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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024083250
(43)【公開日】2024-06-20
(54)【発明の名称】電気車両の変速システム及びそれを制御する方法
(51)【国際特許分類】
B60W 10/04 20060101AFI20240613BHJP
F16H 63/18 20060101ALI20240613BHJP
F16H 61/32 20060101ALI20240613BHJP
F16H 59/18 20060101ALI20240613BHJP
F16H 61/02 20060101ALI20240613BHJP
F16H 61/684 20060101ALI20240613BHJP
F16H 63/50 20060101ALI20240613BHJP
B60W 10/08 20060101ALI20240613BHJP
B60W 10/11 20120101ALI20240613BHJP
B60L 15/20 20060101ALI20240613BHJP
【ＦＩ】
B60W10/00 106
F16H63/18
F16H61/32
F16H59/18
F16H61/02
F16H61/684
F16H63/50
B60W10/08
B60W10/11 300
B60L15/20 K
【審査請求】未請求
【請求項の数】15
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023191670
(22)【出願日】2023-11-09
(31)【優先権主張番号】111147264
(32)【優先日】2022-12-08
(33)【優先権主張国・地域又は機関】TW
(71)【出願人】
【識別番号】597127029
【氏名又は名称】光陽工業股▲分▼有限公司
(74)【代理人】
【識別番号】110000855
【氏名又は名称】弁理士法人浅村特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】リァオ ウェイ シアン
【テーマコード（参考）】
3D241
3J067
3J552
5H125
【Ｆターム（参考）】
3D241AA11
3D241AC23
3D241AD01
3D241CA08
3D241CC03
3D241CC11
3D241DA05Z
3J067AA21
3J067AB23
3J067AC05
3J067BA17
3J067BA56
3J067BB04
3J067CA02
3J067DA31
3J067DB32
3J067EA31
3J067FA06
3J067FB01
3J067GA05
3J552MA04
3J552NA08
3J552NB05
3J552PA02
3J552PA21
3J552RA02
3J552RC16
3J552SA23
3J552SA26
3J552SA30
3J552SB02
3J552UA08
3J552VC02W
3J552VD02W
5H125AA01
5H125AB03
5H125BA00
5H125BE05
5H125CA01
5H125CC01
5H125EE08
5H125EE42
(57)【要約】
【課題】電気車両の変速システム及びそれを制御する方法を提供する。
【解決手段】電気車両の制御ユニットは、ギヤシフトを行なうために動力モータの回転速度及び動力モータにより出力されている操作ねじり力に基づいて目標ねじり力を計算し、ギヤシフトを実行している際に、制御ユニットは、動力モータを制御して、ねじり力の出力を操作ねじり力から目標ねじり力となるように変換し、更に、ねじり力の出力を目標ねじり力から操作ねじり力に戻るように変換する。
【選択図】図２
【解決手段】電気車両の制御ユニットは、ギヤシフトを行なうために動力モータの回転速度及び動力モータにより出力されている操作ねじり力に基づいて目標ねじり力を計算し、ギヤシフトを実行している際に、制御ユニットは、動力モータを制御して、ねじり力の出力を操作ねじり力から目標ねじり力となるように変換し、更に、ねじり力の出力を目標ねじり力から操作ねじり力に戻るように変換する。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
電気車両の変速システムを制御するための制御方法であって、
前記電気車両は、制御ユニットと、車両を推進する動力を提供するための動力モータと、前記電気車両のアクセル制御の位置を検出してアクセルポジション信号を生成し且つ前記制御ユニットへ送信するためのアクセルポジションセンサと、変速装置と、を備えており、
前記変速装置は、前記動力モータと接続されて前記動力モータからの動力を伝達するためのギヤセットと、前記ギヤセットと接続されている作動機構と、前記作動機構と接続されているシフトドラムと、前記シフトドラムと接続されて前記シフトドラムの回転角度を制御して、前記作動機構がギヤシフトを行なうことができるように構成されるギヤシフトモータと、を備えており、
前記制御方法は、
前記制御ユニットにより、前記動力モータの回転速度を示す回転速度情報を受信し、前記回転速度情報に基づいて前記ギヤシフトモータを制御してギヤシフトを行なうか否かを判断する判断ステップと、
前記制御ユニットにより、前記ギヤシフトモータを制御してギヤシフトを行なうと判断すると、前記回転速度情報と、前記アクセルポジション信号に対応するとともに前記動力モータにより出力されている操作ねじり力とに基づいて、目標ねじり力を計算する計算ステップと、
前記制御ユニットにより、前記ギヤシフトモータの作動を駆動して、前記シフトドラムの回転を開始させるギヤシフトモータ作動ステップと、
前記制御ユニットにより、前記動力モータを制御して、ねじり力の出力を前記操作ねじり力から前記目標ねじり力となるように変換して、前記ギヤセットに対してギヤシフトを行なう動力変換ステップと、
前記制御ユニットにより、前記動力モータを制御して、前記ねじり力の出力を前記目標ねじり力から前記操作ねじり力に戻るように変換する動力回復ステップと、を含んでいる、
ことを特徴とする電気車両の変速システムの制御方法。
前記電気車両は、制御ユニットと、車両を推進する動力を提供するための動力モータと、前記電気車両のアクセル制御の位置を検出してアクセルポジション信号を生成し且つ前記制御ユニットへ送信するためのアクセルポジションセンサと、変速装置と、を備えており、
前記変速装置は、前記動力モータと接続されて前記動力モータからの動力を伝達するためのギヤセットと、前記ギヤセットと接続されている作動機構と、前記作動機構と接続されているシフトドラムと、前記シフトドラムと接続されて前記シフトドラムの回転角度を制御して、前記作動機構がギヤシフトを行なうことができるように構成されるギヤシフトモータと、を備えており、
前記制御方法は、
前記制御ユニットにより、前記動力モータの回転速度を示す回転速度情報を受信し、前記回転速度情報に基づいて前記ギヤシフトモータを制御してギヤシフトを行なうか否かを判断する判断ステップと、
