度が閉じている場合であって、車輪速がある程度回っ
ている場合又はブレーキが非作動の場合の制御動作が、
第１実施形態と異なるだけであり、その他の場合は第１
実施形態と同様である。

【００４４】図６及び図７のフローチャートに基づいて
第２実施形態の制御動作について説明する。尚、ここで
は、第１実施形態と異なる制御動作のみを説明し、第１
実施形態と同様の制御動作については同一のステップ番
号を付し、説明を省略する。レンジセレクタ22がＮレン
ジにセレクトされた場合、また、Ｄレンジ或いはＲレン
ジにセレクトされた状態でアクセル開度が閉じている場
合に、車輪速がある程度検出されるか、又はブレーキが
非作動の場合は、ステップ４及びステップ６のいずれか
一方の判定がＮＯとなる。この場合は、ステップ31に進
む。

【００４５】ステップ31では、レンジセレクタ22がＮレ
ンジか否かを判定する。Ｎレンジの場合（ＹＥＳ）は、
ステップ32で、前進段用クラッチ装置11及び後退段用ク
ラッチ装置13を共に断状態に制御する。一方、Ｎレンジ
でない場合（ＮＯ）はステップ33に進む。ステップ33で
は、レンジセレクタ22がＤレンジか否かを判定する。Ｄ
レンジの場合（ＹＥＳ）は、ステップ34で前進段用クラ
ッチ装置11を締結状態に制御し、ステップ35で後退段用
クラッチ装置13を断状態に制御する。一方、Ｄレンジで
ない場合（ＮＯ）はステップ36に進む。

【００４６】ステップ36では、Ｒレンジであることを確
認し、ステップ37で後退段用クラッチ装置13を締結状態
に制御し、ステップ38で前進段用クラッチ装置11を断状
態に制御する。かかる第２実施形態の構成によれば、平
地における車両停止中のように、ヒルホールド機能が不
要な時には、Ｎレンジの時のみ前進段用及び後退段用の
クラッチ装置11，13を共に断状態に制御する。Ｄレンジ
の場合には、前進段用クラッチ装置11は締結状態とし後
退段用クラッチ装置13は断状態とする。また、Ｒレンジ
の場合には、Ｄレンジと逆に前進段用クラッチ装置11は
断状態とし後退段用クラッチ装置13は締結状態とする。
このように制御することにより、アクセルペダルが踏み
込まれてモータ１が走行運転制御に移行する場合に、主
クラッチ装置８を制御するだけで発進が可能となり、素
早い発進が実現できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成を説明するブロック図

【図２】本発明の第１実施形態の構成を示すブロック構
成図

【図３】同上第１実施形態に適用したクラッチ装置の油
圧回路図

【図４】同上第１実施形態の制御を示すフローチャート

【図５】図４に続くフローチャート

【図６】本発明の第２実施形態の制御を示すフローチャ
ート

【図７】図６に続くフローチャート

【符号の説明】

１ モータ ４ オルタネータ ５ エアコン用コンプレッサ ６ パワーステアリング用油圧ポンプ ７ 変速機 ８ 主クラッチ装置 10ａ，10ｂ 前進段用歯車列 11 前進段用クラッチ装置 12ａ，12ｂ，12ｃ 後退段用歯車列 13 後退段用クラッチ装置 20 モータ制御回路 21 クラッチ制御回路 22 レンジセレクタ 23 ギヤ位置センサ 24 アクセルストロークセンサ 25 車速センサ 26 ブレーキスイッチ 27 モータ回転センサ 30 一方向弁 31 アキュムレータ 53 アキュムレータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菊池 俊雄 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 北田 眞一郎 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動輪へ動力を伝達する電動機を備えた
   電気自動車において、前記電動機の動力で駆動される補
   機と、前記電動機の動力を駆動輪に伝達する動力伝達経
   路に設けられ前記電動機から駆動輪への動力の切離し・
   伝達が可能な動力断接手段と、前記電動機の動力を駆動
   輪に伝達する動力伝達経路に前記動力断接手段と直列に
   設けられ前進段用の歯車列とクラッチ装置及び後退段用
   の歯車列とクラッチ装置を備え駆動輪に対する動力伝達
   方向を切換える動力方向切換手段と、車両の運転状態を
   判定する運転状態判定手段と、該運転状態判定手段が車
   両停止状態と判定した時に前記動力断接手段を制御して
   前記電動機の動力を駆動輪から切離して電動機を駆動す
   ると共に、前記前進段用クラッチ装置及び後退段用クラ
   ッチ装置を接続状態に駆動制御する停止時制御手段とを
   備えたことを特徴とする電気自動車のパワートレーン制
   御装置。
2. 【請求項２】 ブレーキ操作の有無を検出するブレーキ
   操作検出手段を備え、該ブレーキ操作検出手段がブレー
   キ操作無しを検出した時は、前記停止時制御手段は、前
   記前進段用クラッチ装置及び後退段用クラッチ装置を共
   に切離し状態に駆動制御する構成である請求項１記載の
   電気自動車のパワートレーン制御装置。
3. 【請求項３】 前記動力方向切換手段の歯車列を選択す
   るレンジセレクタのレンジ位置を検出するレンジ位置検
   出手段を備え、前記ブレーキ操作検出手段がブレーキ操
   作無しを検出した時、前記停止時制御手段は、前記レン
   ジ位置検出手段が前進レンジ位置を検出した時は、前記
   前進段用クラッチ装置を接続状態とし、前記レンジ位置
   検出手段が後退レンジ位置を検出した時は、後退段用ク
   ラッチ装置を接続状態とする構成である請求項２記載の
   電気自動車のパワートレーン制御装置。
4. 【請求項４】 前記運転状態判定手段が車両発進状態と
   判定した時に、前記電動機を保持トルクで回転停止状態
   に制御してから前記動力断接手段を接続状態に制御し前
   記動力方向切換手段の歯車列を選択するレンジセレクタ
   のレンジ位置に応じて前記前進段用クラッチ装置及び後
   退段用クラッチ装置の一方を断状態に制御した状態で前
   記電動機を回転駆動する発進時制御手段を備えて構成し
   た請求項１〜３のいずれか１つに記載の電気自動車のパ
   ワートレーン制御装置。
5. 【請求項５】 前記動力断接手段と前進段用及び後退段
   用の各クラッチ装置とが油圧制御方式である場合に、油
   圧発生源に接続する油圧回路途中に油圧の蓄圧手段を備
   える構成とした請求項４記載の電気自動車のパワートレ
   ーン制御装置。
6. 【請求項６】 前記補機にパワーステアリング用油圧ポ
   ンプを含む場合に、前記油圧ポンプの高圧側油圧回路途
   中に、油圧の蓄圧手段と油圧ポンプ側からの油圧供給の
   みを許容する一方向弁とを備える構成とした請求項４記
   載の電気自動車のパワートレーン制御装置。
7. 【請求項７】 駆動輪へ動力を伝達する電動機を備えた
   電気自動車において、前記電動機の動力で補機を駆動す
   る一方、駆動輪に対して前記電動機の動力の伝達・切離
   し可能にすると共に、前進段用と後退段用の各歯車列を
   設けて前進・後退方向切換えを可能にし、車両が停止状
   態の時、前記電動機の動力を駆動輪から切離して電動機
   を駆動すると共に、前進段用と後退段用の両歯車列を用
   いて駆動輪の回転をロック状態に制御するようにしたこ
   とを特徴とする電気自動車のパワートレーン制御装置。