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JP2022036843A - Electric car - Google Patents

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JP2022036843A
JP2022036843A JP2020141253A JP2020141253A JP2022036843A JP 2022036843 A JP2022036843 A JP 2022036843A JP 2020141253 A JP2020141253 A JP 2020141253A JP 2020141253 A JP2020141253 A JP 2020141253A JP 2022036843 A JP2022036843 A JP 2022036843A
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JP
Japan
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torque
driver
clutch
vehicle
shift
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2020141253A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
陽一郎 勇
Yoichiro Yu
良雄 伊藤
Yoshio Ito
浩之 天野
Hiroyuki Amano
達也 今村
Tatsuya Imamura
明子 西峯
Akiko Nishimine
弘章 江渕
Hiroaki Ebuchi
広明 小寺
Hiroaki Kodera
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2020141253A priority Critical patent/JP2022036843A/en
Publication of JP2022036843A publication Critical patent/JP2022036843A/en
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Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

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  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

【課題】運転者が走行状態に応じたマニュアルトランスミッション車両の最適な変速操作を学習したり訓練したりすることのできる電気自動車を提供する。【解決手段】電気自動車10は、運転者による操作に応じて、回転電機2から駆動輪8(車輪)へのトルクの断接を疑似的に切り替え可能なクラッチペダル28(クラッチ装置)と、クラッチペダル28が操作されている状態において操作することにより、模擬的に再現された複数のギア段からいずれか一つを選択可能なシフトレバー26(シフト装置)と、運転者に少なくとも車速に応じたクラッチペダル28およびシフトレバー26の操作によるギア段の変更先またはギア段の変更のタイミングを案内可能なスピーカー60およびインジケータ62(案内装置)と、を備える。【選択図】図2PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric vehicle capable of a driver to learn and train an optimum shift operation of a manual transmission vehicle according to a traveling state. SOLUTION: An electric vehicle 10 has a clutch pedal 28 (clutch device) capable of pseudo-switching between disconnection and disconnection of torque from a rotary electric machine 2 to a drive wheel 8 (wheel) according to an operation by a driver, and a clutch. A shift lever 26 (shift device) that can select one from a plurality of simulated gear stages by operating the pedal 28 while the pedal 28 is being operated, and the driver at least according to the vehicle speed. It is provided with a speaker 60 and an indicator 62 (guidance device) capable of guiding the change destination of the gear stage or the timing of the change of the gear stage by operating the clutch pedal 28 and the shift lever 26. [Selection diagram] Fig. 2

Description

本発明は、車輪に伝達するトルクを出力する回転電機を備えた電気自動車に関する。 The present invention relates to an electric vehicle including a rotary electric machine that outputs torque transmitted to wheels.

特許文献1には、駆動モータによって駆動される電気自動車において、疑似的なシフトチェンジを演出する技術が開示されている。この電気自動車では、疑似的なシフトチェンジを演出する所定の契機で、駆動モータのトルクを、設定変動量だけ減少させた後、増加させるトルク変動制御を所定時間で遂行することによって変速感を演出している。 Patent Document 1 discloses a technique for producing a pseudo shift change in an electric vehicle driven by a drive motor. In this electric vehicle, a shift feeling is produced by performing torque fluctuation control in which the torque of the drive motor is reduced by a set fluctuation amount and then increased at a predetermined trigger to produce a pseudo shift change in a predetermined time. is doing.

特開2018-166386号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2018-166386

特許文献1に開示された電気自動車は、マニュアルトランスミッション車両(以下、「MT車両」と表記する)が備える変速操作用のクラッチ装置やシフト装置を有していない。そのため、運転者による変速操作を介在しない疑似的なシフトチェンジでは、MT車両を操る運転者の運転感覚に違和感を与える虞がある。そこで、電気自動車に変速操作用のクラッチ装置とシフト装置とを設けて、運転者によるクラッチ装置とシフト装置との変速操作に応じて疑似的なシフトチェンジを行うことが考えられる。 The electric vehicle disclosed in Patent Document 1 does not have a clutch device or a shift device for shifting operation provided in a manual transmission vehicle (hereinafter referred to as "MT vehicle"). Therefore, a pseudo shift change that does not involve a shift operation by the driver may give a sense of discomfort to the driver who operates the MT vehicle. Therefore, it is conceivable to provide an electric vehicle with a clutch device and a shift device for shift operation, and perform a pseudo shift change according to the shift operation between the clutch device and the shift device by the driver.

しかしながら、単にクラッチ装置とシフト装置とを設けただけの電気自動車では、実際のMT車両とは異なり変速操作の際に操作ミスがあっても走行可能であるため、運転者が走行状態に応じたMT車両の最適な変速操作を学習したり訓練したりすることができない虞がある。 However, unlike an actual MT vehicle, an electric vehicle simply provided with a clutch device and a shift device can run even if there is an operation error during a shift operation, so that the driver responds to the driving condition. There is a risk that it will not be possible to learn or train the optimum shifting operation of the MT vehicle.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、運転者が走行状態に応じたMT車両の最適な変速操作を学習したり訓練したりすることのできる電気自動車を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an electric vehicle capable of a driver to learn and train an optimum shift operation of an MT vehicle according to a driving condition. It is to be.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる電気自動車は、インバータから電力が供給され、車輪に伝達するトルクを出力する回転電機と、運転者による操作に応じて、前記回転電機から前記車輪へのトルクの断接を疑似的に切り替え可能なクラッチ装置と、前記クラッチ装置が操作されている状態において操作することにより、模擬的に再現された複数のギア段からいずれか一つを選択可能なシフト装置と、前記運転者に少なくとも車速に応じた前記クラッチ装置および前記シフト装置の操作による前記ギア段の変更先または前記ギア段の変更のタイミングを案内可能な案内装置と、を備える。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, the electric vehicle according to the present invention is the rotary electric machine to which power is supplied from the inverter and outputs the torque transmitted to the wheels, and the above-mentioned electric vehicle according to the operation by the driver. One of a clutch device that can pseudo-switch the connection and disconnection of torque from the rotary electric machine to the wheel, and a plurality of gear stages that are simulated and reproduced by operating the clutch device while the clutch device is being operated. A shift device capable of selecting one, and a guidance device capable of instructing the driver at least the clutch device according to the vehicle speed and the change destination of the gear stage or the timing of the change of the gear stage by operating the shift device. , Equipped with.

本発明によれば、案内装置によって、運転者に少なくとも車速に応じたギア段の変更先やギア段の変更のタイミングを案内することができる。これにより、運転者が走行状態に応じたMT車両の最適な変速操作を学習したり訓練したりすることのできる電気自動車を提供することができる。 According to the present invention, the guidance device can guide the driver to at least the gear stage change destination and the gear stage change timing according to the vehicle speed. This makes it possible to provide an electric vehicle in which the driver can learn and train the optimum shift operation of the MT vehicle according to the traveling state.

図1は、実施形態の電気自動車の例示的かつ模式的な構成図である。FIG. 1 is an exemplary and schematic configuration diagram of an electric vehicle of an embodiment. 図2は、実施形態の電気自動車の回転電機のトルク制御に関する制御装置の機能ブロックを示した図である。FIG. 2 is a diagram showing a functional block of a control device related to torque control of a rotary electric machine of an electric vehicle according to an embodiment. 図3は、実施形態の電気自動車の仮想エンジン出力トルクの算出マップを示した図である。FIG. 3 is a diagram showing a calculation map of the virtual engine output torque of the electric vehicle of the embodiment. 図4は、実施形態の電気自動車のトルク伝達ゲインの算出マップを示した図である。FIG. 4 is a diagram showing a calculation map of torque transmission gain of the electric vehicle of the embodiment. 図5は、実施形態の電気自動車のギア比の算出マップを示した図である。FIG. 5 is a diagram showing a calculation map of the gear ratio of the electric vehicle of the embodiment. 図6は、実施形態の電気自動車の運転者によって実行される疑似的な手動変速動作の手順を示した動作フロー図である。FIG. 6 is an operation flow diagram showing a procedure of a pseudo manual shifting operation executed by the driver of the electric vehicle of the embodiment. 図7は、変形例の電気自動車の複数のモードに対応する回転電機のトルク特性を例示した図である。FIG. 7 is a diagram illustrating the torque characteristics of a rotary electric machine corresponding to a plurality of modes of the electric vehicle of the modified example. 図8は、変形例の電気自動車のトルク特性設定処理に関する構成及び機能を示したブロック図である。FIG. 8 is a block diagram showing a configuration and a function related to torque characteristic setting processing of the electric vehicle of the modified example. 図9は、変形例の電気自動車のタッチパネルを用いたトルク特性設定処理の一例を示した図である。FIG. 9 is a diagram showing an example of torque characteristic setting processing using the touch panel of the electric vehicle of the modified example.