前記制御ユニットにより、前記ギヤシフトモータを制御してギヤシフトを行なうと判断すると、前記回転速度情報と、前記アクセルポジション信号に対応するとともに前記動力モータにより出力されている操作ねじり力とに基づいて、目標ねじり力を計算する計算ステップと、
前記制御ユニットにより、前記ギヤシフトモータの作動を駆動して、前記シフトドラムの回転を開始させるギヤシフトモータ作動ステップと、
前記制御ユニットにより、前記動力モータを制御して、ねじり力の出力を前記操作ねじり力から前記目標ねじり力となるように変換して、前記ギヤセットに対してギヤシフトを行なう動力変換ステップと、
前記制御ユニットにより、前記動力モータを制御して、前記ねじり力の出力を前記目標ねじり力から前記操作ねじり力に戻るように変換する動力回復ステップと、を含んでいる、
ことを特徴とする電気車両の変速システムの制御方法。
【請求項2】
前記シフトドラムは、ドラム軸と、前記ドラム軸を取り囲んでいるとともに前記ドラム軸の軸方向において移動することができるように配置されている外側スリーブと、前記外側スリーブの両反対側にそれぞれ配置されている２つのバネと、を備えており、
前記動力変換ステップは、前記ギヤシフトモータ作動ステップの後に、第１遅延期間を経て実施され、
前記動力回復ステップにおいて、ギヤシフトにおいて前記ドラム軸の回転が完了した後、第２遅延期間を経てから前記ねじり力の出力を前記目標ねじり力から前記操作ねじり力に戻るように変換する、
ことを特徴とする請求項１に記載の電気車両の変速システムの制御方法。
前記動力変換ステップは、前記ギヤシフトモータ作動ステップの後に、第１遅延期間を経て実施され、
前記動力回復ステップにおいて、ギヤシフトにおいて前記ドラム軸の回転が完了した後、第２遅延期間を経てから前記ねじり力の出力を前記目標ねじり力から前記操作ねじり力に戻るように変換する、
ことを特徴とする請求項１に記載の電気車両の変速システムの制御方法。
【請求項3】
前記計算ステップにおいて、前記制御ユニットにより、動力変換期間及び動力回復期間を更に計算し、
前記動力変換ステップにおいて、前記制御ユニットにより、前記動力モータを制御して、前記動力変換期間において前記ねじり力の出力を前記目標ねじり力となるように変換し、
前記動力回復ステップにおいて、前記制御ユニットにより、前記動力モータを制御して、前記動力回復期間において前記ねじり力の出力を前記操作ねじり力となるように変換する、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電気車両の変速システムの制御方法。
前記動力変換ステップにおいて、前記制御ユニットにより、前記動力モータを制御して、前記動力変換期間において前記ねじり力の出力を前記目標ねじり力となるように変換し、
前記動力回復ステップにおいて、前記制御ユニットにより、前記動力モータを制御して、前記動力回復期間において前記ねじり力の出力を前記操作ねじり力となるように変換する、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電気車両の変速システムの制御方法。
【請求項4】
前記変速装置の前記ギヤセットは、入力軸組立体と、出力軸組立体と、を備えており、
前記入力軸組立体は、軸体と、前記軸体を取り囲むように配置されている第１入力ギヤと、前記第１入力ギヤと間隔をあけて前記軸体を取り囲むように配置されている第２入力ギヤと、を備えており、
前記出力軸組立体は、軸棒と、前記軸棒を取り囲むように配置されているとともに前記第１入力ギヤと噛み合っている第１出力ギヤと、前記軸棒を取り囲むように配置されているとともに前記第２入力ギヤと噛み合っている第２出力ギヤと、を備えており、
前記作動機構は、前記作動機構が前記第２入力ギヤに連結される第１ギヤ位置と、前記作動機構が前記第２出力ギヤに連結される第２ギヤ位置と、の間で移動することができ、
前記判断ステップにおいて、前記制御ユニットにより、前記動力モータの回転速度が回転速度のアップシフト閾値よりも大きい場合、前記ギヤシフトモータを制御してアップシフトを行なうと判断する、
ことを特徴とする請求項１に記載の電気車両の変速システムの制御方法。
前記入力軸組立体は、軸体と、前記軸体を取り囲むように配置されている第１入力ギヤと、前記第１入力ギヤと間隔をあけて前記軸体を取り囲むように配置されている第２入力ギヤと、を備えており、
前記出力軸組立体は、軸棒と、前記軸棒を取り囲むように配置されているとともに前記第１入力ギヤと噛み合っている第１出力ギヤと、前記軸棒を取り囲むように配置されているとともに前記第２入力ギヤと噛み合っている第２出力ギヤと、を備えており、
前記作動機構は、前記作動機構が前記第２入力ギヤに連結される第１ギヤ位置と、前記作動機構が前記第２出力ギヤに連結される第２ギヤ位置と、の間で移動することができ、
前記判断ステップにおいて、前記制御ユニットにより、前記動力モータの回転速度が回転速度のアップシフト閾値よりも大きい場合、前記ギヤシフトモータを制御してアップシフトを行なうと判断する、
ことを特徴とする請求項１に記載の電気車両の変速システムの制御方法。
【請求項5】
前記判断ステップにおいて、前記制御ユニットにより、前記動力モータの回転速度が回転速度のダウンシフト閾値よりも小さい場合、前記ギヤシフトモータを制御してダウンシフトを行なうと判断する、
ことを特徴とする請求項４に記載の電気車両の変速システムの制御方法。
ことを特徴とする請求項４に記載の電気車両の変速システムの制御方法。
【請求項6】
前記変速装置は、角度センサを更に備えており、
前記角度センサは、前記シフトドラムと間隔をあけて前記シフトドラムの回転角度を感知して、前記シフトドラムの前記回転角度を示す角度情報を出力することができるように配置されており、
前記ギヤシフトモータ作動ステップにおいて、前記制御ユニットにより、前記角度情報を受信して前記ギヤシフトモータが正確な位置に回転したか否かを判断する、
ことを特徴とする請求項１に記載の電気車両の変速システムの制御方法。
前記角度センサは、前記シフトドラムと間隔をあけて前記シフトドラムの回転角度を感知して、前記シフトドラムの前記回転角度を示す角度情報を出力することができるように配置されており、
前記ギヤシフトモータ作動ステップにおいて、前記制御ユニットにより、前記角度情報を受信して前記ギヤシフトモータが正確な位置に回転したか否かを判断する、
ことを特徴とする請求項１に記載の電気車両の変速システムの制御方法。
【請求項7】
前記制御ユニットは、前記変速装置の前記ギヤシフトモータと接続されている車両制御ユニットと、前記車両制御ユニット及び前記動力モータと接続されているモータ制御ユニットと、を備えている、
ことを特徴とする請求項１に記載の電気車両の変速システムの制御方法。
ことを特徴とする請求項１に記載の電気車両の変速システムの制御方法。
【請求項8】
電気車両の変速制御システムであって、
前記電気車両は、車両を推進する動力を提供するための動力モータを備えており、
前記変速制御システムは、制御ユニットと、アクセルポジションセンサと、変速装置と、を備えており、
