CN114056117A - 电动汽车 - Google Patents

Abstract

在仿真地实现手动变速(MT)车辆的手动变速动作的电动汽车中，通过将在进行手动变速动作时有用的信息提供给驾驶员来提高便利性。电动汽车具备：换挡装置，用于仿真地实现MT车辆的手动变速动作；离合装置；以及控制装置，控制电动汽车的动作。换挡装置被驾驶员操作，由此从旋转机的相对于转速的转矩特性分级地不同的多个虚拟挡位模式之中选择任意的虚拟挡位模式。离合装置在换挡装置的操作时被驾驶员操作。控制装置基于由换挡装置选择出的虚拟挡位模式和离合装置的操作量来运算虚拟发动机的转速，并将该转速显示于显示装置。

Description

电动汽车

技术领域

本公开涉及具备向车轮传递转矩的旋转机的电动汽车。

背景技术

在专利文献1中，公开了一种在通过驱动马达进行驱动的车辆中呈现仿真的换挡的技术。在该车辆中，在由车速、加速器开度、加速器打开速度或者制动器踩踏量规定的规定的契机进行转矩变动控制，该转矩变动控制是使驱动马达的转矩在减少设定变动量后增加的控制。由此，会抑制给习惯于具备有级变速器的车辆的驾驶员带来的违和感。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2018－166386号公报

在具备变速用的换挡装置和离合装置的所谓的手动变速车辆(以下，记载为“MT车辆”)中，驾驶员通过在离合装置的踩踏时操作换挡杆来进行变速挡的切换。在这样的手动变速动作中，在离合器的释放时和连接时被传递至车轮的转矩会产生瞬间的变动。根据上述的技术，通过驱动马达的转矩变动控制仿真地再现手动变速动作的转矩变动。

然而，在上述的技术中，无法通过驾驶员自身的操作主动地决定模拟变速动作的转矩变动控制的定时。这是因为上述技术的车辆不具有MT车辆所具备的离合装置、换挡装置。如此，不介入由驾驶员自身进行的手动变速动作的仿真的变速动作恐怕会给追求操纵MT车辆的乐趣的驾驶员的驾驶感觉带来违和感。

因此，考虑提供一种能仿真地再现手动变速车辆的手动变速动作的电动汽车。在电动汽车中，与MT车辆不同，不会产生发动机声、发动机振动，因此驾驶员难以掌握车辆的状态。因此，在驾驶员在电动汽车中仿真地进行手动变速动作的情况下，无法进行顺畅的手动变速动作，恐怕会给驾驶感觉带来违和感。

发明内容

本公开是鉴于上述这样的问题而完成的，其目的在于，在仿真地实现手动变速车辆的手动变速动作的电动汽车中，通过将在进行手动变速动作时有用的信息提供给驾驶员来提高便利性。

为了达成上述的目的，第一公开应用于电动汽车，该电动汽车具备向车轮传递转矩的旋转机，不具备发动机实机以及连结于该发动机实机的变速器和离合机构。电动汽车具备：换挡装置，被驾驶员操作，从旋转机的相对于转速的转矩特性分级地不同的多个虚拟挡位模式之中选择任意的虚拟挡位模式；离合装置，在换挡装置的操作时被驾驶员操作，用于模拟离合机构的操作；以及控制装置，控制电动汽车。控制装置包括虚拟发动机转速计算部和显示控制部。虚拟发动机转速计算部被配置为：基于由换挡装置选择出的虚拟挡位模式和离合装置的操作量来运算虚拟发动机转速，该虚拟发动机转速是假定为从旋转机传递至车轮的转矩是从虚拟发动机经由虚拟离合机构和虚拟变速器传递至车轮的转矩时的虚拟发动机的转速。显示控制部被配置为将运算出的虚拟发动机转速显示于显示装置。

第二公开在第一公开中还具有以下的特征。

虚拟发动机转速计算部被配置为运算预计发动机转速，该预计发动机转速是被预计为在当前选择的虚拟挡位模式的下一个被选择的上一挡或下一挡的虚拟挡位模式的虚拟发动机转速。显示控制部被配置为将预计发动机转速与虚拟发动机转速一起显示。

第三公开是在第二公开中还具有以下的特征。

在电动汽车的加速中，虚拟发动机转速计算部被配置为运算将虚拟挡位模式升挡为上一挡的虚拟挡位模式时的虚拟发动机转速来作为预计发动机转速。

第四公开在第二公开中还具有以下的特征。

在电动汽车的减速中，虚拟发动机转速计算部被配置为运算将虚拟挡位模式降挡为下一挡的虚拟挡位模式时的虚拟发动机转速来作为预计发动机转速。

第五公开在第二公开中还具有以下的特征。

虚拟发动机转速计算部被配置为：响应于由换挡装置选择出的虚拟挡位模式被变更，运算与变更后的虚拟挡位模式对应的虚拟发动机转速来作为预计发动机转速。

第六公开在第二公开至第五公开中的任一个公开中还具有以下的特征。

显示控制部被配置为：在离合装置的操作量比规定的操作量大的期间，显示预计发动机转速。

发明效果

根据第一公开，在不具备发动机实机以及连结于该发动机实机的变速器和离合机构的电动汽车中，运算出的虚拟发动机转速被显示于显示装置。由此，驾驶员能一边参照显示出的虚拟发动机转速一边进行手动变速动作，因此能提高驾驶员的便利性。

