DE102021201424A1 - Einrichtung und Verfahren zum Virtualisieren von Charakteristiken eines Fahrzeugs mit Verbrennungskraftmaschine in einem Elektrofahrzeug - Google Patents

Einrichtung und Verfahren zum Virtualisieren von Charakteristiken eines Fahrzeugs mit Verbrennungskraftmaschine in einem Elektrofahrzeug Download PDF

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Jin Sung Lee
Se Hoon Park
Jeong Soo Eo
Dong Chul Park
Tae Kun Yun
Dong Pil Yoon
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Hyundai Motor Co
Kia Motors Corp
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Abstract

Ein Verfahren zum Virtualisieren der Charakteristiken eines Fahrzeugs mit Verbrennungskraftmaschine in einem Elektrofahrzeug enthält Folgendes: Empfangen von Fahrzeug-Fahrinformationen des Elektrofahrzeugs an einer Steuerung, Bestimmen eines gegenwärtigen Fahrzeug-Fahrmodus basierend auf den eingegebenen Fahrzeug-Fahrinformationen durch die Steuerung, Bestimmen einer virtuellen Kraftmaschinendrehzahl in dem bestimmten Fahrzeug-Fahrmodus unter Verwendung der Fahrzeug-Fahrinformationen durch die Steuerung, Ausgeben eines Steuersignals zum Virtualisieren von Charakteristiken eines Antriebssystems einer Verbrennungskraftmaschine (ICE), die einem gegenwärtigen Fahrzeug-Fahrmodus entsprechen, basierend auf der bestimmten virtuellen Kraftmaschinendrehzahl durch die Steuerung und Virtualisieren der Charakteristiken des ICE-Antriebssystems, die dem gegenwärtigen Fahrzeug-Fahrmodus entsprechen, durch Steuern eines Betriebs einer Virtualisierungsvorrichtung gemäß dem ausgegebenen Steuersignal durch die Steuerung.

Description

  • GEBIET
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Einrichtung und ein Verfahren zum Virtualisieren der Charakteristiken eines Fahrzeugs mit Verbrennungskraftmaschine in einem Elektrofahrzeug.
  • HINTERGRUND
  • Die Angaben in diesem Abschnitt liefern lediglich Hintergrundinformationen in Bezug auf die vorliegenden Offenbarung und bilden möglicherweise nicht den Stand der Technik.
  • Wie bekannt ist, fährt ein Elektrofahrzeug (EV; engl. electric vehicle) unter Verwendung eines Motors.
  • Ein Antriebssystem eines EV enthält eine Batterie zum Zuführen einer Leistung zum Antreiben eines Motors, einen Inverter, der mit der Batterie zum Antreiben und Steuern des Motors verbunden ist, den Motor, der mit der Batterie verbunden ist, um durch den Inverter geladen und entladen zu werden, der als eine Antriebsquelle des Fahrzeugs dient, und eine Reduziereinrichtung zum Reduzieren der Rotationsleistung des Motors und Übertragen der reduzierten Rotationsleistung zu einem Antriebsrad.
  • Hier ladet der Inverter die Batterie durch Umwandeln von Gleichstrom (DC), der von der Batterie zugeführt wird, in Wechselstrom (AC) und Anlegen des AC an den Motor durch ein Stromkabel während des Antreibens des Motors und Umwandeln des AC, der durch den als Generator wirkenden Motor erzeugt wird, in DC und Zuführen des DC zu der Batterie während der Regeneration durch den Motor.
  • Im Gegensatz zu einem herkömmlichen Fahrzeug mit Verbrennungskraftmaschine verwendet ein gewöhnliches EV kein Mehrstufengetriebe und stattdessen ist eine Reduziereinrichtung mit einem festen Übersetzungsverhältnis zwischen einem Motor und einem Antriebsrad angeordnet.
  • Dies liegt daran, dass im Gegensatz zu einer Verbrennungskraftmaschine (ICE; engl. internal combustion engine), die ein hohes Drehmoment nur in einem Bereich bereitstellt, der einen breiten Verteilungsbereich des energetischen Wirkungsgrads aufweist und eine hohe Drehzahl in Abhängigkeit von einem Betriebspunkt aufweist, ein Motor eine relativ geringe Wirkungsgraddifferenz in Bezug auf einen Betriebspunkt aufweist und es möglich ist, eine niedrige Drehzahl und ein hohes Drehmoment unter Verwendung von nur den Charakteristiken des Motors als einzige Versorgung zu bilden.