以下、本発明の例示的な実施形態および変形例が開示される。以下に示される実施形態および変形例の構成、ならびに当該構成によってもたらされる作用および効果は、一例である。本発明は、以下の実施形態および変形例に開示される構成以外によっても実現可能である。また、本発明によれば、構成によって得られる種々の効果(派生的な効果も含む)のうち少なくとも一つを得ることが可能である。 Hereinafter, exemplary embodiments and variations of the present invention will be disclosed. The configurations of the embodiments and modifications shown below, as well as the actions and effects brought about by the configurations, are examples. The present invention can also be realized by configurations other than those disclosed in the following embodiments and modifications. Further, according to the present invention, it is possible to obtain at least one of various effects (including derivative effects) obtained by the configuration.

また、以下に開示される実施形態および変形例には、同様の構成要素が含まれる。よって、以下では、それら同様の構成要素には共通の符号が付与されるとともに、重複する説明が省略される。なお、以下の実施形態および変形例において各要素の個数、数量、量、範囲などの数に言及した場合、特に明示した場合や原理的に明らかにその数に特定される場合を除いて、その言及した数に、本発明が限定されるものではない。また、以下の実施形態において説明する構造やステップなどは、特に明示した場合や明らかに原理的にそれに特定される場合を除いて、本発明に必ずしも必須のものではない。 In addition, the embodiments and modifications disclosed below include similar components. Therefore, in the following, common reference numerals are given to these similar components, and duplicate explanations are omitted. In addition, when the number, quantity, quantity, range, etc. of each element is referred to in the following embodiments and modifications, the number thereof is not specified unless it is explicitly stated or clearly specified in principle. The invention is not limited to the numbers mentioned. In addition, the structures and steps described in the following embodiments are not necessarily essential to the present invention, except when explicitly stated or clearly specified in principle.

[実施形態]
図1は、実施形態の電気自動車10の例示的かつ模式的な構成図である。図1に示されるように、電気自動車10は、駆動源としての回転電機2を備えている。回転電機2は、例えば、三相交流モータである。回転電機2の出力軸3は、ギア機構4を介してプロペラシャフト5の一端に接続されている。プロペラシャフト5の他端は、デファレンシャルギア6を介して、車両前方のドライブシャフト7に接続されている。電気自動車10は、前車輪としての駆動輪8と、後車輪としての従動輪12と、を備えている。駆動輪8は、ドライブシャフト7の両端にそれぞれ設けられている。プロペラシャフト5には、シャフト回転速度Npを検出するための回転速度センサ40が配置されている。
[Embodiment]
FIG. 1 is an exemplary and schematic configuration diagram of the electric vehicle 10 of the embodiment. As shown in FIG. 1, the electric vehicle 10 includes a rotary electric machine 2 as a drive source. The rotary electric machine 2 is, for example, a three-phase AC motor. The output shaft 3 of the rotary electric machine 2 is connected to one end of the propeller shaft 5 via a gear mechanism 4. The other end of the propeller shaft 5 is connected to the drive shaft 7 in front of the vehicle via the differential gear 6. The electric vehicle 10 includes a drive wheel 8 as a front wheel and a driven wheel 12 as a rear wheel. The drive wheels 8 are provided at both ends of the drive shaft 7. A rotation speed sensor 40 for detecting the shaft rotation speed Np is arranged on the propeller shaft 5.

電気自動車10は、バッテリ14と、インバータ16と、を備えている。バッテリ14は、回転電機2の駆動に利用する電気エネルギを蓄える。インバータ16は、例えば、パルス幅変調処理(PWM;Pulse Width Modulation)を行うことによってバッテリ14に蓄えられている直流電流を三相交流電流に変換する。また、インバータ16は、後述するECU(Electronic Control Unit)50から入力される目標駆動トルクに基づいて、回転電機2の駆動トルクを制御する機能を有している。 The electric vehicle 10 includes a battery 14 and an inverter 16. The battery 14 stores electrical energy used to drive the rotary electric machine 2. The inverter 16 converts the direct current stored in the battery 14 into a three-phase alternating current by, for example, performing pulse width modulation processing (PWM). Further, the inverter 16 has a function of controlling the drive torque of the rotary electric machine 2 based on the target drive torque input from the ECU (Electronic Control Unit) 50 described later.

電気自動車10は、運転者が電気自動車10に対する動作要求を入力するための動作要求入力装置として、加速要求を入力するためのアクセルペダル22と、制動要求を入力するためのブレーキペダル24と、を備えている。アクセルペダル22には、アクセル開度Pap(%)を検出するためのアクセルポジションセンサ32が設けられている。また、ブレーキペダル24には、ペダル踏込量を検知するブレーキポジションセンサ34が設けられている。アクセルポジションセンサ32及びブレーキポジションセンサ34により検知された信号は、それぞれ後述するECU50に出力される。 The electric vehicle 10 includes an accelerator pedal 22 for inputting an acceleration request and a brake pedal 24 for inputting a braking request as an operation request input device for the driver to input an operation request for the electric vehicle 10. I have. The accelerator pedal 22 is provided with an accelerator position sensor 32 for detecting the accelerator opening degree Pap (%). Further, the brake pedal 24 is provided with a brake position sensor 34 that detects the pedal depression amount. The signals detected by the accelerator position sensor 32 and the brake position sensor 34 are output to the ECU 50, which will be described later.

電気自動車10は、動作要求入力装置として、更にシフトレバー26およびクラッチペダル28を備えている。シフトレバー26は、シフト装置の一例であり、クラッチペダル28は、クラッチ装置の一例である。ただし、本実施形態の電気自動車10は、回転電機2により駆動される車両でありエンジンを備えていないため、MT車両が備える変速機及びクラッチ機構を備えていない。そのため、シフトレバー26及びクラッチペダル28には、実際の変速機及びクラッチ機構を機械的に操作する機能に換えて以下の機能が与えられている。 The electric vehicle 10 further includes a shift lever 26 and a clutch pedal 28 as an operation request input device. The shift lever 26 is an example of a shift device, and the clutch pedal 28 is an example of a clutch device. However, since the electric vehicle 10 of the present embodiment is a vehicle driven by the rotary electric machine 2 and does not have an engine, it does not have a transmission and a clutch mechanism included in the MT vehicle. Therefore, the shift lever 26 and the clutch pedal 28 are provided with the following functions in place of the functions of mechanically operating the actual transmission and the clutch mechanism.

シフトレバー26は、回転電機2の回転速度に対するトルク特性が段階的に規定された複数のモードの中から運転者が1つのモードを選択するためのシフト装置として機能する。ここでの複数のモードは、MT車両のギア段を模擬したシフトモードであり、例えば、疑似的に再現された複数のギア段である、前進段としての1速~6速、後進段としてのリバース、及びニュートラルに対応した各モードを含んでいる。各モードのトルク特性は、MT車両のギア段を模擬したトルク特性にプリセットされている。ただし、これらの各モードはあくまでもMT車両のギア段を模擬的に再現したものであるため、実際の固定ギア比に対応させるためのトルク特性の制約はない。つまり、複数のモードのそれぞれのトルク特性は、回転電機2の出力範囲内であれば自由にプリセットすることができる。 The shift lever 26 functions as a shift device for the driver to select one mode from a plurality of modes in which the torque characteristics with respect to the rotation speed of the rotary electric machine 2 are defined stepwise. The plurality of modes here are shift modes simulating the gear stages of an MT vehicle, and are, for example, a plurality of pseudo-reproduced gear stages, 1st to 6th speeds as forward stages, and reverse speeds. Includes reverse and neutral modes. The torque characteristics of each mode are preset to the torque characteristics simulating the gear stage of the MT vehicle. However, since each of these modes is a simulated reproduction of the gear stage of the MT vehicle, there are no restrictions on the torque characteristics for corresponding to the actual fixed gear ratio. That is, the torque characteristics of each of the plurality of modes can be freely preset as long as they are within the output range of the rotary electric machine 2.