前記アクセルポジションセンサは、前記電気車両のアクセル制御の位置を検出してアクセルポジション信号を生成し且つ前記制御ユニットへ送信するためのものであり、
前記変速装置は、前記動力モータと接続されて前記動力モータからの動力を伝達するためのギヤセットと、前記ギヤセットと接続されている作動機構と、前記作動機構と接続されているシフトドラムと、前記シフトドラムと接続されて前記シフトドラムの回転角度を制御して前記作動機構がギヤシフトを行なうことができるように構成されるギヤシフトモータと、を備えており、
前記制御ユニットは、
前記動力モータの回転速度を示す回転速度情報を受信し、
前記回転速度情報に基づいて前記ギヤシフトモータを制御してギヤシフトを行なうか否かを判断し、
前記ギヤシフトモータを制御してギヤシフトを行なうと判断すると、前記回転速度情報と、前記アクセルポジション信号に対応するとともに前記動力モータにより出力されている操作ねじり力とに基づいて、目標ねじり力を計算し、
前記ギヤシフトモータの作動を駆動して、前記シフトドラムの回転を開始させるように構成されている、
ことを特徴とする電気車両の変速制御システム。
前記電気車両は、車両を推進する動力を提供するための動力モータを備えており、
前記変速制御システムは、制御ユニットと、アクセルポジションセンサと、変速装置と、を備えており、
前記アクセルポジションセンサは、前記電気車両のアクセル制御の位置を検出してアクセルポジション信号を生成し且つ前記制御ユニットへ送信するためのものであり、
前記変速装置は、前記動力モータと接続されて前記動力モータからの動力を伝達するためのギヤセットと、前記ギヤセットと接続されている作動機構と、前記作動機構と接続されているシフトドラムと、前記シフトドラムと接続されて前記シフトドラムの回転角度を制御して前記作動機構がギヤシフトを行なうことができるように構成されるギヤシフトモータと、を備えており、
前記制御ユニットは、
前記動力モータの回転速度を示す回転速度情報を受信し、
前記回転速度情報に基づいて前記ギヤシフトモータを制御してギヤシフトを行なうか否かを判断し、
前記ギヤシフトモータを制御してギヤシフトを行なうと判断すると、前記回転速度情報と、前記アクセルポジション信号に対応するとともに前記動力モータにより出力されている操作ねじり力とに基づいて、目標ねじり力を計算し、
前記ギヤシフトモータの作動を駆動して、前記シフトドラムの回転を開始させるように構成されている、
ことを特徴とする電気車両の変速制御システム。
【請求項9】
前記制御ユニットは、
動力変換期間及び動力回復期間を計算し、
前記動力モータを制御して、ギヤシフトしている間に前記動力変換期間においてねじり力の出力を前記操作ねじり力から前記目標ねじり力となるように変換し、
前記動力モータを制御して、ギヤシフトにおいて前記ドラム軸の回転が完了した後、前記動力回復期間において前記ねじり力の出力を前記目標ねじり力から前記操作ねじり力に戻るように変換するように更に構成されている、
ことを特徴とする請求項８に記載の電気車両の変速制御システム。
動力変換期間及び動力回復期間を計算し、
前記動力モータを制御して、ギヤシフトしている間に前記動力変換期間においてねじり力の出力を前記操作ねじり力から前記目標ねじり力となるように変換し、
前記動力モータを制御して、ギヤシフトにおいて前記ドラム軸の回転が完了した後、前記動力回復期間において前記ねじり力の出力を前記目標ねじり力から前記操作ねじり力に戻るように変換するように更に構成されている、
ことを特徴とする請求項８に記載の電気車両の変速制御システム。
【請求項10】
前記制御ユニットは、前記変速装置の前記ギヤシフトモータと接続されている車両制御ユニットと、前記車両制御ユニット及び前記動力モータと接続されているモータ制御ユニットと、を備えている、
ことを特徴とする請求項８に記載の電気車両の変速制御システム。
ことを特徴とする請求項８に記載の電気車両の変速制御システム。
【請求項11】
前記車両制御ユニットは、前記動力モータの回転速度を示す回転速度情報を受信し、前記回転速度情報に基づいて前記ギヤシフトモータを制御してギヤシフトを行なうか否かを判断することができるように構成されており、
前記車両制御ユニットは、前記ギヤシフトモータを制御してギヤシフトを行なうと判断すると、前記回転速度情報と、前記アクセルポジション信号に対応するとともに前記動力モータにより出力されている前記操作ねじり力とに基づいて、前記目標ねじり力を計算することができるように更に構成されており、
前記モータ制御ユニットは、前記動力モータの回転速度を取得して、前記回転速度情報を生成して前記車両制御ユニットへ送信することができるように構成されている、
ことを特徴とする請求項１０に記載の電気車両の変速制御システム。
前記車両制御ユニットは、前記ギヤシフトモータを制御してギヤシフトを行なうと判断すると、前記回転速度情報と、前記アクセルポジション信号に対応するとともに前記動力モータにより出力されている前記操作ねじり力とに基づいて、前記目標ねじり力を計算することができるように更に構成されており、
前記モータ制御ユニットは、前記動力モータの回転速度を取得して、前記回転速度情報を生成して前記車両制御ユニットへ送信することができるように構成されている、
ことを特徴とする請求項１０に記載の電気車両の変速制御システム。
【請求項12】
前記車両制御ユニットは、
動力変換期間及び動力回復期間を計算し、
前記動力モータを制御して、ギヤシフトしている間に前記動力変換期間においてねじり力の出力を前記操作ねじり力から前記目標ねじり力となるように変換し、
前記動力モータを制御して、ギヤシフトにおいて前記ドラム軸の回転が完了した後、前記動力回復期間において前記ねじり力の出力を前記目標ねじり力から前記操作ねじり力に戻るように変換することができるように更に構成されている、
ことを特徴とする請求項１１に記載の電気車両の変速制御システム。
動力変換期間及び動力回復期間を計算し、
前記動力モータを制御して、ギヤシフトしている間に前記動力変換期間においてねじり力の出力を前記操作ねじり力から前記目標ねじり力となるように変換し、
前記動力モータを制御して、ギヤシフトにおいて前記ドラム軸の回転が完了した後、前記動力回復期間において前記ねじり力の出力を前記目標ねじり力から前記操作ねじり力に戻るように変換することができるように更に構成されている、
ことを特徴とする請求項１１に記載の電気車両の変速制御システム。
【請求項13】
前記制御ユニットは、前記動力変換期間の前に前記ギヤシフトモータの回転を所定期間内に実行し始めることができるように更に構成されている、
ことを特徴とする請求項９又は請求項１２に記載の電気車両の変速制御システム。
ことを特徴とする請求項９又は請求項１２に記載の電気車両の変速制御システム。
【請求項14】
前記制御ユニットは、ギヤシフトしている間に前記シフトドラムの回転が完了した後、所定の遅延期間を経てから前記動力回復期間を開始させて、前記ギヤセット及び前記作動機構が互いに正確に係合することを確保することができるように構成されている、
ことを特徴とする請求項９又は請求項１２に記載の電気車両の変速制御システム。
ことを特徴とする請求項９又は請求項１２に記載の電気車両の変速制御システム。