  • Ein herkömmliches Fahrzeug, das ein in demselben installiertes ICE-Antriebssystem aufweist, verlangt nach einer Anfahrvorrichtung, wie beispielsweise ein Drehmomentwandler oder eine Kupplung, aufgrund der Charakteristiken der ICE, die mit einer niedrigen Drehzahl nicht angetrieben werden kann, aber eine Anfahrvorrichtung kann von einem Antriebssystem eines EV aufgrund der Charakteristik weggelassen werden, durch die ein Motor mit einer niedrigen Drehzahl leicht angetrieben werden kann.
  • Aufgrund dieser mechanischen Differenz kann ein EV im Gegensatz zu einem Fahrzeug mit Verbrennungskraftmaschine makellose und gleichmäßige Antriebscharakteristiken unter dem Aspekt des Schaltens eines Gangs liefern.
  • Es wurde jedoch festgestellt, dass sich ein am Fahren interessierter Fahrer aufgrund der Absenz einer ICE, eines Getriebes, einer Kupplung oder dergleichen langweilen kann.
  • Es wird erwünscht, ein EV durch Vorsehen einer Funktion zum Virtualisieren der Antriebscharakteristiken eines Fahrzeugs mit Verbrennungskraftmaschine zu differenzieren, um einem Fahrer zu ermöglichen, eine erwünschte Empfindung in dem gleichen Fahrzeug ohne das Wechseln eines Fahrzeugs zu erfahren.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Bei einer Form bzw. Ausgestaltung liefert die vorliegende Offenbarung ein Verfahren zum Virtualisieren der Charakteristiken eines Antriebssystems einer Verbrennungskraftmaschine, um einem Fahrer zu ermöglichen, ein Fahrgefühl und -interesse, eine Aufregung bzw. Begeisterung, ein Gefühl der direkten Verbindung und dergleichen, wie von einer Verbrennungskraftmaschine, einem Getriebe, einer Kupplung oder dergleichen bereitgestellt, in einem Elektrofahrzeug zu erfahren.
  • Bei einer anderen Ausgestaltung liefert die vorliegende Offenbarung ein Verfahren zum Ermöglichen, dass der Fahrer Antriebscharakteristiken eines Fahrzeugs mit Verbrennungskraftmaschine in seinem Fahrzeug ohne das Wechseln eines Fahrzeugs erfährt.
  • Bei einer Ausgestaltung enthält ein Verfahren zur Virtualisierung der Charakteristiken eines Fahrzeugs mit Verbrennungskraftmaschine in einem Elektrofahrzeug das Eingeben von Fahrzeug-Fahrinformationen des Elektrofahrzeugs in eine Steuerung, Bestimmen eines gegenwärtigen Fahrmodus des Fahrzeugs basierend auf den eingegebenen Fahrzeug-Fahrinformationen durch die Steuerung, Bestimmen einer virtuellen Kraftmaschinendrehzahl in dem bestimmten Fahrmodus des Fahrzeugs unter Verwendung der Fahrzeug-Fahrinformationen durch die Steuerung, Ausgeben eines Steuersignals zum Virtualisieren von Charakteristiken eines Antriebssystems einer Verbrennungskraftmaschine (ICE), die einem gegenwärtigen Fahrmodus des Fahrzeugs entsprechen, basierend auf der bestimmten virtuellen Kraftmaschinendrehzahl durch die Steuerung und Virtualisieren der Charakteristiken des ICE-Antriebssystems, die dem gegenwärtigen Fahrmodus des Fahrzeugs entsprechen, durch Steuern eines Betriebs einer Virtualisierungsvorrichtung gemäß dem ausgegebenen Steuersignal durch die Steuerung.