シフトレバー26は、MT車両が備えるシフトレバーを模擬した構造を有している。シフトレバー26の配置及び操作感は、実際のMT車両と同等である。シフトレバー26は、トルク特性の異なる複数のモードに対応した各ポジションが設けられている。シフトレバー26には、モードの位置を表すシフトポジションGpを検知するシフトポジションセンサ36が設けられている。シフトポジションセンサ36により検知された信号は、後述するECU50に出力される。 The shift lever 26 has a structure simulating a shift lever included in an MT vehicle. The arrangement and operation feeling of the shift lever 26 are the same as those of an actual MT vehicle. The shift lever 26 is provided with each position corresponding to a plurality of modes having different torque characteristics. The shift lever 26 is provided with a shift position sensor 36 that detects the shift position Gp indicating the position of the mode. The signal detected by the shift position sensor 36 is output to the ECU 50 described later.

クラッチペダル28は、MT車両が備えるクラッチペダルを模擬した構造を有したクラッチ装置として機能する。クラッチペダル28は、運転者によって操作され、回転電機2から駆動輪8へのトルクの断接を疑似的に切り替え可能である。クラッチペダル28は、運転者がシフトレバー26を操作する際に踏み込まれる。クラッチペダル28の配置及び操作感は、実際のMT車両と同等である。クラッチペダル28には、クラッチペダル28の操作量であるクラッチペダル踏込量Pc(%)を検出するためのクラッチポジションセンサ38が設けられている。クラッチポジションセンサ38により検知された信号は、後述するECU50に出力される。 The clutch pedal 28 functions as a clutch device having a structure simulating a clutch pedal included in an MT vehicle. The clutch pedal 28 is operated by the driver, and it is possible to pseudo-switch the connection and disconnection of torque from the rotary electric machine 2 to the drive wheel 8. The clutch pedal 28 is stepped on when the driver operates the shift lever 26. The arrangement and operation feeling of the clutch pedal 28 are the same as those of an actual MT vehicle. The clutch pedal 28 is provided with a clutch position sensor 38 for detecting the clutch pedal depression amount Pc (%), which is the operation amount of the clutch pedal 28. The signal detected by the clutch position sensor 38 is output to the ECU 50 described later.

電気自動車10の回転電機2は、ECU50によって制御される。ECU50は、制御装置の一例である。ECU50の処理回路は、少なくとも入出力インタフェース52と、少なくとも1つのメモリ54と、少なくとも1つのCPU(Central Processing Unit)56と、を備えている。入出力インタフェース52は、電気自動車10に取り付けられた各種センサからセンサ信号を取り込むとともに、電気自動車10が備える各種アクチュエータに対して操作信号を出力するために設けられている。ECU50が信号を取り込むセンサには、上述した各種センサのほか、電気自動車10の制御に必要な各種のセンサが含まれる。ECU50が操作信号を出すアクチュエータには、上述した回転電機2等の各種アクチュエータが含まれる。メモリ54には、電気自動車10を制御するための各種の制御プログラム、最新のシフトポジションGp、マップ等が記憶されている。CPU(プロセッサ)56は、制御プログラム等をメモリから読み出して実行し、取り込んだセンサ信号に基づいて操作信号を生成する。 The rotary electric machine 2 of the electric vehicle 10 is controlled by the ECU 50. The ECU 50 is an example of a control device. The processing circuit of the ECU 50 includes at least an input / output interface 52, at least one memory 54, and at least one CPU (Central Processing Unit) 56. The input / output interface 52 is provided to take in sensor signals from various sensors attached to the electric vehicle 10 and output operation signals to various actuators included in the electric vehicle 10. In addition to the various sensors described above, the sensors that the ECU 50 captures signals include various sensors necessary for controlling the electric vehicle 10. The actuator for which the ECU 50 outputs an operation signal includes various actuators such as the rotary electric machine 2 described above. Various control programs for controlling the electric vehicle 10, the latest shift position Gp, a map, and the like are stored in the memory 54. The CPU (processor) 56 reads a control program or the like from a memory and executes it, and generates an operation signal based on the captured sensor signal.

なお、ECU50の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。また、ECU50の処理回路が少なくとも1つの専用のハードウェアを備える場合、処理回路は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ASIC、FPGA、またはこれらを組み合わせたものである。ECU50の各部の機能がそれぞれ処理回路で実現されても良い。また、ECU50の各部の機能がまとめて処理回路で実現されても良い。また、ECU50の各機能について、一部を専用のハードウェアで実現し、他の一部をソフトウェアまたはファームウェアで実現してもよい。このように、処理回路は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせによって、ECU50の各機能を実現する。 Each function of the ECU 50 is realized by software, firmware, or a combination of software and firmware. Further, when the processing circuit of the ECU 50 includes at least one dedicated hardware, the processing circuit may be, for example, a single circuit, a composite circuit, a programmed processor, a parallel programmed processor, an ASIC, an FPGA, or a combination thereof. It is a thing. The functions of each part of the ECU 50 may be realized by the processing circuit. Further, the functions of each part of the ECU 50 may be collectively realized by the processing circuit. Further, for each function of the ECU 50, a part may be realized by dedicated hardware and the other part may be realized by software or firmware. As described above, the processing circuit realizes each function of the ECU 50 by hardware, software, firmware, or a combination thereof.

ECU50により行われる電気自動車10の制御には、駆動輪8に伝達されるトルクを制御するトルク制御が含まれる。ここでのトルク制御では、プロペラシャフト5に伝達される回転電機2の駆動トルクTpが回転電機2の要求駆動トルクTpreqとなるように、回転電機2の駆動トルクTpを制御する。つまり、ECU50は、電気自動車10が備えるトルク制御部として機能する。 The control of the electric vehicle 10 performed by the ECU 50 includes torque control for controlling the torque transmitted to the drive wheels 8. In the torque control here, the drive torque Tp of the rotary electric machine 2 is controlled so that the drive torque Tp of the rotary electric machine 2 transmitted to the propeller shaft 5 becomes the required drive torque Tpreq of the rotary electric machine 2. That is, the ECU 50 functions as a torque control unit included in the electric vehicle 10.

ここで、回転電機2のトルク制御では、ECU50は、電気自動車10の走行状態が仮想のエンジン及び変速機を搭載したMT車両により実現されている仮定した演算を行う。そして、ECU50は、変速機から出力される変速機出力トルクTgoutを算出し、算出された変速機出力トルクTgoutを回転電機2の要求駆動トルクTpreqとして使用する。以下の説明では、電気自動車10に仮想的に搭載されたエンジンを「仮想エンジン」を表記し、仮想エンジンのエンジン出力トルクを「仮想エンジン出力トルクTeout」と表記し、そして仮想エンジンの回転速度を「仮想エンジン回転速度Ne」と表記する。 Here, in the torque control of the rotary electric machine 2, the ECU 50 performs a calculation assuming that the running state of the electric vehicle 10 is realized by an MT vehicle equipped with a virtual engine and a transmission. Then, the ECU 50 calculates the transmission output torque Tgout output from the transmission, and uses the calculated transmission output torque Tgout as the required drive torque Tpreq of the rotary electric machine 2. In the following description, the engine virtually mounted on the electric vehicle 10 is referred to as a "virtual engine", the engine output torque of the virtual engine is referred to as "virtual engine output torque Teout", and the rotation speed of the virtual engine is referred to as "virtual engine". Notated as "virtual engine rotation speed Ne".