【請求項15】
前記変速装置の前記作動機構は、
複数のドグ歯を有しているスライダと、
前記スライダと前記シフトドラムとの間に連接されているシフトフォークと、を備えている、
ことを特徴とする請求項８に記載の電気車両の変速制御システム。
複数のドグ歯を有しているスライダと、
前記スライダと前記シフトドラムとの間に連接されているシフトフォークと、を備えている、
ことを特徴とする請求項８に記載の電気車両の変速制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両に関する制御方法及び制御システムに関し、具体的には、電気車両の変速システム及びそれを制御する方法に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１に記載された従来の変速機構１は、図１に示されるように、駆動電源（図示せず）と接続されている入力軸１０と、入力軸１０を取り囲むように配置されている第１入力ギヤ１１と、第１入力ギヤ１１に近接しているとともに入力軸１０を取り囲むように配置されている第２入力ギヤ１２と、径方向に沿って入力軸１０と間隔をあけるように配置されている出力軸１３と、出力軸１３を取り囲んでいるとともに第１入力ギヤ１１と着脱可能に噛み合うことができるように配置されている第１出力ギヤ１４と、出力軸１３を取り囲んでいるとともに第２入力ギヤ１２と着脱可能に噛み合うことができるように配置されている第２出力ギヤ１５と、出力軸１３と連接している一方向クラッチ１７と、入力軸１０と連接しているクラッチプレッシャープレート１８と、入力軸１０の軸方向においてクラッチプレッシャープレート１８に当接するように配置されている当接機構１９と、を備えている。
【0003】
当接機構１９の作動によって、入力軸１０により導入された動力は、クラッチプレッシャープレート１８が係合状態または解除状態になることを制御することに用いられ得る。これによって、従来の変速機構１は、第１入力ギヤ１１が第１出力ギヤ１４と噛み合っている第１ギヤ位置と、第２入力ギヤ１２が第２出力ギヤ１５と噛み合っている第２ギヤ位置と、の間で切り替えられ得る。
【0004】
第１ギヤ位置においては、入力軸１０により導入された動力が、第１入力ギヤ１１及び第１出力ギヤ１４を経由して出力軸１３に伝達されて出力され得る。この際に、第２入力ギヤ１２は入力軸１０と共に回転するが、他のギヤと噛み合っていないので、動力は出力されることはない。一方、第２ギヤ位置においては、クラッチプレッシャープレート１８の作動によって、入力軸１０により導入された動力は、第２入力ギヤ１２及び第２出力ギヤ１５を経由して出力軸１３に伝達され得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】台湾特許出願公開第２０２３０２４０８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
上述のように従来の変速機構は一方向クラッチ及びクラッチプレッシャープレートを備えているが、このようなクラッチ構成を有すると、変速機構に対して構成部品が多くて体積が大きいといった問題を招いてしまう。これによって、変速機構の小型化は困難となる。
【0007】
更に、一方向クラッチ及びクラッチプレッシャープレートは、作動の際に他の部品と直接に接触するので、必然的に摩耗が生じ、定期交換を行なう必要がある。このため、モータを動力源とする電気車両の使用者にとって不便である。
【0008】
よって、本発明は上記問題点に鑑みて、上記した少なくとも１つの欠点を解決することができる電気車両の変速システム及びそれを制御する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記目的を達成するための手段として、本発明は、電気車両の変速システムを制御するための制御方法であって、
前記電気車両は、制御ユニットと、車両を推進する動力を提供するための動力モータと、前記電気車両のアクセル制御の位置を検出してアクセルポジション信号を生成し且つ前記制御ユニットへ送信するためのアクセルポジションセンサと、変速装置と、を備えており、
前記変速装置は、前記動力モータと接続されて前記動力モータからの動力を伝達するためのギヤセットと、前記ギヤセットと接続されている作動機構と、前記作動機構と接続されているシフトドラムと、前記シフトドラムと接続されて前記シフトドラムの回転角度を制御して、前記作動機構がギヤシフトを行なうことができるように構成されるギヤシフトモータと、を備えており、
前記制御方法は、
前記制御ユニットにより、前記動力モータの回転速度を示す回転速度情報を受信し、前記回転速度情報に基づいて前記ギヤシフトモータを制御してギヤシフトを行なうか否かを判断する判断ステップと、
前記制御ユニットにより、前記ギヤシフトモータを制御してギヤシフトを行なうと判断すると、前記回転速度情報と、前記アクセルポジション信号に対応するとともに前記動力モータにより出力されている操作ねじり力とに基づいて、目標ねじり力を計算する計算ステップと、
前記制御ユニットにより、前記ギヤシフトモータの作動を駆動して、前記シフトドラムの回転を開始させるギヤシフトモータ作動ステップと、
前記制御ユニットにより、前記動力モータを制御して、ねじり力の出力を前記操作ねじり力から前記目標ねじり力となるように変換して、前記ギヤセットに対してギヤシフトを行なう動力変換ステップと、
前記制御ユニットにより、前記動力モータを制御して、前記ねじり力の出力を前記目標ねじり力から前記操作ねじり力に戻るように変換する動力回復ステップと、を含んでいる、ことを特徴とする電気車両の変速システムの制御方法を提供する。
前記電気車両は、制御ユニットと、車両を推進する動力を提供するための動力モータと、前記電気車両のアクセル制御の位置を検出してアクセルポジション信号を生成し且つ前記制御ユニットへ送信するためのアクセルポジションセンサと、変速装置と、を備えており、
前記変速装置は、前記動力モータと接続されて前記動力モータからの動力を伝達するためのギヤセットと、前記ギヤセットと接続されている作動機構と、前記作動機構と接続されているシフトドラムと、前記シフトドラムと接続されて前記シフトドラムの回転角度を制御して、前記作動機構がギヤシフトを行なうことができるように構成されるギヤシフトモータと、を備えており、
前記制御方法は、
前記制御ユニットにより、前記動力モータの回転速度を示す回転速度情報を受信し、前記回転速度情報に基づいて前記ギヤシフトモータを制御してギヤシフトを行なうか否かを判断する判断ステップと、
前記制御ユニットにより、前記ギヤシフトモータを制御してギヤシフトを行なうと判断すると、前記回転速度情報と、前記アクセルポジション信号に対応するとともに前記動力モータにより出力されている操作ねじり力とに基づいて、目標ねじり力を計算する計算ステップと、
前記制御ユニットにより、前記ギヤシフトモータの作動を駆動して、前記シフトドラムの回転を開始させるギヤシフトモータ作動ステップと、
前記制御ユニットにより、前記動力モータを制御して、ねじり力の出力を前記操作ねじり力から前記目標ねじり力となるように変換して、前記ギヤセットに対してギヤシフトを行なう動力変換ステップと、