根据第二公开，虚拟挡位模式变更后的预计发动机转速被显示于显示装置。由此，驾驶员能一边参照显示出的预计发动机转速一边进行顺畅的手动变速动作。

特别是，根据第三公开，在电动汽车的加速中，升挡时的预计发动机转速被显示于显示装置。由此，驾驶员能顺畅地进行加速中的升挡动作。

此外，根据第四公开，在电动汽车的减速中，降挡时的预计发动机转速被运算，并被显示于显示装置。由此，驾驶员能顺畅地进行减速中的降挡动作。

根据第五公开，在换挡装置被驾驶员操作了的情况下，与操作后的虚拟挡位模式对应的预计发动机转速被运算，并被显示于显示装置。由此，驾驶员能一边参照显示出的预计发动机转速一边进行离合装置的接合动作。

根据第六公开，在根据离合器操作信号判断的离合器操作量比规定的操作量大的情况下显示预计发动机转速。由此，能在驾驶员需要显示的状况下显示预计发动机转速。

附图说明

图1是示意性地表示实施方式的电动汽车的构成的图。

图2是表示与旋转机的转矩控制相关的ECU50的功能块的图。

图3是表示虚拟发动机输出转矩的计算映射图的图。

图4是表示转矩传递增益的计算映射图的图。

图5是表示齿轮传动比的计算映射图的图。

图6是表示由驾驶员执行的仿真的手动变速动作的过程的动作流程图。

图7是摘录了用于执行虚拟发动机转速显示控制的功能的功能框图。

图8是表示用于执行实施方式1的虚拟发动机转速显示控制的控制例程的流程图。

图9是表示显示于仪表盘的转速计的一个例子的图。

图10是表示显示于仪表盘的转速计的其他例子的图。

图11是表示用于执行实施方式2的预计发动机转速显示控制的控制例程的流程图。

图12是表示显示于仪表盘的转速计的一个例子的图。

图13是表示用于执行实施方式3的预计发动机转速显示控制的控制例程的流程图。

图14是表示在加速中显示于仪表盘的转速计的一个例子的图。

图15是表示在减速中显示于仪表盘的转速计的一个例子的图。

图16是表示显示于仪表盘的转速计的其他例子的图。

附图标记说明：

2 旋转机；

3 输出轴；

4 齿轮机构；

5 传动轴；

6 差动齿轮；

7 驱动轴；

8 驱动轮；

10 电动汽车；

12 从动轮；

14 电池；

16 逆变器；

22 加速踏板；

24 制动踏板；

26 换挡杆(换挡装置)；

28 离合器踏板(离合装置)；

32 加速器位置传感器；

34 制动器位置传感器；

36 换挡位置传感器；

38 离合器位置传感器；

50 控制装置(ECU)；

52 输入输出接口；

54 存储器；

60 仪表盘；

70 转速计；

72 表盘；

74 仪表针；

76 显示部；

78 预计发动机转速显示部；

500 虚拟发动机转速计算部；

502 虚拟发动机输出转矩计算部；

504 转矩传递增益计算部；

506 离合器输出转矩计算部；

508 齿轮传动比计算部；

510 变速器输出转矩计算部；

512 显示控制部。

具体实施方式

以下，参照附图对本公开的实施方式进行说明。其中，在以下所示的实施方式中提及各要素的个数、数量、量、范围等数值的情况下，除了特别明示的情况、原理上明显确定为该数值的情况之外，本公开并不限定于该提及的数值。此外，就在以下所示的实施方式中说明的构造、步骤等而言，除了特别明示的情况、原理上明显确定为该构造、步骤等的情况之外，在本公开中不一定是必须的。

实施方式1.

1－1.实施方式1的电动汽车的构成

图1是示意性地表示实施方式的电动汽车的构成的图。如图1所示，电动汽车10具备作为驱动源的旋转机2。旋转机2例如是三相交流马达。旋转机2的输出轴3经由齿轮机构4连接于传动轴5的一端。传动轴5的另一端经由差动齿轮6连接于车辆前方的驱动轴7。电动汽车10具备作为前车轮的驱动轮8和作为后车轮的从动轮12。驱动轮8分别设于驱动轴7的两端。在传动轴5配置有用于检测轴转速Np的转速传感器40。

电动汽车10具备电池14和逆变器(inverter)16。电池14蓄存用于旋转机2的驱动的电能。逆变器16例如通过进行脉冲宽度调制处理(PWM；Pulse Width Modulation)来将蓄存于电池14的直流电流转换为三相交流电流。此外，逆变器16具有基于从后述的ECU50输入的目标驱动转矩来控制旋转机2的驱动转矩的功能。

电动汽车10具备用于输入加速请求的加速踏板22和用于输入制动请求的制动踏板24来作为用于供驾驶员输入对该电动汽车10的动作请求的动作请求输入装置。在加速踏板22设有用于检测加速器开度Pap(％)的加速器位置传感器32。此外，在制动踏板24设有感测踏板踩踏量的制动器位置传感器34。由加速器位置传感器32和制动器位置传感器34感测到的信号分别被输出至后述的ECU50。

电动汽车10还具备换挡杆26和离合器踏板28来作为动作请求输入装置。不过，本实施方式的电动汽车10是由旋转机2驱动的车辆，不具备发动机实机，因此不具备MT车辆的连结于发动机实机的变速器和离合机构。因此，换挡杆26和离合器踏板28被赋予了以下的功能来代替机械地操作实际的变速器和离合机构的功能。