図2は、回転電機2のトルク制御に関するECU50の機能ブロックを示した図である。図2に示されるように、ECU50は、回転電機2のトルク制御に関連する機能ブロックとしてトルク制御部520を有している。トルク制御部520は、例えば、仮想エンジン回転速度算出部500と、仮想エンジン出力トルク算出部502と、トルク伝達ゲイン算出部504と、クラッチ出力トルク算出部506と、ギア比算出部508と、変速機出力トルク算出部510と、を備えている。以下、それぞれの機能ブロックについて詳細に説明する。 FIG. 2 is a diagram showing a functional block of the ECU 50 regarding torque control of the rotary electric machine 2. As shown in FIG. 2, the ECU 50 has a torque control unit 520 as a functional block related to torque control of the rotary electric machine 2. The torque control unit 520 includes, for example, a virtual engine rotation speed calculation unit 500, a virtual engine output torque calculation unit 502, a torque transmission gain calculation unit 504, a clutch output torque calculation unit 506, a gear ratio calculation unit 508, and shifting. It is equipped with a machine output torque calculation unit 510. Hereinafter, each functional block will be described in detail.

電気自動車10の走行中、ECU50は、運転状態に基づいて仮想エンジン回転速度Neを動的に演算している。例えば、ECU50は、プロペラシャフト5のシャフト回転速度Npと、シフトポジションGpに対応するギア比rと、クラッチペダル踏込量Pc等から演算されるクラッチ機構のスリップ率slipと、を用いた以下の式(1)から、走行中の仮想エンジン回転速度Neを逆算する。 While the electric vehicle 10 is running, the ECU 50 dynamically calculates the virtual engine rotation speed Ne based on the operating state. For example, the ECU 50 uses the following equation using the shaft rotation speed Np of the propeller shaft 5, the gear ratio r corresponding to the shift position Gp, and the slip ratio slip of the clutch mechanism calculated from the clutch pedal depression amount Pc and the like. From (1), the virtual engine rotation speed Ne during running is calculated back.

Ne=Np×(1/r)×slip ・・・(1) Ne = Np × (1 / r) × slip ・ ・ ・ (1)

なお、エンジンから出力されたエネルギのうち、プロペラシャフト5へのトルク伝達に使用されない運動エネルギが、仮想エンジン回転速度Neの上昇に使用されたと仮定することができる。そこで、仮想エンジン回転速度Neは、運動エネルギをベースとした運動方程式に基づいて動的に算出する方法でもよい。 Of the energy output from the engine, it can be assumed that the kinetic energy that is not used for torque transmission to the propeller shaft 5 is used for increasing the virtual engine rotation speed Ne. Therefore, the virtual engine rotation speed Ne may be dynamically calculated based on an equation of motion based on kinetic energy.

また、MT車両のアイドリング中は、エンジン回転速度を一定回転速度に維持するアイドルスピードコントロール制御(ISC制御)が行われる。そこで、ECU50は、仮想エンジンでのISC制御を考慮して、例えばシャフト回転速度Npが0(ゼロ)であり且つアクセル開度Papが0%であるときは、仮想エンジンがアイドリング中であることを想定して、仮想エンジン回転速度Neを所定のアイドリング回転速度(例えば1000rpm)として出力する。算出された仮想エンジン回転速度Neは、仮想エンジン出力トルク算出部502に出力される。 Further, during idling of the MT vehicle, idle speed control control (ISC control) for maintaining the engine rotation speed at a constant rotation speed is performed. Therefore, in consideration of ISC control in the virtual engine, the ECU 50 indicates that the virtual engine is idling, for example, when the shaft rotation speed Np is 0 (zero) and the accelerator opening Pap is 0%. Assuming, the virtual engine rotation speed Ne is output as a predetermined idling rotation speed (for example, 1000 rpm). The calculated virtual engine rotation speed Ne is output to the virtual engine output torque calculation unit 502.

仮想エンジン出力トルク算出部502は、仮想エンジン出力トルクTeoutを算出する処理を実行する機能ブロックである。仮想エンジン出力トルク算出部502には、アクセル開度Papと仮想エンジン回転速度Neが入力される。ECU50のメモリ54は、仮想エンジン回転速度Neに対する仮想エンジン出力トルクTeoutがアクセル開度Pap毎に規定されたマップを記憶している。 The virtual engine output torque calculation unit 502 is a functional block that executes a process of calculating the virtual engine output torque Teu. The accelerator opening degree Pap and the virtual engine rotation speed Ne are input to the virtual engine output torque calculation unit 502. The memory 54 of the ECU 50 stores a map in which the virtual engine output torque Teout with respect to the virtual engine rotation speed Ne is defined for each accelerator opening Pap.

図3は、仮想エンジン出力トルクTeoutの算出マップを示した図である。仮想エンジン出力トルク算出部502では、図3に示されるマップを用いて、入力されたアクセル開度Papと仮想エンジン回転速度Neに対応する仮想エンジン出力トルクTeoutが算出される。算出された仮想エンジン出力トルクTeoutは、クラッチ出力トルク算出部506に出力される。 FIG. 3 is a diagram showing a calculation map of the virtual engine output torque Teout. The virtual engine output torque calculation unit 502 calculates the virtual engine output torque Teu corresponding to the input accelerator opening degree Pap and the virtual engine rotation speed Ne by using the map shown in FIG. The calculated virtual engine output torque Teout is output to the clutch output torque calculation unit 506.

トルク伝達ゲイン算出部504は、トルク伝達ゲインkを算出する処理を実行する機能ブロックである。トルク伝達ゲインkは、仮想エンジンのクラッチの踏込量に応じたトルク伝達度合を演算するためのゲインである。トルク伝達ゲイン算出部504には、クラッチペダル踏込量Pcが入力される。ECU50のメモリ54は、クラッチペダル踏込量Pcに対するトルク伝達ゲインkが規定されたマップを記憶している。 The torque transmission gain calculation unit 504 is a functional block that executes a process of calculating the torque transmission gain k. The torque transmission gain k is a gain for calculating the degree of torque transmission according to the amount of depression of the clutch of the virtual engine. The clutch pedal depression amount Pc is input to the torque transmission gain calculation unit 504. The memory 54 of the ECU 50 stores a map in which the torque transmission gain k with respect to the clutch pedal depression amount Pc is defined.

図4は、トルク伝達ゲインkの算出マップを示した図である。図4に示されるように、トルク伝達ゲインkは、クラッチペダル踏込量Pcがpc0からpc1の範囲では1となり、クラッチペダル踏込量PcがPc1からPc2の範囲では、クラッチペダル踏込量Pcが増大するほど0に向かって徐々に減少し、クラッチペダル踏込量PcがPc2からPc3の範囲では0となるように規定されている。ここで、Pc0はクラッチペダル踏込量Pcが0%の位置に対応し、Pc1はPc0からの踏み込み時の遊び限界の位置に対応し、Pc3はクラッチペダル踏込量Pcが100%の位置に対応し、Pc2はPc3からの戻し時の遊び限界の位置に対応している。トルク伝達ゲイン算出部504では、図4に示されるマップを用いて、入力されたクラッチペダル踏込量Pc対応するトルク伝達ゲインkが算出される。算出されたトルク伝達ゲインkは、クラッチ出力トルク算出部506に出力される。 FIG. 4 is a diagram showing a calculation map of the torque transmission gain k. As shown in FIG. 4, the torque transmission gain k becomes 1 when the clutch pedal depression amount Pc is in the range of pc0 to pc1, and the clutch pedal depression amount Pc increases when the clutch pedal depression amount Pc is in the range of Pc1 to Pc2. It is stipulated that the amount of depression of the clutch pedal Pc gradually decreases toward 0 and becomes 0 in the range of Pc2 to Pc3. Here, Pc0 corresponds to the position where the clutch pedal depression amount Pc corresponds to 0%, Pc1 corresponds to the position of the play limit when depressing from Pc0, and Pc3 corresponds to the position where the clutch pedal depression amount Pc corresponds to 100%. , Pc2 corresponds to the position of the play limit at the time of returning from Pc3. The torque transmission gain calculation unit 504 calculates the torque transmission gain k corresponding to the input clutch pedal depression amount Pc using the map shown in FIG. The calculated torque transmission gain k is output to the clutch output torque calculation unit 506.

なお、図4に示されるクラッチペダル踏込量Pcの増大に対するトルク伝達ゲインkの変化は、0に向かう広義単調減少(単調非増加)であればその変化曲線に限定はない。例えば、Pc1からPc2の範囲のトルク伝達ゲインkの変化は、直線的な単調減少に限らず、上に凸となる単調減少曲線でもよいし、また、下に凸となる単調減少曲線でもよい。 The change in the torque transmission gain k with respect to the increase in the clutch pedal depression amount Pc shown in FIG. 4 is not limited to the change curve as long as it is a broad monotonous decrease (monotonic non-increase) toward 0. For example, the change in the torque transmission gain k in the range of Pc1 to Pc2 is not limited to a linear monotonic decrease, but may be a monotonic decrease curve that is convex upward, or a monotonic decrease curve that is convex downward.