前記制御ユニットにより、前記動力モータを制御して、前記ねじり力の出力を前記目標ねじり力から前記操作ねじり力に戻るように変換する動力回復ステップと、を含んでいる、ことを特徴とする電気車両の変速システムの制御方法を提供する。
【0010】
また、電気車両の変速制御システムであって、
前記電気車両は、車両を推進する動力を提供するための動力モータを備えており、
前記変速制御システムは、制御ユニットと、アクセルポジションセンサと、変速装置と、を備えており、
前記アクセルポジションセンサは、前記電気車両のアクセル制御の位置を検出してアクセルポジション信号を生成し且つ前記制御ユニットへ送信するためのものであり、
前記変速装置は、前記動力モータと接続されて前記動力モータからの動力を伝達するためのギヤセットと、前記ギヤセットと接続されている作動機構と、前記作動機構と接続されているシフトドラムと、前記シフトドラムと接続されて前記シフトドラムの回転角度を制御して前記作動機構がギヤシフトを行なうことができるように構成されるギヤシフトモータと、を備えており、
前記制御ユニットは、
前記動力モータの回転速度を示す回転速度情報を受信し、
前記回転速度情報に基づいて前記ギヤシフトモータを制御してギヤシフトを行なうか否かを判断し、
前記ギヤシフトモータを制御してギヤシフトを行なうと判断すると、前記回転速度情報と、前記アクセルポジション信号に対応するとともに前記動力モータにより出力されている操作ねじり力とに基づいて、目標ねじり力を計算し、
前記ギヤシフトモータの作動を駆動して、前記シフトドラムの回転を開始させるように構成されている、ことを特徴とする電気車両の変速制御システムを提供する。
前記電気車両は、車両を推進する動力を提供するための動力モータを備えており、
前記変速制御システムは、制御ユニットと、アクセルポジションセンサと、変速装置と、を備えており、
前記アクセルポジションセンサは、前記電気車両のアクセル制御の位置を検出してアクセルポジション信号を生成し且つ前記制御ユニットへ送信するためのものであり、
前記変速装置は、前記動力モータと接続されて前記動力モータからの動力を伝達するためのギヤセットと、前記ギヤセットと接続されている作動機構と、前記作動機構と接続されているシフトドラムと、前記シフトドラムと接続されて前記シフトドラムの回転角度を制御して前記作動機構がギヤシフトを行なうことができるように構成されるギヤシフトモータと、を備えており、
前記制御ユニットは、
前記動力モータの回転速度を示す回転速度情報を受信し、
前記回転速度情報に基づいて前記ギヤシフトモータを制御してギヤシフトを行なうか否かを判断し、
前記ギヤシフトモータを制御してギヤシフトを行なうと判断すると、前記回転速度情報と、前記アクセルポジション信号に対応するとともに前記動力モータにより出力されている操作ねじり力とに基づいて、目標ねじり力を計算し、
前記ギヤシフトモータの作動を駆動して、前記シフトドラムの回転を開始させるように構成されている、ことを特徴とする電気車両の変速制御システムを提供する。
【発明の効果】
【0011】
本発明に係る電気車両の変速システム及びそれを制御する方法において、制御ユニットは、判断ステップと、計算ステップと、ギヤシフトモータ作動ステップと、動力変換ステップと、動力回復ステップと、を実施することができるように構成されている。これによって、変速装置にクラッチが配置されていない状態で、円滑なギヤシフトを実現することができることに加え、ギヤシフトショックを最小限に抑えることもできる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】従来の電気車両の変速機構が示される一部断面図である。
【図2】本発明の一実施形態に係る電気車両の変速システムを制御する方法が示されるフローチャートである。
【図3】本発明のいくつかの実施形態に係る電動スクータが示される模式的側面図である。
【図4】本発明のいくつかの実施形態に係る変速装置の構成が示される斜視図である。
【図5】本発明のいくつかの実施形態に係るギヤセットとシフトドラムと作動機構との構成が示される断面図である。
【図6】本発明に係る変速制御システムの第１実施形態が示されるブロック図である。
【図7】本発明に係る電気車両の変速システムによりアップシフトを行なっている際に、ねじり力の出力とシフトドラムの回転角度との間の関係の経時変化が示されるタイムチャートである。
【図8】本発明に係る電気車両の変速システムによりダウンシフトを行なっている際に、ねじり力の出力とシフトドラムの回転角度との間の関係の経時変化が示されるタイムチャートである。
【図9】本発明に係る変速制御システムの第２実施形態が示されるブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明に係る電気車両の変速システム及びそれを制御する方法について図面を参照して説明する。
【0014】
図２～図９を参照して本発明に係る電気車両の変速システムの構成及びその変速システムを制御するための方法を説明する。ここで、図２は本発明の一実施形態に係る電気車両２の変速システムを制御する方法が示されるフローチャートであり、図３は本発明のいくつかの実施形態に係る電動スクータ２が示される模式的側面図であり、図４は本発明のいくつかの実施形態に係る変速装置４の構成が示される斜視図であり、図５は本発明のいくつかの実施形態に係るギヤセット４０とシフトドラム４４と作動機構４３との構成が示される断面図であり、図６は本発明に係る変速制御システムの第１実施形態が示されるブロック図であり、図７及び図８は本発明に係る電気車両２の変速システムによりアップシフト及びダウンシフトを行なっている際に、ねじり力の出力とシフトドラム４４の回転角度との間の関係の経時変化が示されるタイムチャートである。また、図９は本発明に係る変速制御システムの第２実施形態が示されるブロック図である。
【0015】
図２及び図３に示されるように、本発明に係る電気車両２の変速システムの制御方法の一実施形態は、本発明に係る電気車両２の変速システムの第１実施形態によって実施される。該実施形態の電気車両２の変速システムは、制御ユニット３と、制御ユニット３により制御され得る変速装置４と、を備えている。制御ユニット３は、モジュール式で統合されたもの（例えばプロセッサーやマイクロコントローラなど）である。
【0016】
図３に示されるように、該実施形態の電気車両２としては電動スクータ２が挙げられる。ここで、電動スクータ２は、制御ユニット３と、変速装置４（図示せず）と、車両を推進する動力を提供するための動力モータ２１と、電動スクータ２のハンドルに設けられて使用者により操作されることができるアクセルグリップ２２と、アクセルグリップ２２と接続されているスロットルポジションセンサ（throttle position sensor）２３と、を備えている。
【0017】