换挡杆26作为换挡装置(仿真换挡装置)发挥功能，该换挡装置(仿真换挡装置)是用于供驾驶员从分级地规定了旋转机2的相对于转速的转矩特性的多个虚拟挡位模式之中选择一个任意的虚拟挡位模式的装置。此处的多个虚拟挡位模式是模拟MT车辆的挡位的换挡模式，例如包括例如一挡、二挡、三挡、四挡、五挡、六挡以及空挡的各虚拟挡位模式。各虚拟挡位模式的转矩特性被预设为模拟MT车辆的挡位的转矩特性。不过，该各虚拟挡位模式只是模拟地再现MT车辆的挡位，因此没有用于与实际的固定齿轮传动比对应的转矩特性的制约。就是说，多个虚拟挡位模式各自的转矩特性只要在旋转机2的输出范围内即可，可以自由地进行预设。

换挡杆26具有模拟MT车辆所具备的换挡杆的构造。换挡杆26的配置和操作感等同于实际的MT车辆。换挡杆26设有与转矩特性不同的多个虚拟挡位模式对应的各位置。在换挡杆26设有感测表示虚拟挡位模式的位置的换挡位置Gp的换挡位置传感器36。由换挡位置传感器36感测到的换挡操作信号被输出至后述的ECU50。

离合器踏板28作为离合装置(仿真离合器)发挥功能，该离合装置(仿真离合器)具有模拟MT车辆所具备的离合器踏板的构造。离合器踏板28在驾驶员操作换挡杆26时被踩踏。离合器踏板28的配置和操作感等同于实际的MT车辆。在离合器踏板28设有用于检测作为离合器踏板28的操作量的离合器踏板踩踏量Pc(％)的离合器位置传感器38。由离合器位置传感器38感测到的离合器操作信号被输出至后述的ECU50。

电动汽车10在驾驶席具备仪表盘60。仪表盘60作为显示电动汽车10的各种驾驶状态的显示装置发挥功能。仪表盘60例如被配置为包括多个仪表。或者，仪表盘60是显示有多个仪表的液晶显示器。

电动汽车10的旋转机2由控制装置50控制。控制装置50是ECU(ElectronicControl Unit：电子控制单元)。ECU50的处理电路至少具备输入输出接口52、至少一个存储器54以及至少一个CPU(处理器)56。输入输出接口52被设为用于从装配于电动汽车10的各种传感器取入传感器信号，并且对电动汽车10所具备的各种致动器输出操作信号。在ECU50取入信号的传感器中，除了上述的各种传感器之外，还包括电动汽车10的控制所需的各种传感器。在ECU50发出操作信号的致动器中，包括上述的旋转机2等各种致动器。在存储器54中存储有用于控制电动汽车10的各种控制程序、最新的换挡位置Gp、映射图等。CPU(处理器)56从存储器读出并执行控制程序等，并基于取入的传感器信号来生成操作信号。

需要说明的是，ECU50的各功能通过软件、固件或软件与固件的组合来实现。此外，在ECU50的处理电路具备至少一个专用的硬件的情况下，处理电路例如是单一电路、复合电路、程序化的处理器、并行程序化的处理器、ASIC、FPGA或它们的组合。ECU50的各部分的功能可以分别通过处理电路实现。此外，ECU50的各部分的功能也可以一起通过处理电路实现。此外，关于ECU50的各功能，可以通过专用的硬件实现一部分，通过软件或固件实现另一部分。如此，处理电路通过硬件、软件、固件或它们的组合来实现ECU50的各功能。

1－2.ECU的功能

在由ECU50进行的电动汽车10的控制中，包括对被传递至驱动轮8的转矩进行控制的转矩控制。在此处的转矩控制中，以被传递至传动轴5的旋转机驱动转矩Tp成为旋转机请求驱动转矩Tpreq的方式控制旋转机2的驱动转矩。就是说，ECU50作为电动汽车10所具备的转矩控制部发挥功能。

在此，在旋转机2的转矩控制中，ECU50进行假定为电动汽车10的行驶状态通过搭载有虚拟的发动机、虚拟的离合机构以及虚拟的变速器的虚拟的MT车辆来实现的运算。在以下的说明中，将虚拟地搭载于电动汽车10的发动机、离合机构以及变速器分别记载为“虚拟发动机”、“虚拟离合机构”以及“虚拟变速器”。并且，ECU50计算从虚拟变速器输出的变速器输出转矩Tgout，并将计算出的变速器输出转矩Tgout用作旋转机请求驱动转矩Tpreq。在以下的说明中，将虚拟发动机的发动机输出转矩记载为“虚拟发动机输出转矩Teout”，并且将虚拟发动机的转速记载为“虚拟发动机转速Ne”。

图2是表示与旋转机的转矩控制相关的ECU50的功能块的图。ECU50具备虚拟发动机转速计算部500、虚拟发动机输出转矩计算部502、转矩传递增益计算部504、离合器输出转矩计算部506、齿轮传动比计算部508以及变速器输出转矩计算部510来作为与旋转机2的转矩控制关联的功能块。以下，对各个功能块进行详细说明。

1－2－1.虚拟发动机转速计算部500

虚拟发动机转速Ne是假定为从旋转机2传递至驱动轮8的转矩是从虚拟发动机经由虚拟离合机构和虚拟变速器传递的转矩时的虚拟发动机的转速。在电动汽车10的行驶中，ECU50基于驾驶状态来动态地运算虚拟发动机转速Ne。例如，ECU50根据使用了传动轴5的轴转速Np、与换挡位置Gp对应的齿轮传动比r以及根据离合器踏板踩踏量Pc等运算出的虚拟离合机构的滑移率slip的以下的算式(1)来对行驶中的虚拟发动机转速Ne进行逆运算。