クラッチ出力トルク算出部506は、クラッチ出力トルクTcoutを算出する処理を実行する機能ブロックである。クラッチ出力トルクTcoutは、仮想エンジンに接続されたクラッチ機構から出力されるトルクである。トルク伝達ゲイン算出部504には、仮想エンジン出力トルクTeoutとトルク伝達ゲインkが入力される。クラッチ出力トルク算出部506では、仮想エンジン出力トルクTeoutにトルク伝達ゲインkを乗算する以下の式(2)を用いて、クラッチ出力トルクTcoutが算出される。算出されたクラッチ出力トルクTcoutは、変速機出力トルク算出部510に出力される。 The clutch output torque calculation unit 506 is a functional block that executes a process of calculating the clutch output torque Tcout. The clutch output torque Tcout is the torque output from the clutch mechanism connected to the virtual engine. The virtual engine output torque Teu and the torque transmission gain k are input to the torque transmission gain calculation unit 504. The clutch output torque calculation unit 506 calculates the clutch output torque Tcout using the following equation (2) in which the virtual engine output torque Teu is multiplied by the torque transmission gain k. The calculated clutch output torque Tcout is output to the transmission output torque calculation unit 510.

Tcout=Teout×k ・・・(2) Tcout = Teu x k ・ ・ ・ (2)

なお、実際のクラッチ機構は、バネやダンパ等の減衰装置を含むことが多い。このため、クラッチ出力トルクTcoutは、各々の特性を加味して動的な伝達トルクを算出してもよい。 The actual clutch mechanism often includes a damping device such as a spring or a damper. Therefore, the clutch output torque Tcout may calculate the dynamic transmission torque in consideration of each characteristic.

ギア比算出部508は、ギア比rを算出する処理を実行する機能ブロックである。ギア比rは、複数のモードに対応する回転電機2のトルク特性であり、変速機のギア比を模擬したものである。ギア比算出部508には、シフトポジションGpが入力される。ECU50のメモリ54は、シフトポジションGpに対するギア比rが規定されたマップを記憶している。 The gear ratio calculation unit 508 is a functional block that executes a process of calculating the gear ratio r. The gear ratio r is a torque characteristic of the rotary electric machine 2 corresponding to a plurality of modes, and simulates the gear ratio of the transmission. The shift position Gp is input to the gear ratio calculation unit 508. The memory 54 of the ECU 50 stores a map in which the gear ratio r with respect to the shift position Gp is defined.

図5は、ギア比rの算出マップを示した図である。図5に示されるように、ギア比rは、シフトポジションGpがハイギアであるほどギア比rが低くなるように規定されている。ギア比算出部508では、図5に示されるマップを用いて、入力されたシフトポジションGp対応するギア比が算出される。算出されたギア比rは、変速機出力トルク算出部510に出力される。 FIG. 5 is a diagram showing a calculation map of the gear ratio r. As shown in FIG. 5, the gear ratio r is defined so that the gear ratio r becomes lower as the shift position Gp is in higher gear. The gear ratio calculation unit 508 calculates the gear ratio corresponding to the input shift position Gp using the map shown in FIG. The calculated gear ratio r is output to the transmission output torque calculation unit 510.

変速機出力トルク算出部510は、変速機出力トルクTgoutを算出する処理を実行する機能ブロックである。変速機出力トルクTgoutは、変速機から出力されるトルクである。変速機出力トルク算出部510には、クラッチ出力トルクTcoutとギア比rとが入力される。変速機出力トルク算出部510では、クラッチ出力トルクTcoutにギア比rを乗算する以下の式(3)を用いて、変速機出力トルクTgoutが算出される。 The transmission output torque calculation unit 510 is a functional block that executes a process of calculating the transmission output torque Tgout. The transmission output torque Tgout is the torque output from the transmission. The clutch output torque Tcout and the gear ratio r are input to the transmission output torque calculation unit 510. The transmission output torque calculation unit 510 calculates the transmission output torque Tgout using the following equation (3) in which the clutch output torque Tcout is multiplied by the gear ratio r.

Tgout=Tcout×r ・・・(3) Tgout = Tcout × r ・ ・ ・ (3)

ECU50は、トルク制御において、仮想エンジン出力トルク算出部502、トルク伝達ゲイン算出部504、クラッチ出力トルク算出部506、ギア比算出部508、及び変速機出力トルク算出部510における処理を順に実行する。算出された変速機出力トルクTgoutは、回転電機2の要求駆動トルクTpreqとしてインバータ16へ出力される。インバータ16では、回転電機2の駆動トルクTpが算出された回転電機2の要求駆動トルクTpreqに近づくように、回転電機2への指令値を制御する。トルク制御では、このような処理が所定の制御周期で繰り返し実行されることにより、回転電機2の駆動トルクTpが回転電機2の要求駆動トルクTpreqに制御される。 In torque control, the ECU 50 sequentially executes processes in the virtual engine output torque calculation unit 502, torque transmission gain calculation unit 504, clutch output torque calculation unit 506, gear ratio calculation unit 508, and transmission output torque calculation unit 510. The calculated transmission output torque Tgout is output to the inverter 16 as the required drive torque Tpreq of the rotary electric machine 2. In the inverter 16, the command value to the rotary electric machine 2 is controlled so that the drive torque Tp of the rotary electric machine 2 approaches the calculated required drive torque Tpreq of the rotary electric machine 2. In torque control, the drive torque Tp of the rotary electric machine 2 is controlled by the required drive torque Tpreq of the rotary electric machine 2 by repeatedly executing such a process in a predetermined control cycle.

図6は、運転者によって実行される疑似的な手動変速動作の手順を示した動作フロー図である。電気自動車10の運転者は、運転中の任意のタイミングで手動変速動作を行う。図6に示されるように、本実施形態の電気自動車10において運転者が疑似的な手動変速動作を行う場合、運転者は、先ずクラッチペダル28を踏み込む(ステップS100)。クラッチペダル踏込量PcがPc1を超えると、クラッチペダル踏込量Pcが大きくなるにつれてクラッチ出力トルクTcoutが0に向かって変化する。そして、クラッチペダル踏込量PcがPc2を超えると、クラッチ出力トルクTcoutが0になる。このようなクラッチペダル28の踏み込み動作によれば、クラッチペダル28の踏み込み動作に対応して回転電機2の駆動トルクTpが0に向かって変化するので、運転者は、MT車両のクラッチペダルを踏み込んだときのトルクが抜ける感覚を実感することができる。 FIG. 6 is an operation flow diagram showing a procedure of a pseudo manual shift operation executed by the driver. The driver of the electric vehicle 10 performs a manual shift operation at an arbitrary timing during driving. As shown in FIG. 6, when the driver performs a pseudo manual shifting operation in the electric vehicle 10 of the present embodiment, the driver first depresses the clutch pedal 28 (step S100). When the clutch pedal depression amount Pc exceeds Pc1, the clutch output torque Tcout changes toward 0 as the clutch pedal depression amount Pc increases. When the clutch pedal depression amount Pc exceeds Pc2, the clutch output torque Tcout becomes 0. According to such a depressing operation of the clutch pedal 28, the drive torque Tp of the rotary electric machine 2 changes toward 0 in response to the depressing operation of the clutch pedal 28, so that the driver depresses the clutch pedal of the MT vehicle. You can feel the feeling that the torque is released at that time.

次に、運転者は、クラッチペダル28を踏み込んだ状態でシフトレバー26を操作する(ステップS102)。ここでは、例えば、シフトレバー26のモードが1速から2速に操作される。このようなクラッチペダル28の踏み込みを伴うシフトレバー26の操作によれば、運転者は、MT車両の手動変速動作に近い感覚を得ることができる。 Next, the driver operates the shift lever 26 with the clutch pedal 28 depressed (step S102). Here, for example, the mode of the shift lever 26 is operated from the first speed to the second speed. By operating the shift lever 26 accompanied by depressing the clutch pedal 28, the driver can obtain a feeling close to the manual shifting operation of the MT vehicle.