留意されたいのは、スロットルは、ガソリン車両に用いられる機構であって電気車両に存在しない可能性があるが、「スロットルポジションセンサ」という用語は、依然として電気車両２のアクセル制御部（例えば、本実施形態におけるアクセルグリップ２２）の位置を検出するように構成されているアクセルポジションセンサを指すことに広く用いられるので、当業者であれば理解できると考えられる。
【0018】
本実施形態では、スロットルポジションセンサ２３は、アクセルグリップ２２の回転を感知して電圧信号を生成して制御ユニット３へ送信することができるように配置されている。その電圧信号（以下、「アクセルポジション信号」と呼ばれる）は、アクセルグリップ２２の感知された角度位置を示している。このため、制御ユニット３は、アクセルポジション信号に基づいて、動力モータ２１により出力されている操作ねじり力（或いは、トルク）を計算することができる。
【0019】
【0020】
ギヤセット４０は、動力モータ２１と接続されてその動力モータ２１からの動力を伝達するためのものである。作動機構４３は、ギヤセット４０と接続されている。シフトドラム４４は、作動機構４３と接続されている。
【0021】
角度センサ４５は、シフトドラム４４と間隔をあけて配置され、シフトドラム４４の回転角度を感知して、感知した回転角度を示す角度情報を出力することができるように構成されている。
【0022】
ギヤシフトモータ４６は、シフトドラム４４と接続されてシフトドラム４４の回転角度を制御して、作動機構４３がギヤシフトを行なうことができるように構成されている。なお、いくつかの実施形態においては、ギヤシフトモータ４６は、例えばステッピングモータであるが、本実施形態においてそれに限定されない。
【0023】
ギヤセット４０は、図４に示されるように、入力軸組立体４１と、入力軸組立体４１に連動される出力軸組立体４２と、を備えている。
【0024】
入力軸組立体４１は、図４に示されるように、軸体４１０と、軸体４１０を取り囲むように配置されている第１入力ギヤ４１１と、第１入力ギヤ４１１と間隔をあけて軸体４１０を取り囲むように配置されている第２入力ギヤ４１２と、を備えている。
【0025】
出力軸組立体４２は、図４に示されるように、軸棒４２０と、軸棒４２０を取り囲んでいるとともに第１入力ギヤ４１１と噛み合うように配置されている第１出力ギヤ４２１と、軸棒４２０を取り囲んでいるとともに第２入力ギヤ４１２と噛み合うように配置されている第２出力ギヤ４２２と、を備えている。
【0026】
作動機構４３は、図４に示されるように、複数のドグ歯４３９を有しているスライダ４３１と、スライダ４３１とシフトドラム４４との間に連接されているシフトフォーク４３２と、を備えている。
【0027】
シフトフォーク４３２は、スライダ４３１を第１ギヤ位置と第２ギヤ位置との間で移動させるように制御されることができる。第１ギヤ位置とは、スライダ４３１における複数のドグ歯４３９が、第１出力ギヤ４２１のリムの内側において第１出力ギヤ４２１に形成されている第１開口部４２１１に挿入されることによって、第１出力ギヤ４２１と係合又は連接される位置である。一方、第２ギヤ位置とは、スライダ４３１における複数のドグ歯４３９が、第２出力ギヤ４２２のリムの内側において第２出力ギヤ４２２に形成されている第２開口部４２２１に挿入されることによって、第２出力ギヤ４２２と係合又は連接される位置である。
【0028】
本実施形態では、電動スクータ２は、上記した２つの位置の間で操作されることができることが例示されるが、それに限定されない。
【0029】
シフトドラム４４は、図５に示されるように、ドラム軸４４１と、２つの制限部材４４２と、外側スリーブ４４３と、２つの遮蔽板４４４と、２つの位置決め部材４４５と、２つのバネ４４６と、を備えている。
【0030】
２つの制限部材４４２は、図５に示されるように、互いにドラム軸４４１の軸方向に沿って間隔をあけるようにドラム軸４４１にそれぞれ配置されている。
【0031】
外側スリーブ４４３は、図５に示されるように、ドラム軸４４１を取り囲んでおり、ドラム軸４４１の軸方向において２つの制限部材４４２の間で移動することができるように配置されている。且つ、その外側スリーブ４４３の外側面には、螺旋溝４４３１が形成されている。
【0032】
図５に示されるように、作動機構４３のシフトフォーク４３２が外側スリーブ４４３に形成された螺旋溝４４３１内に延伸しているので、シフトドラム４４が回転すると、外側スリーブ４４３がドラム軸４４１の軸方向において作動機構４３に力を与えるようになる。
【0033】
２つの遮蔽板４４４は、図５に示されるように、ドラム軸４４１を取り囲むように２つの制限部材４４２におけるドラム軸４４１の軸方向に沿う外側にそれぞれ配置されており、且つドラム軸４４１の軸方向において移動することができる。
【0034】
２つの位置決め部材４４５は、図５に示されるように、ドラム軸４４１を取り囲むように２つの遮蔽板４４４におけるドラム軸４４１の軸方向に沿う外側にそれぞれ配置されている。
【0035】
２つのバネ４４６は、図５に示されるように、外側スリーブ４４３の両反対側にそれぞれ配置されている。各バネ４４６は、対応する制限部材４４２の一側にある位置決め部材４４５と遮蔽板４４４との間に設けられている。即ち、図５から見ると、いずれか1つのバネ４４６は、制限部材４４２の左側に配置されている一方、他の１つのバネ４４６は、制限部材４４２の右側に配置されている。ここで、バネ４４６の構成によって、作動機構４３が第１出力ギヤ４２１又は第２出力ギヤ４２２としっかりと係合している状態でシフトドラム４４が回転することができる。
【0036】
また、作動機構４３が第１出力ギヤ４２１又は第２出力ギヤ４２２としっかりと係合している状態でシフトドラム４４が回転すると、外側スリーブ４４３がドラム軸４４１の軸方向において移動して１つの遮蔽板４４４を押し、例えば動力モータ２１のねじり力の出力の変化によって、作動機構４３が第１出力ギヤ４２１又は第２出力ギヤ４２２との係合から解放されるまで、対応するバネ４４６が弾性復元力を蓄える。
【0037】
更に、作動機構４３のスライダ４３１が第１出力ギヤ４２１又は第２出力ギヤ４２２と最初にしっかりと係合していないときも、バネ４４６が弾性復元力を蓄える。それで、第１出力ギヤ４２１又は第２出力ギヤ４２２が適当な位置まで回転すると、蓄えられた弾性復元力によってドグ歯４３９が第１出力ギヤ４２１の第１開口４２１１又は第２出力ギヤ４２２の第２開口４２２１内に押し込まれる。
【0038】
このような構成によって、作動機構４３が不正確な位置に留まることを防止して、作動機構４３と第１出力ギヤ４２１又は第２出力ギヤ４２２との衝突を効果的に低減して、その衝突による騒音を低減して、ギヤシフトの流暢性を向上させることができる。
【0039】
図２に示されるように、該実施形態に係る電気車両の変速システムの制御方法は、判断ステップＳ６１と、計算ステップＳ６２と、ギヤシフトモータ作動ステップＳ６３と、動力変換ステップＳ６４と、動力回復ステップＳ６５と、を順に含んでいる。
【0040】
該実施形態の電気車両２の変速システムの制御方法は、制御ユニット３により実行される。その制御ユニット３は、図６に示されるように、動力モータ２１とスロットルポジションセンサ２３と角度センサ４５とギヤシフトモータ４６にそれぞれ電気的に接続されている。