Ne＝Np×(1/r)×slip……(1)

需要说明的是，可以假定为从发动机输出的能量中的、未用于向传动轴5的转矩传递的动能被用于虚拟发动机转速Ne的上升。因此，虚拟发动机转速Ne的计算也可以是基于以动能为基础的运动方程式动态地计算的方法。

此外，在MT车辆的怠速中，进行将发动机转速维持为恒定转速的怠速控制(ISC控制)。因此，考虑到虚拟发动机中的ISC控制，例如在轴转速Np为0(零)且加速器开度Pap为0％时，ECU50假定虚拟发动机处于怠速中而将虚拟发动机转速Ne输出为规定的怠速转速(例如1000rpm)。计算出的虚拟发动机转速Ne被输出至虚拟发动机输出转矩计算部502。

1－2－2.虚拟发动机输出转矩计算部502

虚拟发动机输出转矩计算部502是执行计算虚拟发动机输出转矩Teout的处理的功能块。加速器开度Pap和虚拟发动机转速Ne被输入至虚拟发动机输出转矩计算部502。ECU50的存储器54存储有按每个加速器开度Pap规定了相对于虚拟发动机转速Ne的虚拟发动机输出转矩Teout的映射图。图3是表示虚拟发动机输出转矩的计算映射图的图。在虚拟发动机输出转矩计算部502中，使用图3所示的映射图来计算与输入的加速器开度Pap和虚拟发动机转速Ne对应的虚拟发动机输出转矩Teout。计算出的虚拟发动机输出转矩Teout被输出至离合器输出转矩计算部506。

1－2－3.转矩传递增益计算部504

转矩传递增益计算部504是执行计算转矩传递增益k的处理的功能块。转矩传递增益k是用于运算与虚拟发动机的虚拟离合机构的踩踏量相应的转矩传递程度的增益。离合器踏板踩踏量Pc被输入至转矩传递增益计算部504。ECU50的存储器54存储有规定了相对于离合器踏板踩踏量Pc的转矩传递增益k的映射图。图4是表示转矩传递增益的计算映射图的图。如图4所示，转矩传递增益k被规定为：在离合器踏板踩踏量Pc为pc0至pc1的范围内，转矩传递增益k成为1；在离合器踏板踩踏量Pc为Pc1至Pc2的范围内，离合器踏板踩踏量Pc越增大则转矩传递增益k越向0逐渐减小；在离合器踏板踩踏量Pc为Pc2至Pc3的范围内，转矩传递增益k成为0。在此，Pc0与离合器踏板踩踏量Pc为0％的位置对应，Pc1与从Pc0起的踩踏时的游隙极限的位置对应，Pc3与离合器踏板踩踏量Pc为100％的位置对应，Pc2与从Pc3起的复位时的游隙极限的位置对应。在转矩传递增益计算部504中，使用图4所示的映射图来计算与输入的离合器踏板踩踏量Pc对应的转矩传递增益k。计算出的转矩传递增益k被输出至离合器输出转矩计算部506。

需要说明的是，就图4所示的相对于离合器踏板踩踏量Pc增大的转矩传递增益k的变化而言，只要是趋向0的广义单调递减(单调非递增)即可，对其变化曲线没有限定。例如，Pc1至Pc2的范围的转矩传递增益k的变化不限于直线的单调递减，也可以是向上凸出的单调递减曲线，此外，还可以是向下凸出的单调递减曲线。

1－2－4.离合器输出转矩计算部506

离合器输出转矩计算部506是执行计算离合器输出转矩Tcout的处理的功能块。离合器输出转矩Tcout是从连接于虚拟发动机的虚拟离合机构输出的转矩。虚拟发动机输出转矩Teout和转矩传递增益k被输入至离合器输出转矩计算部506。在离合器输出转矩计算部506中，使用对虚拟发动机输出转矩Teout乘以转矩传递增益k的以下的算式(2)来计算离合器输出转矩Tcout。计算出的离合器输出转矩Tcout被输出至变速器输出转矩计算部510。

Tcout＝Teout×k……(2)

需要说明的是，实际的离合机构大多包括弹簧、阻尼器等阻尼装置。因此，离合器输出转矩Tcout也可以考虑各自的特性来计算动态的传递转矩。

1－2－5.齿轮传动比计算部508

齿轮传动比计算部508是执行计算齿轮传动比r的处理的功能块。齿轮传动比r是与多个虚拟挡位模式对应的旋转机2的转矩特性，该齿轮传动比r模拟变速器的齿轮传动比。换挡位置Gp被输入至齿轮传动比计算部508。ECU50的存储器54存储有规定了相对于换挡位置Gp的齿轮传动比r的映射图。图5是表示齿轮传动比的计算映射图的图。如图5所示，齿轮传动比r被规定为：换挡位置Gp越是高挡，则齿轮传动比r越低。在齿轮传动比计算部508中，使用图5所示的映射图来计算与输入的换挡位置Gp对应的齿轮传动比。计算出的齿轮传动比r被输出至变速器输出转矩计算部510。

1－2－6.变速器输出转矩计算部510

变速器输出转矩计算部510是执行计算变速器输出转矩Tgout的处理的功能块。变速器输出转矩Tgout是从虚拟变速器输出的转矩。离合器输出转矩Tcout和齿轮传动比r被输入至变速器输出转矩计算部510。在变速器输出转矩计算部510中，使用对离合器输出转矩Tcout乘以齿轮传动比r的以下的算式(3)来计算变速器输出转矩Tgout。