次に、運転者は、クラッチペダル28を戻す(ステップS104)。クラッチペダル踏込量PcがPc2を下回ると、クラッチペダル踏込量Pcが小さくなるにつれてクラッチ出力トルクTcoutが仮想エンジン出力トルクTeoutに向かって変化する。そして、クラッチペダル踏込量PcがPc1を下回ると、クラッチ出力トルクTcoutが仮想エンジン出力トルクTeoutになる。このようなクラッチペダル28の戻し動作によれば、クラッチペダル28の戻し動作に対応して回転電機2の駆動トルクTpが現在のモードが反映された回転電機2の駆動トルクTpに向かって変化するので、運転者は、MT車両のクラッチペダルを戻したときのトルクが繋がる感覚を実感することができる。 Next, the driver returns the clutch pedal 28 (step S104). When the clutch pedal depression amount Pc is less than Pc2, the clutch output torque Tcout changes toward the virtual engine output torque Teout as the clutch pedal depression amount Pc decreases. When the clutch pedal depression amount Pc is less than Pc1, the clutch output torque Tcout becomes the virtual engine output torque Teu. According to such a return operation of the clutch pedal 28, the drive torque Tp of the rotary electric machine 2 changes toward the drive torque Tp of the rotary electric machine 2 reflecting the current mode in response to the return operation of the clutch pedal 28. Therefore, the driver can feel that the torque is connected when the clutch pedal of the MT vehicle is released.

このように、本実施形態の電気自動車10によれば、クラッチペダル28の操作に応じてトルクが変化するので、運転者は手動変速動作によるMT車両の独特の挙動を疑似的に体感することができる。 As described above, according to the electric vehicle 10 of the present embodiment, the torque changes according to the operation of the clutch pedal 28, so that the driver can experience the unique behavior of the MT vehicle by the manual shifting operation in a pseudo manner. can.

また、本実施形態では、ECU50は、運転者による疑似的なシフトチェンジに関連する機能ブロックとして、図2に示される取得部512と、推定部514と、出力制御部516と、を有している。以下、それぞれの機能ブロックについて詳細に説明する。 Further, in the present embodiment, the ECU 50 has an acquisition unit 512, an estimation unit 514, and an output control unit 516 shown in FIG. 2 as functional blocks related to a pseudo shift change by the driver. There is. Hereinafter, each functional block will be described in detail.

取得部512は、電気自動車10の走行状態に応じたデータ(情報)を取得する機能ブロックである。取得部512には、例えば、車速や、アクセルペダル22、ブレーキペダル24、およびクラッチペダル28のそれぞれの踏込量、シフトレバー26の操作により選択されたギア段(シフトポジションGp)、カーナビゲーションによりルート検索された車両の予定経路等が入力される。 The acquisition unit 512 is a functional block that acquires data (information) according to the traveling state of the electric vehicle 10. The acquisition unit 512 is routed by, for example, the vehicle speed, the depression amount of each of the accelerator pedal 22, the brake pedal 24, and the clutch pedal 28, the gear stage (shift position Gp) selected by operating the shift lever 26, and the car navigation system. The planned route of the searched vehicle is input.

推定部514は、例えば、上述した取得部512が取得したデータ(情報)と、ECU50に予め記憶された変速操作の手本(模範)となるデータベースと、の比較に基づいて、電気自動車10の走行状態に応じたクラッチペダル28およびシフトレバー26の変速操作を推定する機能ブロックである。データベースは、例えば、取得部512が取得するデータと最適なギア段の変更先やギア段の変更のタイミングとの関係を示すテーブルデータによって構成されている。 The estimation unit 514, for example, is based on a comparison between the data (information) acquired by the acquisition unit 512 described above and a database that serves as a model (model) for the shifting operation stored in advance in the ECU 50. It is a functional block that estimates the shift operation of the clutch pedal 28 and the shift lever 26 according to the traveling state. The database is composed of, for example, table data showing the relationship between the data acquired by the acquisition unit 512 and the optimum gear stage change destination and gear stage change timing.

推定部514は、上述したデータの比較に基づいて、電気自動車の走行状態(車速)に応じたギア段の変更先を推定したり、電気自動車の走行状態(車速や予定経路等)に応じたギア段の変更のタイミングを推定したりすることが可能である。なお、推定部514が推定する変速操作は、ギア段の変更先(選択先)やギア段の変更(選択)のタイミング等には限定されない。 Based on the comparison of the above-mentioned data, the estimation unit 514 estimates the change destination of the gear stage according to the running state (vehicle speed) of the electric vehicle, and corresponds to the running state (vehicle speed, planned route, etc.) of the electric vehicle. It is possible to estimate the timing of gear change. The shift operation estimated by the estimation unit 514 is not limited to the gear stage change destination (selection destination), the gear stage change (selection) timing, and the like.

出力制御部516は、推定部514の推定結果に基づいて、スピーカー60やインジケータ62等を制御する。本実施形態では、スピーカー60は、運転者による疑似的なシフトチェンジの際に音声ガイド等によってギア段の変更先やギア段の変更のタイミングを運転者に案内可能に構成されている。スピーカー60は、案内装置の一例である。 The output control unit 516 controls the speaker 60, the indicator 62, and the like based on the estimation result of the estimation unit 514. In the present embodiment, the speaker 60 is configured to be able to guide the driver of the gear stage change destination and the gear stage change timing by a voice guide or the like at the time of a pseudo shift change by the driver. The speaker 60 is an example of a guidance device.

インジケータ62は、例えば、シフトインジケータ等である。本実施形態では、インジケータ62は、運転者による疑似的なシフトチェンジの際に矢印等でアップシフトやダウンシフトを示したり、変更先のギア段を表示したりすること等によって、ギア段の変更先やギア段の変更のタイミングを運転者に案内可能に構成されている。インジケータ62は、案内装置の一例である。なお、案内装置は、この例には限定されず、例えば、表示装置等であってもよい。 The indicator 62 is, for example, a shift indicator or the like. In the present embodiment, the indicator 62 changes the gear stage by indicating an upshift or a downshift with an arrow or the like at the time of a pseudo shift change by the driver, displaying the gear stage to be changed, or the like. It is configured so that the driver can be informed of the timing of changing the tip and gear stage. The indicator 62 is an example of a guide device. The guide device is not limited to this example, and may be, for example, a display device or the like.

以上のように、本実施形態では、電気自動車10は、運転者による操作に応じて、回転電機2から駆動輪8(車輪)へのトルクの断接を疑似的に切り替え可能なクラッチペダル28(クラッチ装置)と、クラッチペダル28が操作されている状態において操作することにより、模擬的に再現された複数のギア段からいずれか一つを選択可能なシフトレバー26(シフト装置)と、運転者に少なくとも車速に応じたクラッチペダル28およびシフトレバー26の操作によるギア段の変更先またはギア段の変更のタイミングを案内可能なスピーカー60およびインジケータ62(案内装置)と、を備える。 As described above, in the present embodiment, the electric vehicle 10 has a clutch pedal 28 (which can pseudo-switch the connection and disconnection of torque from the rotary electric machine 2 to the drive wheel 8 (wheel) according to the operation by the driver. The clutch device), the shift lever 26 (shift device) that can select any one from a plurality of simulated gear stages by operating the clutch pedal 28 while the clutch pedal 28 is being operated, and the driver. Is provided with at least a speaker 60 and an indicator 62 (guidance device) capable of guiding the change destination of the gear stage or the timing of the change of the gear stage by operating the clutch pedal 28 and the shift lever 26 according to the vehicle speed.

このような構成によれば、例えば、スピーカー60およびインジケータ62のうち少なくとも一方によって、運転者に少なくとも車速に応じたギア段の変更先やギア段の変更のタイミングを案内することができる。これにより、運転者が走行状態に応じたMT車両の最適な変速操作を学習したり訓練したりすることのできる電気自動車10を提供することができる。 According to such a configuration, for example, at least one of the speaker 60 and the indicator 62 can guide the driver to at least the gear stage change destination and the gear stage change timing according to the vehicle speed. Thereby, it is possible to provide the electric vehicle 10 in which the driver can learn and train the optimum shift operation of the MT vehicle according to the traveling state.