【0041】
以下、該実施形態の電気車両２の変速システムの制御方法について作動機構４３がシフトドラム４４により駆動されて第１ギヤ位置から第２ギヤ位置へ切り替えられることを例として説明する。
【0042】
留意されたいのは、図７に示されているシフトドラム４４の回転角度は、第１ギヤ位置及び第２ギヤ位置に対応する角度の間の範囲にあり、正確な値を示すものではない。
【0043】
判断ステップＳ６１において、制御ユニット３が動力モータ２１の回転速度を示す回転速度情報を受信し、回転速度情報に示される回転速度を回転速度の少なくとも１つの所定の閾値と比較して、ギヤシフトを行なうために変速装置４のギヤシフトモータ４６を制御して回転させるか否かを判断する。
【0044】
より詳しく言うと、動力モータ２１の回転速度が回転速度のアップシフト閾値（例えば５０００ｒｐｍ）よりも大きいと判断すると、制御ユニット３は、ギヤシフトモータ４６を制御してアップシフトを行なうように回転させる。一方、動力モータ２１の回転速度が回転速度のダウンシフト閾値（例えば３０００ｒｐｍ）よりも小さいと判断すると、制御ユニット３は、ギヤシフトモータ４６を制御してダウンシフトを行なう。
【0045】
以下、続いてのステップにおいて動力モータ２１の回転速度が回転速度のアップシフト閾値よりも大きくて、アップシフトが行われる場合について説明する。留意されたいのは、回転速度のアップシフト閾値及びダウンシフト閾値は、図３に示されるような電動スクータ２のタイプ又は動力モータ２１の出力形態に応じて、同じ又は異なるように設定されることができる。制御ユニット３がギヤシフトモータ４６を制御してギヤシフトを行なうと判断すると、計算ステップＳ６２に進む。
【0046】
計算ステップＳ６２において、制御ユニット３は、動力モータ２１の回転速度、及びスロットルポジションセンサ２３により出力されたアクセルポジション信号に対応するとともに動力モータ２１により出力されている操作ねじり力を、電動スクータ２のパラメータに基づいて予め設計した計算式に代入することによって、操作ねじり力よりも小さな目標ねじり力（アップシフトが行われる場合）、動力変換期間Ｔ１、及び動力回復期間Ｔ２を計算する。
【0047】
ギヤシフトモータ作動ステップＳ６３において、制御ユニット３は、シフトドラム４４の回転を開始させるためにギヤシフトモータ４６の作動を駆動し、角度センサ４５から角度情報を受信してギヤシフトモータ４６が目標位置まで正確に回転したか否かを判断するとともに、シフトドラム４４の第１ギヤ角度位置と第２ギヤ角度位置との間での回転を制御することを確保する。ここで、図７に示されるように、アップシフトが行われる場合、ギヤシフトモータ４６がシフトドラム４４を第１ギヤ角度位置から第２ギヤ角度位置まで回転させるように駆動される。
【0048】
動力変換ステップＳ６４は、ギヤシフトモータ作動ステップＳ６３の後に第１遅延期間Ｄ１を経て実施される。
【0049】
動力変換ステップＳ６４において、制御ユニット３は、動力モータ２１を制御して、動力変換期間Ｔ１においてねじり力の出力を操作ねじり力から目標ねじり力となるように変換することによって、作動機構４３が第１出力ギヤ４２１又は第２出力ギヤ４２２との係合を解除するとともに、ギヤセット４０に対してギヤシフトを実行する。
【0050】
アップシフトが行われる場合、目標ねじり力は操作ねじり力よりも小さいので、動力変換期間Ｔ１においてねじり力の出力は操作ねじり力から目標ねじり力まで減少する。
【0051】
ギヤシフトモータ作動ステップＳ６３が動力変換ステップＳ６４の前に実施されるので、シフトドラム４４は目標角度位置まで早く回転して、動力変換を行なう時間を短縮することができることに加え、ギアシフトショックを最小限に抑えることができる。
【0052】
図５～図７に示されるように、予め計算した動力変換期間Ｔ１は、作動機構４３が第２出力ギヤ４２２と即時且つ正確に係合しない状況に対応するために、シフトドラム４４のバネ４４６によって一時的に形成された緩衝効果を考慮して、動力モータ２１がそのねじり力の出力を操作ねじり力から目標ねじり力となるように変更するよう設計される適切な時間長である。
【0053】
動力変換期間Ｔ１を利用することによって、クラッチ操作が不要であるクイックシフター機制と類似する機制が生じて、適正な時間間隔でねじり力の出力の変化を完了させることができる。それにより、ギアシフトショックを最小限に抑え、作動機構４３とギアセット４０との衝撃による騒音を低減することができる。
【0054】
【0055】
動力回復ステップＳ６５において、制御ユニット３は、動力モータ２１を制御して、動力回復期間Ｔ２においてねじり力の出力を目標ねじり力から操作ねじり力に戻るように変換する。つまり、動力回復ステップＳ６５は、ギヤシフトモータ作動ステップＳ６３においてギヤシフトモータ４６の作動によって開始されたシフトドラム４４の回転が完了した後に第２遅延期間Ｄ２の追加遅延を経て実施される。
【0056】
これによって、動力モータ２１が適切な時間長（即ち、動力回復期間Ｔ２）においてねじり力の出力を操作ねじり力まで上げ始める前に、作動機構４３が第２出力ギヤ４２２と正確に係合することを確保することができる。
【0057】
動力回復期間Ｔ２を利用することによって、クラッチ操作が不要であるクイックシフター機制と類似する機制が生じて、適正な時間間隔においてねじり力の出力の変化を完了させることができる。それにより、ギアシフトショックを最小限に抑え、作動機構４３とギアセット４０との衝撃による騒音を低減することができる。
【0058】
図２と図６と図８に示されるように、第１の実施形態の変速制御システムがダウンシフトを行う場合、ギヤシフトモータ４６は、シフトドラム４４をシフトアップにおける回転方向と反対する方向に回転するように駆動するので、図８に示されるシフトドラム４４の回転角度の変化傾向は、図７に示されるものと異なるとともに、ねじり力の出力の変化傾向も異なっている。
【0059】
更に、ダウンシフトにおいて動力変換期間Ｔ１と動力回復期間Ｔ２と目標ねじり力とを計算するためのパラメータは、アップシフトにおいて動力変換期間Ｔ１と動力回復期間Ｔ２と目標ねじり力とを計算するためのパラメータと当然に異なるとともに、計算ステップＳ６２において用いられる所定の計算式を設計するために用いられる。
【0060】
より詳しく言うと、ダウンシフトが行われる場合、制御ユニット３は、動力モータ２１の回転速度及び動力モータ２１により出力されている操作ねじり力に関する情報を取得し、計算ステップＳ６２において操作ねじり力よりも大きな目標ねじり力を適切に計算し、アップシフトが行われる場合と同様に続いてのギヤシフトモータ作動ステップＳ６３と動力変換ステップＳ６４と動力回復ステップＳ６５とを実施する。これによって、迅速なギヤシフトを達成することができ、且つギヤシフトショックを最小限に抑えることもできる。
【0061】
以下、本発明に係る電気車両の変速システムの第２実施形態について図２と図３と図９を参照しながら説明する。以下では、本発明に係る第２実施形態の電気車両の変速システムの、上記した第１実施形態の電気車両の変速システムと異なっている点について説明する。