Tgout＝Tcout×r……(3)

1－2－7.旋转机的转矩控制

ECU50在转矩控制中依次执行虚拟发动机输出转矩计算部502、转矩传递增益计算部504、离合器输出转矩计算部506、齿轮传动比计算部508以及变速器输出转矩计算部510中的处理。计算出的变速器输出转矩Tgout作为旋转机请求驱动转矩Tpreq被输出向逆变器16。在逆变器16中，以旋转机驱动转矩Tp接近计算出的旋转机请求驱动转矩Tpreq的方式控制向旋转机的指令值。在转矩控制中，这样的处理以规定的控制周期被重复执行，由此旋转机驱动转矩Tp被控制为旋转机请求驱动转矩Tpreq。

1－3.手动变速动作的具体的动作流程

电动汽车10的驾驶员在驾驶中的任意的定时进行手动变速动作。图6是表示由驾驶员执行的仿真的手动变速动作的过程的动作流程图。如图6所示，在本实施方式的电动汽车10中驾驶员进行仿真的手动变速动作的情况下，驾驶员首先踩踏离合器踏板28(步骤S100)。当离合器踏板踩踏量Pc超过Pc1时，随着离合器踏板踩踏量Pc变大，离合器输出转矩Tcout向0变化。然后，当离合器踏板踩踏量Pc超过Pc2时，离合器输出转矩Tcout成为0。根据这样的离合器踏板28的踩踏动作，旋转机驱动转矩Tp与离合器踏板28的踩踏动作对应地向0变化，因此驾驶员能实际感受到在踩踏MT车辆的离合器踏板时转矩释放的感觉。

接着，驾驶员在踩踏离合器踏板28的状态下操作换挡杆26(步骤S102)。在此，例如，换挡杆26的虚拟挡位模式从一挡被操作至二挡。根据这样的伴有离合器踏板28的踩踏的换挡杆26的操作，驾驶员能获得接近MT车辆的手动变速动作的感觉。

接着，驾驶员使离合器踏板28复位(步骤S104)。当离合器踏板踩踏量Pc低于Pc2时，随着离合器踏板踩踏量Pc变小，离合器输出转矩Tcout向虚拟发动机输出转矩Teout变化。然后，当离合器踏板踩踏量Pc低于Pc1时，离合器输出转矩Tcout成为虚拟发动机输出转矩Teout。根据这样的离合器踏板28的复位动作，旋转机驱动转矩Tp与离合器踏板28的复位动作对应地向反映了当前的虚拟挡位模式的旋转机驱动转矩Tp变化，因此驾驶员能实际感受到使MT车辆的离合器踏板复位时的转矩连接的感觉。

如此，根据本实施方式的电动汽车10，转矩根据离合器踏板28的操作而变化，因此驾驶员能仿真地体感到通过手动变速动作实现的MT车辆的独特的行为(behavior)。

1－4.实施方式1的电动汽车的特征

接着，对本实施方式的电动汽车10的特征进行说明。根据本实施方式的电动汽车10，驾驶员能仿真地体感到手动变速动作。在此，由于电动汽车10不会产生发动机特有的振动、声音，因此存在难以从感觉上把握车辆行为的问题。本实施方式的电动汽车的特征在于如下控制：将作为在驾驶员进行手动变速动作时有用的信息的虚拟发动机转速Ne显示于仪表盘60。在以下的说明中，将该控制记载为“虚拟发动机转速显示控制”。

图7是摘录了用于执行虚拟发动机转速显示控制的功能的功能框图。如图7所示，ECU50具备上述的虚拟发动机转速计算部500和显示控制部512来作为用于执行虚拟发动机转速显示控制的功能。图8是表示用于执行虚拟发动机转速显示控制的控制例程的流程图。图8所示的控制例程在电动汽车10的行驶中由ECU50以规定的控制周期重复执行。以下，按照图8所示的流程图对虚拟发动机转速显示控制的功能和动作进行说明。

首先，在步骤S110中，获取电动汽车10的各种状态量。此处的各种状态量例如是从各种传感器类输出的换挡位置Gp、离合器踏板踩踏量Pc、加速器开度Pap、轴转速Np等。

在下一个步骤S112中，基于在步骤S110中获取到的各种状态量来运算虚拟发动机转速Ne。在此，ECU50的虚拟发动机转速计算部500使用上述算式(1)对行驶中的虚拟发动机转速Ne进行逆运算。

在下一个步骤S114中，将运算出的虚拟发动机转速Ne显示于仪表盘60。图9是表示显示于仪表盘的转速计的一个例子的图。在该图所示的例子中，在仪表盘60设有转速计70。转速计70具备表盘72、仪表针74以及显示部76。ECU50的显示控制部512在转速计70显示虚拟发动机转速Ne。典型地，仪表针74显示运算出的虚拟发动机转速Ne。显示部76例如是段式的液晶显示器。显示控制部512在显示部76显示各种信息。在图9所示的例子中，显示于显示部76的信息例如是当前的换挡位置。图10是表示显示于仪表盘的转速计的其他例子的图。在图10所示的例子中，显示控制部512在显示部76显示当前的换挡位置和虚拟发动机转速Ne。

根据如以上那样构成的电动汽车10，驾驶员能一边参照显示于仪表盘60的转速计70的虚拟发动机转速Ne一边判断手动变速动作中的各种操作量。由此，能进行抑制变速前后的发动机转速的变动的顺畅的手动变速操作，因此驾驶员的便利性会提高。