  • Bei einer anderen Ausgestaltung enthält eine Einrichtung zum Virtualisieren von Charakteristiken eines Fahrzeugs mit Verbrennungskraftmaschine in einem Elektrofahrzeug einen Fahrinformations-Detektor, der konfiguriert ist, um Fahrzeug-Fahrinformationen in dem Elektrofahrzeug zu erfassen, eine Steuerung, die konfiguriert ist, um die durch den Fahrinformations-Detektor erfassten Fahrzeug-Fahrinformationen einzugeben, einen gegenwärtigen Fahrzeug-Fahrmodus basierend auf den eingegebenen Fahrzeug-Fahrinformationen zu bestimmen, eine virtuelle Kraftmaschinendrehzahl in dem bestimmten Fahrzeug-Fahrmodus zu bestimmen und ein Steuersignal zum Virtualisieren von Charakteristiken eines Antriebssystems einer Verbrennungskraftmaschine (ICE), die einem gegenwärtigen Fahrzeug-Fahrmodus entsprechen, basierend auf der bestimmten virtuellen Kraftmaschinendrehzahl auszugeben, und eine Virtualisierungsvorrichtung, die konfiguriert ist, um die Charakteristiken des ICE-Antriebssystems, die dem gegenwärtigen Fahrzeug-Fahrmodus entsprechen, durch Steuern eines Betriebs einer Virtualisierungsvorrichtung gemäß dem Steuersignal zu virtualisieren, das durch die Steuerung ausgegeben wird.
  • Weitere Bereiche der Anwendbarkeit werden anhand der hierin gelieferten Beschreibung offensichtlich werden. Es sollte klar sein, dass die Beschreibung und spezifischen Beispiele lediglich zu Zwecken der Veranschaulichung vorgesehen sind und den Bereich der vorliegenden Offenbarung nicht beschränken sollen.
  • Figurenliste
  • Damit die Offenbarung wohlverstanden werden kann, werden nun verschiedene Ausgestaltungen derselben beschrieben werden, die als Beispiel aufgeführt sind, wobei auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen wird, in denen:
    • 1 ein Blockdiagramm ist, das eine Ausgestaltung einer Konfiguration einer Einrichtung zum Virtualisieren der Charakteristiken eines Fahrzeugs mit Verbrennungskraftmaschine (ICE) zeigt;
    • 2 eine Darstellung ist, die eine Drehzahl einer virtuellen Kraftmaschine und einen Vibrationsrealisierungszustand zeigt, wenn ein virtueller Leerlaufmodus und ein virtueller Drosselmodus in dem Zustand ausgeführt werden, in dem das Fahrzeug angehalten ist;
    • 3 eine Darstellung ist, die ein Beispiel einer virtuellen Kraftmaschinendrehzahl und eines Vibrationsrealisierungszustands zeigt, wenn ein virtueller Kupplungsrutscheffekt in einem Anfahrmodus und ein virtueller Gangschalteffekt in einem Fahrmodus gebildet werden; und
    • 4 eine Darstellung ist, die ein Beispiel eines Gangschaltplan-Kennfelds zeigt, das zum Bilden eines virtuellen Gangschalteffektes verwendet wird.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Die folgende Beschreibung ist rein beispielhafter Art und soll die vorliegende Offenbarung, Anwendung oder Verwendungen nicht beschränken. Es sollte klar sein, dass überall in den Zeichnungen entsprechende Bezugsnummern ähnliche oder entsprechende Teile und Merkmale angeben.
  • Verschiedene Ausgestaltungen der vorliegenden Offenbarung werden in Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen derart detailliert beschrieben, dass jemand mit gewöhnlichen Fähigkeiten in der Technik die Erfindung leicht implementieren kann. Die vorliegende Offenbarung kann jedoch in vielen verschiedenen Ausgestaltungen implementiert werden und ist nicht auf diese Ausgestaltungen beschränkt.
  • Wenn ein Teil aufgezählt wird, eine Komponente „aufzuweisen“, indiziert dies überall in der Beschreibung, sofern nicht anderweitig spezifiziert, dass das Teil andere nicht aufgezählte zusätzliche Komponenten enthalten kann und dieselben nicht ausschließt.
  • Die vorliegende Offenbarung kann ein Verfahren zum Virtualisieren der Charakteristiken eines Antriebssystems einer Verbrennungskraftmaschine (ICE) liefern, um ein Fahrgefühl und -interesse, eine Begeisterung, ein Gefühl der direkten Verbindung oder dergleichen zu erfahren, die durch das ICE-Antriebssystem bereitgestellt werden, das beispielsweise eine ICE, ein Getriebe oder eine Kupplung enthält.
  • Die vorliegende Offenbarung kann ein Verfahren zum Ermöglichen, dass ein Fahrer Antriebscharakteristiken eines ICE-Fahrzeugs in seinem Fahrzeug ohne das Wechseln des Fahrzeugs virtuell erfährt, liefern.