実施形態の電気自動車10は、以下のように変形した態様を採用してもよい。なお、以下に幾つかの変形例について説明するが、これらの変形例は、適宜組み合わせた構造としてもよい。 The electric vehicle 10 of the embodiment may adopt a modified embodiment as follows. Although some modifications will be described below, these modifications may have a structure in which they are appropriately combined.

[変形例1]
電気自動車10は、疑似的な手動変速動作を伴う走行を行うMT走行モードと、疑似的な手動変速動作を伴わない一般的なEV走行を行うEV走行モードと、を切替可能に構成されていてもよい。この場合、電気自動車10は、MT走行モードとEV走行モードとをスイッチ等によって切り替える構成を備えていればよい。
[Modification 1]
The electric vehicle 10 is configured to be switchable between an MT traveling mode in which traveling is accompanied by a pseudo manual shifting operation and an EV traveling mode in which general EV traveling is performed without a pseudo manual shifting operation. May be good. In this case, the electric vehicle 10 may have a configuration for switching between the MT traveling mode and the EV traveling mode by a switch or the like.

また、電気自動車10が目的地までの自律走行を行う自動運転機能を備えている場合、MT走行モードとEV走行モードとに加えて、更に自律走行を行う自律走行モードを備えていてもよい。このような走行モードを切り替える構成によれば、使用目的に応じた走行モードの切り替えを行うことができるので、例えば当該電気自動車10を、父、母及び子の3人で使用している場合に、父の運転時はMT走行モードを選択し、母の運転時はEV走行モードを選択し、子の運転時は自律走行モードを選択する等、多様な使用形態に対応することが可能となる。 Further, when the electric vehicle 10 is provided with an automatic driving function for autonomous driving to a destination, it may be provided with an autonomous driving mode for further autonomous driving in addition to the MT driving mode and the EV driving mode. According to such a configuration for switching the driving mode, the driving mode can be switched according to the purpose of use. Therefore, for example, when the electric vehicle 10 is used by three people, a father, a mother, and a child. , MT driving mode is selected when the father is driving, EV driving mode is selected when the mother is driving, and autonomous driving mode is selected when the child is driving. ..

[変形例2]
MT車両では、クラッチペダルを踏み込まなければギア段を変更することができない。そこで、本変形例の電気自動車10では、MT車両の実際の操作感に近づけるために、シフトレバー26の操作によるモードの選択動作は、運転者がクラッチペダル28を踏み込んだときのみに許可する構成としてもよい。このような構成は、例えばECU50が、クラッチペダル踏込量Pcが所定の踏込量Pcthよりも大きい場合に入力されたシフトポジションGpのみ、最新のシフトポジションとしてメモリ54への書き込みを許可する構成とすればよい。
[Modification 2]
In MT vehicles, the gear stage cannot be changed without depressing the clutch pedal. Therefore, in the electric vehicle 10 of this modification, in order to approach the actual operation feeling of the MT vehicle, the mode selection operation by operating the shift lever 26 is permitted only when the driver depresses the clutch pedal 28. May be. In such a configuration, for example, the ECU 50 permits writing to the memory 54 as the latest shift position only for the shift position Gp input when the clutch pedal depression amount Pc is larger than the predetermined depression amount Pct. Just do it.

なお、MT車両では、ニュートラルポジションへのモードの変更はクラッチペダルを踏み込まなくとも行うことができるのが通常である。そこで、本変形例の電気自動車10では、MT車両と同様に、ニュートラルポジションへのモードの変更はクラッチペダル28の踏込み有無に限らず許可する構成としてもよい。これにより、MT車両の手動変速動作の操作感に更に近づけることができる。 In MT vehicles, the mode can usually be changed to the neutral position without depressing the clutch pedal. Therefore, in the electric vehicle 10 of the present modification, the mode may be changed to the neutral position regardless of whether the clutch pedal 28 is depressed or not, as in the MT vehicle. This makes it possible to get closer to the operational feeling of the manual shifting operation of the MT vehicle.

[変形例3]
電気自動車10では、回転電機2の出力範囲内であれば、トルク特性を自由に設定することができる。そこで、本変形例の電気自動車10では、複数のモードに対応したトルク特性のプリセットパターンを複数種類備えることとし、これらのプリセットパターンの中から運転者が好みのプリセットパターンを選択可能とする構成を採用してもよい。
[Modification 3]
In the electric vehicle 10, the torque characteristics can be freely set as long as it is within the output range of the rotary electric machine 2. Therefore, the electric vehicle 10 of this modification is provided with a plurality of types of preset patterns of torque characteristics corresponding to a plurality of modes, and a configuration is provided so that the driver can select a favorite preset pattern from these preset patterns. It may be adopted.

図7は、複数のモードに対応する回転電機2のトルク特性を例示した図である。この図では、トルク特性の第一プリセットパターンと、第一プリセットパターンよりもクロスレシオに設定されたトルク特性の第二プリセットパターンを例示している。ECU50のメモリ54には、第一プリセットパターンに対応したギア比の算出マップと、第二プリセットパターンに対応したギア比の算出マップとが、それぞれ記憶されている。運転者は、車内のモード切替スイッチを操作して、希望するパターンを選択する。パターン選択結果は、ECU50に出力される。なお、トルク特性のプリセットパターンの数及びそのパターン内容には限定はない。 FIG. 7 is a diagram illustrating the torque characteristics of the rotary electric machine 2 corresponding to a plurality of modes. This figure illustrates a first preset pattern of torque characteristics and a second preset pattern of torque characteristics set to a cross ratio rather than the first preset pattern. The memory 54 of the ECU 50 stores a gear ratio calculation map corresponding to the first preset pattern and a gear ratio calculation map corresponding to the second preset pattern, respectively. The driver operates the mode changeover switch in the vehicle to select a desired pattern. The pattern selection result is output to the ECU 50. The number of preset patterns of torque characteristics and the contents of the patterns are not limited.

ギア比算出部508には、シフトポジションGpに加えて、パターン選択結果が入力される。ギア比算出部508では、パターン選択結果に対応するギア比の算出マップを用いて、入力されたシフトポジションGpに対応するギア比が算出される。このような構成によれば、運転者は、その日の気分によってトルク特性のパターンを選択することができる。これにより、運転者の気分に合わせた運転感覚を実現することが可能となる。 In addition to the shift position Gp, the pattern selection result is input to the gear ratio calculation unit 508. The gear ratio calculation unit 508 calculates the gear ratio corresponding to the input shift position Gp by using the gear ratio calculation map corresponding to the pattern selection result. According to such a configuration, the driver can select a pattern of torque characteristics according to the mood of the day. This makes it possible to realize a driving sensation that matches the mood of the driver.

[変形例4]
複数のモードに対応したトルク特性は、運転者が任意に設定可能に構成されていてもよい。以下の説明では、運転者によってトルク特性を設定する処理を「トルク特性設定処理」と表記し、設定されるトルク特性のパターンを「ユーザープリセットパターン」と表記する。
[Modification 4]
The torque characteristics corresponding to the plurality of modes may be configured to be arbitrarily set by the driver. In the following description, the process of setting the torque characteristic by the driver is referred to as "torque characteristic setting process", and the set torque characteristic pattern is referred to as "user preset pattern".

図8は、トルク特性設定処理に関する構成及び機能を示したブロック図である。図8に示されるように、ユーザープリセットパターンは、例えばタッチパネル70を用いて設定することができる。タッチパネル70は、ディスプレイ上の接触操作を入力情報として受信する入力装置72と、ディスプレイ上に出力情報を表示する出力装置74と、を備えている。ECU50は、トルク特性設定処理を実行する機能ブロックとしてトルク特性設定部518を備えている。トルク特性設定部518は、入力装置72から運転者によって入力された入力情報に基づいてユーザープリセットパターンを設定し、その結果を出力装置74に出力する。 FIG. 8 is a block diagram showing a configuration and a function related to the torque characteristic setting process. As shown in FIG. 8, the user preset pattern can be set using, for example, the touch panel 70. The touch panel 70 includes an input device 72 that receives a contact operation on the display as input information, and an output device 74 that displays the output information on the display. The ECU 50 includes a torque characteristic setting unit 518 as a functional block for executing the torque characteristic setting process. The torque characteristic setting unit 518 sets a user preset pattern based on the input information input by the driver from the input device 72, and outputs the result to the output device 74.