1－5.实施方式1的电动汽车的变形例

实施方式1的电动汽车10也可以采用如以下这样变形的方案。需要说明的是，以下对几个变形例进行说明，但也可以采用这些变形例适当组合而成的构造。此外，这些变形例也能应用于后述的其他实施方式的电动汽车。

1－5－1.变形例1：

转速计70不限于具备仪表针74的模拟显示形式的转速计，也可以被配置为数字显示形式的转速计。此外，在仪表盘60由液晶显示器构成的情况下，转速计70也可以被配置为显示于液晶显示器的图像。

1－5－2.变形例2：

电动汽车10也可以被配置为：能在MT行驶模式与EV行驶模式之间进行切换，该MT行驶模式是进行伴有仿真的手动变速动作的行驶的模式，该EV行驶模式是进行不伴有仿真的手动变速动作的一般的EV行驶的模式。在该情况下，电动汽车10具备通过开关等在MT行驶模式与EV行驶模式之间进行切换的构成即可。

此外，在电动汽车10具备进行到目的地为止的自主行驶的自动驾驶功能的情况下，除了MT行驶模式和EV行驶模式之外，还可以具备进行自主行驶的自主行驶模式。根据这样的对行驶模式进行切换的构成，能进行与使用目的相应的行驶模式的切换，因此，能应对多样的使用方式，例如在由父亲、母亲以及孩子这三个人使用该电动汽车10的情况下，父亲驾驶时选择MT行驶模式，母亲驾驶时选择EV行驶模式，孩子驾驶时选择自主行驶模式等。

1－5－3.变形例3：

在MT车辆中，如果不踩踏离合器踏板则无法变更挡位。因此，在本实施方式的电动汽车10中，为了接近MT车辆的实际的操作感，也可以采用仅在驾驶员踩踏离合器踏板28时允许通过换挡杆26的操作进行的虚拟挡位模式的选择动作的构成。这样的构成例如设为ECU50允许仅将在离合器踏板踩踏量Pc比规定的踩踏量Pcth1大的情况下输入的换挡位置Gp作为最新的换挡位置而写入存储器54的构成即可。

需要说明的是，在MT车辆中，通常，即使不踩踏离合器踏板，也能进行向空挡位置的挡位的变更。因此，在本实施方式的电动汽车10中，与MT车辆同样地，也可以采用不管有无离合器踏板28的踩踏都允许向空挡位置的虚拟挡位模式的变更的构成。由此，能更接近MT车辆的手动变速动作的操作感。

1－5－4.变形例4：

也可以设为附加发动机声来进一步增强正在驾驶搭载发动机的MT车辆的感觉。这样的构成例如设为ECU50产生与虚拟发动机转速Ne相应的发动机声并从扬声器输出该发动机声的构成即可。需要说明的是，发动机声例如可以被配置为能从与发动机型号相应的多个种类之中选择驾驶员喜好的发动机声。在该情况下，ECU50基于由驾驶员选择出的发动机型号(例如V8)和虚拟发动机转速Ne来生成模仿选择出的发动机型号的声音的发动机声即可。根据这样的构成，能实现驾驶员一边驾驶电动汽车10一边享受V8声音这样的多样的使用方式。此外，由于根据虚拟发动机转速Ne来生成发动机声，因此也能再现MT车辆中的空转、半离合等状况的发动机声。

1－5－5.变形例5：

本实施方式的电动汽车10不限于四轮的MT车辆，也可以被配置为二轮的MT车辆。一般的二轮的MT车辆具备用手进行操作的离合器杆和用脚进行操作的换挡踏板。因此，在作为电动汽车10的二轮车辆中，被配置为使换挡踏板具有换挡装置(仿真换挡装置)的功能来代替四轮车辆的换挡杆26，并使离合器杆具有离合装置(仿真离合器)的功能来代替四轮车辆的离合器踏板28即可。由此，在电动二轮车中，能仿真地再现MT车辆的手动变速动作。

实施方式2.

2－1.实施方式2的电动汽车的构成

实施方式2的电动汽车的构成与图1所示的实施方式1的电动汽车10相同。因此，省略实施方式2的电动汽车10的详细说明。

2－2.实施方式2的电动汽车的特征

实施方式2的电动汽车10的特征在于如下控制：先行显示变速后预计的发动机转速来作为在驾驶员进行手动变速动作时参照的信息。在以下的说明中，将变速后的虚拟发动机转速的预测值记载为“预计发动机转速”，将显示该预计发动机转速的控制记载为“预计发动机转速显示控制”。以下，参照流程图对预计发动机转速显示控制的具体处理进行说明。

图11是表示用于执行预计发动机转速显示控制的控制例程的流程图。图11所示的控制例程在电动汽车10的行驶中由ECU50以规定的控制周期重复执行。

首先，在步骤S120中，获取电动汽车10的各种状态量。在此，ECU50执行与步骤S110同样的处理。在下一个步骤S122中，判定离合器踏板踩踏量Pc是否比规定的踩踏量Pcth2大。规定的踩踏量Pcth2是用于判定是在手动变速动作中离合器踏板28被踩踏的期间的阈值。在步骤S122的处理中判定不成立的情况下，可以判断为由驾驶员进行的手动变速动作尚未开始或者是在手动变速动作中被踩踏的离合器踏板28被复位之后。在该情况下，判断为不会立即进行手动变速动作，并结束本例程的处理。