【0062】
第２実施形態の制御ユニット３は、図９に示されるように、ギヤシフトモータ４６と接続されている車両制御ユニット（vehicle control unit）３１と、車両制御ユニット３１及び動力モータ２１と接続されているモータ制御ユニット（motor control unit）３２と、を備えている。
【0063】
つまり、図６に示される第１実施形態の変速システムにおいて、制御ユニット３は、車両制御ユニット３１及びモータ制御ユニット３２の機能を統合した単一モジュール式の制御ユニットであるが、図９に示される第２実施形態の変速システムにおいて、制御ユニット３は、互いに通信することができる別個の構成部品である車両制御ユニット３１及びモータ制御ユニット３２を備えている。
【0064】
第２実施形態において、モータ制御ユニット３２は、動力モータ２１を制御するために用いられるものであり、動力モータ２１の回転速度を取得して回転速度情報を生成して、その回転速度情報を車両制御ユニット３１へ送信することができる。車両制御ユニット３１は、図２に示されるように、判断ステップＳ６２と、計算ステップＳ６２と、ギヤシフトモータ作動ステップＳ６３と、動力変換ステップＳ６４と、動力回復ステップＳ６５と、を実施する。
【0065】
また、車両制御ユニット３１は、スロットルポジションセンサ２３により送信されたアクセルポジション信号を受信し、アクセルグリップ２２の操作に応じるトルク指令をモータ制御ユニット３２へ送信することによって、動力モータ２１の作動を制御することもできる。
【0066】
第２実施形態において、車両制御ユニット３１は、モータ制御ユニット３２から回転速度情報を受信して、ギヤシフトモータ４６を制御してギヤシフトを行なうか否かを判断する。車両制御ユニット３１は、第１実施形態の制御ユニット３のように、回転速度情報、及びアクセルポジション信号に対応するとともに動力モータ２１により出力されている操作ねじり力に基づいて、目標ねじり力を計算する。
【0067】
第１実施形態のように、円滑なギヤシフトを実現し、シフトショックを低減するために、車両制御ユニット３１は、動力変換期間Ｔ１及び動力回復期間Ｔ２も計算する。ここで、動力変換期間Ｔ１は、制御ユニット３がギヤシフトモータ４６を回転させてから、第１遅延期間Ｄ１が経過した後に開始される。且つ、第２遅延期間Ｄ２は、シフトドラム４４の回転が完了した後と動力回復期間Ｔ２の前との間に挿入され、作動機構４３とギヤセット４０との係合が完了したことを確保することができるように設計される期間である。
【0068】
即ち、制御ユニット３による機能は、制御対象（例えば、動力モータ２１やギヤシフトモータ４６）に応じて、第２実施形態の車両制御ユニット３１及びモータ制御ユニット３２に分配される。
【0069】
結果として、第２実施形態の変速システムも、第１実施形態の変速制御システムによって得られる効果（例えば、円滑なギヤシフト、ギヤシフトショックの最小化、ギヤシフトにおいて機械部品間の衝撃による騒音の低減など）を達成することができる。
【0070】
総括すると、本発明に係る電気車両の変速システム及びそれを制御する方法において、第１実施形態の制御ユニット３又は第２実施形態の車両制御ユニット３１は、判断ステップＳ６１と、計算ステップＳ６２と、ギヤシフトモータ作動ステップＳ６３と、動力変換ステップＳ６４と、動力回復ステップＳ６５と、を実施することができるように構成されている。
【0071】
これによって、変速装置４にクラッチが配置されていない状態で、円滑なギヤシフトを実現することができることに加え、ギヤシフトショックを最小限に抑えることもできる。
【0072】
上記においては、本発明の全体的な理解を促すべく、多くの具体的な詳細が示された。しかしながら、当業者であれば、一またはそれ以上の他の実施形態が具体的な詳細を示さなくとも実施され得ることが明らかである。
【0073】
以上、本発明の好ましい実施形態及び変化例を説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、最も広い解釈の精神および範囲内に含まれる様々な構成として、全ての修飾および均等な構成を包含するものとする。
【産業上の利用可能性】
【0074】
本発明に係る電気車両の変速システム及びそれを制御する方法によれば、変速システムの小型化、円滑なギヤシフト、及びギヤシフトショックを最小限に抑えることを実現することができる。そのため、産業上の利用可能性がある。
【符号の説明】
【0075】
１ 従来の変速機構
１０ 入力軸
１１ 第１入力ギヤ
１２ 第２入力ギヤ
１３ 出力軸
１４ 第１出力ギヤ
１５ 第２出力ギヤ
１７ 一方向クラッチ
１８ クラッチプレッシャープレート
１９ 当接機構
２ 電気車両（電動スクータ）
２１ 動力モータ
２２ アクセルグリップ
２３ スロットルポジションセンサ
３ 制御ユニット
３１ 車両制御ユニット
３２ モータ制御ユニット
４ 変速装置
４０ ギヤセット
４１ 入力軸組立体
４１０ 軸体
４１１ 第１入力ギヤ
４１２ 第２入力ギヤ
４２ 出力軸組立体
４２０ 軸棒
４２１ 第１出力ギヤ
４２１１ 第１開口部
４２２ 第２出力ギヤ
４２２１ 第２開口部
４３ 作動機構
４３１ スライダ
４３２ シフトフォーク
４３９ ドグ歯
４４ シフトドラム
４４１ ドラム軸
４４２ 制限部材
４４３ 外側スリーブ
４４３１ 螺旋溝
４４４ 遮蔽板
４４５ 位置決め部材
４４６ バネ
４５ 角度センサ
４６ ギヤシフトモータ
Ｓ６１ 判断ステップ
Ｓ６２ 計算ステップ
Ｓ６３ ギヤシフトモータ作動ステップ
Ｓ６４ 動力変換ステップ
Ｓ６５ 動力回復ステップ
Ｔ１ 動力変換期間
Ｔ２ 動力回復期間
Ｄ１ 第１遅延期間
Ｄ２ 第２遅延期間
１０ 入力軸
１１ 第１入力ギヤ
１２ 第２入力ギヤ
１３ 出力軸
１４ 第１出力ギヤ
１５ 第２出力ギヤ
１７ 一方向クラッチ
１８ クラッチプレッシャープレート
１９ 当接機構
２ 電気車両（電動スクータ）
２１ 動力モータ
２２ アクセルグリップ
２３ スロットルポジションセンサ
３ 制御ユニット
３１ 車両制御ユニット
３２ モータ制御ユニット
４ 変速装置
４０ ギヤセット
４１ 入力軸組立体
４１０ 軸体
４１１ 第１入力ギヤ
４１２ 第２入力ギヤ
４２ 出力軸組立体
４２０ 軸棒
４２１ 第１出力ギヤ
４２１１ 第１開口部
４２２ 第２出力ギヤ
４２２１ 第２開口部
４３ 作動機構
４３１ スライダ
４３２ シフトフォーク
４３９ ドグ歯
４４ シフトドラム
４４１ ドラム軸
４４２ 制限部材
４４３ 外側スリーブ
４４３１ 螺旋溝
４４４ 遮蔽板
４４５ 位置決め部材
４４６ バネ
４５ 角度センサ
４６ ギヤシフトモータ
Ｓ６１ 判断ステップ
Ｓ６２ 計算ステップ
Ｓ６３ ギヤシフトモータ作動ステップ
Ｓ６４ 動力変換ステップ
Ｓ６５ 動力回復ステップ
Ｔ１ 動力変換期間
Ｔ２ 動力回復期間
Ｄ１ 第１遅延期間
Ｄ２ 第２遅延期間
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