図9は、タッチパネル70を用いたトルク特性設定処理の一例を示した図である。トルク特性設定処理では、トルク特性設定部518は、図9に示されるようなトルク特性曲線のベースパターンをタッチパネル70の出力装置74に表示させる。ベースパターンは、記憶されているプリセットパターンから運転者が選択する構成でもよいし、トルク特性設定部518が任意のベースパターンを表示させてもよい。 FIG. 9 is a diagram showing an example of torque characteristic setting processing using the touch panel 70. In the torque characteristic setting process, the torque characteristic setting unit 518 causes the output device 74 of the touch panel 70 to display the base pattern of the torque characteristic curve as shown in FIG. The base pattern may be configured to be selected by the driver from the stored preset patterns, or the torque characteristic setting unit 518 may display an arbitrary base pattern.

運転者がタッチパネル70に表示されているベースパターンのトルク曲線に対してタッチ・アンド・ドラッグ等の操作を行うと、その情報が入力情報としてトルク特性設定部518に入力される。トルク特性設定部518は、入力情報に基づいて、運転者がドラッグした方向にトルク曲線を変形させる。トルク特性設定部518は、変形後のトルク曲線を出力装置74に表示させる。図9では、運転者が6速の高回転領域を回転電機駆動力が増大する方向に変化させた場合を例示している。このようなトルク特性設定処理によれば、運転者は好みに合わせた任意のユーザープリセットパターンを設定することができる。 When the driver performs an operation such as touch and drag on the torque curve of the base pattern displayed on the touch panel 70, the information is input to the torque characteristic setting unit 518 as input information. The torque characteristic setting unit 518 deforms the torque curve in the direction dragged by the driver based on the input information. The torque characteristic setting unit 518 causes the output device 74 to display the deformed torque curve. FIG. 9 illustrates a case where the driver changes the high rotation region of the 6th speed in the direction in which the driving force of the rotary electric machine increases. According to such a torque characteristic setting process, the driver can set an arbitrary user preset pattern according to his / her preference.

なお、上述の変形例では、運転者がベースパターンを任意のパターンに変形する例について説明したが、タッチパネル70の入力装置72を用いて運転者が0からパターンを設定する構成でもよい。また、入力装置72についてもタッチパネル70に限らず、釦による入力や音声入力等、他の入力手段を用いる構成でもよい。 In the above-mentioned modification, the example in which the driver transforms the base pattern into an arbitrary pattern has been described, but the driver may set the pattern from 0 by using the input device 72 of the touch panel 70. Further, the input device 72 is not limited to the touch panel 70, and may be configured to use other input means such as button input and voice input.

[変形例5]
エンジン音を付加してエンジン搭載のMT車両を運転している感覚をさらに高めることとしてもよい。このような構成は、例えば、ECU50が仮想エンジン回転速度Neに応じたエンジン音を生成し、スピーカー60から出力する構成とすればよい。なお、エンジン音は、例えばエンジン型式に応じた複数種類の中から運転者が好みのエンジン音を選択可能に構成されていてもよい。この場合、ECU50は、運転者によって選択されたエンジン型式(例えばV8)と仮想エンジン回転速度Neに基づいて、選択されたエンジン型式のサウンドを模したエンジン音を生成すればよい。このような構成によれば、運転者は電気自動車10を運転しながらV8サウンドを楽しむといった多様な使い方が可能となる。また、仮想エンジン回転速度Neに応じてエンジン音を生成しているので、MT車両での空吹かしや半クラッチ等の状況のエンジン音も再現することができる。
[Modification 5]
The engine sound may be added to further enhance the feeling of driving an MT vehicle equipped with an engine. In such a configuration, for example, the ECU 50 may generate an engine sound corresponding to the virtual engine rotation speed Ne and output it from the speaker 60. The engine sound may be configured so that the driver can select a favorite engine sound from a plurality of types according to the engine model, for example. In this case, the ECU 50 may generate an engine sound that imitates the sound of the selected engine type based on the engine type (for example, V8) selected by the driver and the virtual engine rotation speed Ne. According to such a configuration, the driver can use the electric vehicle 10 in various ways such as enjoying the V8 sound while driving the electric vehicle 10. Further, since the engine sound is generated according to the virtual engine rotation speed Ne, it is possible to reproduce the engine sound in a situation such as an air blow or a half-clutch in an MT vehicle.

[変形例6]
電気自動車10は、四輪のMT車両に限らず二輪のMT車両として構成されていてもよい。一般的な二輪のMT車両は、手で操作するクラッチレバーと、足で操作するシフトペダルと、を備えている。そこで、電気自動車10としての二輪車両では、四輪車両のシフトレバー26に換えてシフト装置の機能をシフトペダルに持たせ、四輪車両のクラッチペダル28に換えてクラッチ装置の機能をクラッチレバーに持たせるように構成すればよい。これにより、電気自動二輪車において、MT車両の手動変速動作を疑似的に再現することが可能となる。
[Modification 6]
The electric vehicle 10 is not limited to a four-wheeled MT vehicle and may be configured as a two-wheeled MT vehicle. A typical two-wheeled MT vehicle is equipped with a hand-operated clutch lever and a foot-operated shift pedal. Therefore, in the two-wheeled vehicle as the electric vehicle 10, the shift pedal has the function of the shift device instead of the shift lever 26 of the four-wheeled vehicle, and the clutch device has the function of the clutch lever instead of the clutch pedal 28 of the four-wheeled vehicle. It may be configured to have. This makes it possible to simulate the manual shifting operation of the MT vehicle in the electric motorcycle.

以上、本発明の実施形態および変形例が例示されたが、上記実施形態および変形例は一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。上記実施形態および変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、組み合わせ、変更を行うことができる。また、各構成や、形状、等のスペック(構造や、種類、方向、形式、大きさ、長さ、幅、厚さ、高さ、数、配置、位置、材質等)は、適宜に変更して実施することができる。 Although the embodiments and modifications of the present invention have been exemplified above, the above-described embodiments and modifications are merely examples, and the scope of the invention is not intended to be limited. The above embodiments and modifications can be implemented in various other embodiments, and various omissions, replacements, combinations, and modifications can be made without departing from the gist of the invention. In addition, specifications such as each configuration and shape (structure, type, direction, type, size, length, width, thickness, height, number, arrangement, position, material, etc.) are changed as appropriate. Can be carried out.

2…回転電機
8…駆動輪(車輪)
10…電気自動車
16…インバータ
26…シフトレバー(シフト装置)
28…クラッチペダル(クラッチ装置)
50…ECU(制御装置)
60…スピーカー(案内装置)
62…インジケータ(案内装置)
2 ... Rotary electric machine 8 ... Drive wheels (wheels)
10 ... Electric vehicle 16 ... Inverter 26 ... Shift lever (shift device)
28 ... Clutch pedal (clutch device)
50 ... ECU (control device)
60 ... Speaker (guidance device)
62 ... Indicator (guidance device)

Claims (1)

インバータから電力が供給され、車輪に伝達するトルクを出力する回転電機と、
運転者による操作に応じて、前記回転電機から前記車輪へのトルクの断接を疑似的に切り替え可能なクラッチ装置と、
前記クラッチ装置が操作されている状態において操作することにより、模擬的に再現された複数のギア段からいずれか一つを選択可能なシフト装置と、
前記運転者に少なくとも車速に応じた前記クラッチ装置および前記シフト装置の操作による前記ギア段の変更先または前記ギア段の変更のタイミングを案内可能な案内装置と、
を備えた、電気自動車。
A rotary electric machine that is supplied with power from an inverter and outputs torque transmitted to the wheels,
A clutch device that can pseudo-switch the connection and disconnection of torque from the rotary electric machine to the wheel according to the operation by the driver.
A shift device capable of selecting any one from a plurality of simulated gear stages by operating the clutch device while the clutch device is being operated.
A guidance device capable of instructing the driver at least the change destination of the gear stage or the timing of the change of the gear stage by operating the clutch device and the shift device according to the vehicle speed.
Equipped with an electric vehicle.
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