另一方面，在步骤S122的处理中判定成立的情况下，可以判断为是在手动变速动作中离合器踏板28被踩踏之后再次被复位之前的期间。在该情况下，处理进入下一个步骤S124。

在步骤S124中，在当前的驾驶状态下运算换挡杆26的虚拟挡位模式被升挡为上一挡的虚拟挡位模式时的预计发动机转速Neu。在此，虚拟发动机转速计算部500计算将在步骤S120中获取到的换挡位置Gp置换为与上一挡的虚拟挡位模式对应的值时的虚拟发动机转速来作为预计发动机转速Neu。

此外，在下一个步骤S126中，在当前的驾驶状态下运算换挡杆26的虚拟挡位模式被降挡为下一挡的虚拟挡位模式时的预计发动机转速Ned。在此，虚拟发动机转速计算部500计算将在步骤S120中获取到的换挡位置Gp置换为与下一挡的虚拟挡位模式对应的值时的虚拟发动机转速来作为预计发动机转速Ned。

在下一个步骤S128中，将运算出的预计发动机转速Neu、Ned显示于仪表盘60。图12是表示显示于仪表盘的转速计的一个例子的图。在该图所示的例子中，在仪表盘60设有转速计70。转速计70具备表盘72、仪表针74、显示部76以及预计发动机转速显示部78。表盘72、仪表针74以及显示部76是与图9所示的表盘72、仪表针74以及显示部76同样的构成。预计发动机转速显示部78通过沿着表盘72的外周呈带状地发光来显示预计发动机转速Neu、Ned。在图12所示的例子中，显示了：当前的换挡位置Gp为二挡、仪表针74所指示的虚拟发动机转速Ne为4400rpm、将换挡位置Gp从二挡降挡为一档时的预计发动机转速Ned为5200rpm以及将换挡位置Gp从二挡升挡为三挡时的预计发动机转速Neu为3800rpm。

根据如以上那样构成的电动汽车10，驾驶员能一边参照显示于仪表盘60的转速计70的预计发动机转速Ned、Neu一边进行手动变速动作。由此，能进行顺畅的手动变速动作，因此驾驶员的便利性会进一步提高。

2－3.实施方式2的电动汽车的变形例

实施方式2的电动汽车10也可以采用如以下这样变形的方案。需要说明的是，以下对几个变形例进行说明，但也可以采用这些变形例适当组合而成的构造。

2－3－1.变形例1：

转速计70的预计发动机转速显示部78的方案不限于图12所示的方案。例如，预计发动机转速显示部78也可以是通过数字显示形式来显示数值的构成。此外，在仪表盘60由液晶显示器构成的情况下，转速计70也可以被配置为显示于液晶显示器的图像。

2－3－2.变形例2：

预计发动机转速显示控制设为在离合器踏板28被踩踏的期间显示预计发动机转速Ned、Neu，但也可以设为始终显示预计发动机转速Ned、Neu。在该情况下，在图11所示的控制例程中，在步骤S120的处理之后跳过步骤S122的处理而进入步骤S124的处理即可。根据这样的控制，驾驶员能始终参照预计发动机转速Ned、Neu。

2－3－3.变形例3：

在预计发动机转速显示控制中，设为显示升挡时的预计发动机转速Neu和降挡时的预计发动机转速Ned这两方。然而，在预计发动机转速显示控制中，也可以设为：在离合器踏板28被踩踏的期间响应于实际上换挡杆26被操作，显示与操作后的虚拟挡位模式对应的预计发动机转速。这样的控制采用如下构成即可：例如在图11所示的控制例程中，在步骤S122的处理之后基于换挡操作信号来判定有无实际的升挡或降挡，运算变更后的虚拟挡位模式所对应的预计发动机转速并显示该预计发动机转速。

实施方式3.

3－1.实施方式3的电动汽车的构成

实施方式3的电动汽车的构成与图1所示的实施方式1的电动汽车10相同。此外，实施方式3的电动汽车的显示于仪表盘的转速计的构成与图12所示的实施方式2的转速计70相同。因此，省略实施方式3的电动汽车10和转速计70的详细说明。

3－2.实施方式3的电动汽车的特征

一般而言，车辆的加速中的手动变速动作大多为升挡，此外，减速中的手动变速动作大多为降挡。因此，在实施方式3的电动汽车10的预计发动机转速显示控制中，在加速中的手动变速动作中为升挡动作做准备而显示预计发动机转速Neu，在减速中的手动变速动作中为降挡动作做准备而显示预计发动机转速Ned。以下，参照流程图对实施方式3的预计发动机转速显示控制的具体处理进行说明。

图13是表示用于执行实施方式3的预计发动机转速显示控制的控制例程的流程图。图13所示的控制例程在电动汽车10的行驶中由ECU50以规定的控制周期重复执行。

首先，在步骤S130中，获取电动汽车10的各种状态量。在此，ECU50执行与步骤S120同样的处理。在下一个步骤S132中，判定电动汽车10是否处于加速中。在此，ECU50例如判定轴转速Np的变化量是否大于0。其结果是，在判定为电动汽车10处于加速中的情况下，处理进入步骤S134，在判定为电动汽车10不处于加速中的情况下，处理进入步骤S136。

在步骤S134中，在当前的驾驶状态下运算换挡杆26的虚拟挡位模式被升挡为高一挡的虚拟挡位模式(例如从三挡被升挡为四挡)时的预计发动机转速Neu。在此，具体而言，执行与步骤S124同样的处理。当步骤S134的处理完成时，处理进入步骤S140。

在步骤S136中，判定电动汽车10是否处于减速中。在此，ECU50例如判定轴转速Np的变化量是否小于0。其结果是，在判定为电动汽车10处于减速中的情况下，处理进入步骤S138，在判定为电动汽车10不处于减速中的情况下，结束本例程。

在步骤S138中，在当前的驾驶状态下运算换挡杆26的虚拟挡位模式被降挡为低一挡的虚拟挡位模式(例如从三挡被降挡为二挡)时的预计发动机转速Ned。在此，具体而言，执行与步骤S126同样的处理。当步骤S138的处理完成时，处理进入步骤S140。

在下一个步骤S140中，将在步骤S134中运算出的预计发动机转速Neu或在步骤S138中运算出的预计发动机转速Ned显示于仪表盘60。图14是表示在加速中显示于仪表盘的转速计的一个例子的图。预计发动机转速显示部78通过沿着表盘72的外周呈带状地发光来显示预计发动机转速Neu。在图14所示的例子中，显示了：当前的换挡位置Gp为三挡、仪表针74所指示的虚拟发动机转速Ne为4400rpm以及将换挡位置Gp从三挡升挡为四挡时的预计发动机转速Neu为3800rpm。

图15是表示在减速中显示于仪表盘的转速计的一个例子的图。在图15所示的例子中，显示了：当前的换挡位置Gp为三挡、仪表针74所指示的虚拟发动机转速Ne为4400rpm、将换挡位置Gp从三挡降挡为二挡时的预计发动机转速Ned为5200rpm。当步骤S140的处理完成时，结束本例程。

根据如以上这样构成的电动汽车10，显示与被预测为驾驶员要进行的手动变速动作对应的预计发动机转速。由此，驾驶员能参照显示于仪表盘60的转速计70的预计发动机转速来进行手动变速动作。由此，手动变速动作中的驾驶员的便利性会进一步提高。

3－3.实施方式3的电动汽车的变形例

实施方式3的电动汽车10也可以采用如以下这样变形的方案。需要说明的是，以下对几个变形例进行说明，但也可以采用这些变形例适当组合而成的构造。

3－3－1.变形例1：

转速计70的预计发动机转速显示部78的方案不限于图12所示的方案。例如，预计发动机转速显示部78也可以是通过数字显示形式来显示数值的构成。图16是表示显示于仪表盘的转速计的其他例子的图。在图16所示的例子中，将当前的虚拟发动机转速Ne和降挡后的预计发动机转速Ned也显示于显示部76。此外，在仪表盘60由液晶显示器构成的情况下，转速计70也可以被配置为显示于液晶显示器的图像。

3－3－2.变形例2：

步骤S132的判定也可以采用用于判定电动汽车10的加速中的其他公知的方法。此外，对于步骤S136的判定，也可以采用用于判定电动汽车10的加速中的其他公知的方法。

3－3－3.变形例3：

在实施方式3的预计发动机转速显示控制中，对在电动汽车10的加速中或减速中始终显示预计发动机转速Ned、Neu的例子进行了说明，但也可以是仅在手动变速动作中显示预计发动机转速Ned、Neu的构成。在该情况下，在步骤S140的处理之前执行步骤S122的判定处理即可。

Claims (6)

1.一种电动汽车，具备向车轮传递转矩的旋转机，不具备发动机实机以及连结于该发动机实机的变速器和离合机构，

所述电动汽车具备：

换挡装置，被驾驶员操作，从所述旋转机的相对于转速的转矩特性分级地不同的多个虚拟挡位模式之中选择任意的虚拟挡位模式；

离合装置，在所述换挡装置的操作时被驾驶员操作，用于模拟所述离合机构的操作；以及

控制装置，控制所述电动汽车，

所述控制装置被配置为包括：

虚拟发动机转速计算部，基于由所述换挡装置选择出的虚拟挡位模式和所述离合装置的操作量来运算虚拟发动机转速，该虚拟发动机转速是假定为从所述旋转机传递至所述车轮的转矩是从虚拟发动机经由虚拟离合机构和虚拟变速器传递至所述车轮的转矩时的所述虚拟发动机的转速；以及

显示控制部，将所述虚拟发动机转速显示于显示装置。

2.根据权利要求1所述的电动汽车，其中，

所述虚拟发动机转速计算部被配置为运算预计发动机转速，该预计发动机转速是被预计为在当前选择的所述虚拟挡位模式的下一个被选择的上一挡或下一挡的所述虚拟挡位模式的所述虚拟发动机转速，

所述显示控制部被配置为将所述预计发动机转速与所述虚拟发动机转速一起显示。

3.根据权利要求2所述的电动汽车，其中，

在所述电动汽车的加速中，所述虚拟发动机转速计算部被配置为运算将所述虚拟挡位模式升挡为上一挡的虚拟挡位模式时的所述虚拟发动机转速来作为所述预计发动机转速。

4.根据权利要求2所述的电动汽车，其中，

在所述电动汽车的减速中，所述虚拟发动机转速计算部被配置为运算将所述虚拟挡位模式降挡为下一挡的虚拟挡位模式时的所述虚拟发动机转速来作为所述预计发动机转速。

5.根据权利要求2所述的电动汽车，其中，

所述虚拟发动机转速计算部被配置为：响应于由所述换挡装置选择出的虚拟挡位模式被变更，运算与变更后的虚拟挡位模式对应的所述虚拟发动机转速来作为所述预计发动机转速。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的电动汽车，其中，

所述显示控制部被配置为：在所述离合装置的所述操作量比规定的操作量大的期间，显示所述预计发动机转速。

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