  • Zu diesem Zweck liefert die vorliegende Offenbarung eine Einrichtung und ein Verfahren zum Steuern eines Motors zum Virtualisieren eines ICE-Antriebssystemmodells, das durch Nachahmen einer ICE, eines Getriebes, einer Kupplung oder dergleichen konfiguriert ist, und von Antriebscharakteristiken in einem ICE-Fahrzeug unter Verwendung des Modells und eine Einrichtung und ein Verfahren zum Anzeigen von visuellen Informationen und Realisieren eines akustischen Effektes in Verbindung mit der Einrichtung und dem Verfahren zum Steuern des Motors.
  • Nach der vorliegenden Offenbarung kann insbesondere ein virtueller Parameter eines Antriebssystems basierend auf einem ICE-Antriebssystemmodell berechnet werden und dann ein Motordrehmomentbefehl zum Bereitstellen eines virtuellen Fahreffektes basierend auf dem berechneten virtuellen Parameter des Antriebssystems, und eine Anzeige der virtuellen Informationen und Realisierung eines akustischen Effektes können in Verbindung mit dem Motordrehmomentbefehl gleichzeitig durchgeführt werden.
  • Hier kann der Motor ein Antriebsmotor zum Antreiben eines Fahrzeugs sein und in der folgenden Beschreibung wird jemand mit gewöhnlichen Fähigkeiten in der Technik wohl verstehen, dass sich der Motor auf einen Antriebsmotor bezieht, sofern nicht anderweitig definiert.
  • In der folgenden Beschreibung haben eine ICE und eine Kraftmaschine die gleiche Bedeutung, was von jemand mit gewöhnlichen Fähigkeiten in der Technik wohl leicht verstanden wird.
  • Nach der vorliegenden Offenbarung können ein Betriebseffekt einer Kraftmaschine, eines Getriebes und einer Kupplung erzeugt werden, um einem Fahrer die emotionalen Charakteristiken und Antriebscharakteristiken eines ICE-Fahrzeugs (Fahrzeug mit Kraftmaschine) bereitzustellen, wobei hier der Vorgang zum Erzeugen eines virtuellen Betriebseffektes einen Vorgang zum Erzeugen einer Vibration, einer Akustik und von visuellen Effekten synchron zu einem virtuellen Betriebseffekt und einen Vorgang zum Bilden eines virtuellen Gangschalteffektes in einem Fahrmodus enthält.
  • In der vorliegenden Offenbarung kann der virtuelle Parameter des Antriebssystems repräsentativ eine virtuelle Kraftmaschinendrehzahl und eine Zahl der virtuellen Getriebestufen enthalten.
  • Nach der vorliegenden Offenbarung kann der virtuelle Parameter des Antriebssystems unabhängig von einem physischen Zustandsparameter eines tatsächlichen Elektrofahrzeug-Antriebssystems (EV-Antriebssystem) eingestellt werden und basierend auf dem Zustand des ICE-Antriebssystemmodells eingestellt werden, das die virtuelle Kraftmaschine und das virtuelle Getriebe enthält.
  • Der virtuelle Parameter des Antriebssystems kann ein virtueller Wert in einem EV sein, auf das die vorliegende Offenbarung angewandt wird, und nach der vorliegenden Offenbarung können Informationen über den virtuellen Parameter des Antriebssystems einem Fahrer visuell angezeigt werden, durch den akustischen Effekt bereitgestellt werden, um dem Fahrer zu ermöglichen, sich die Informationen anzuhören, und durch eine Vibration bereitgestellt werden, um dem Fahrer zu ermöglichen, die Informationen zu fühlen.
  • 1 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration einer Einrichtung zum Virtualisieren der Charakteristiken eines Fahrzeugs mit Verbrennungskraftmaschine (ICE-Fahrzeug) nach der vorliegenden Offenbarung zeigt.
  • Eine Einrichtung und ein Verfahren zum Virtualisieren der Charakteristiken eines ICE-Fahrzeugs nach der vorliegenden Offenbarung können einer Einrichtung und einem Verfahren zum Virtualisieren eines Betriebseffektes und eines Fahreffektes eines Fahrzeugs mit Verbrennungskraftmaschine in einem EV entsprechen.
  • Die Einrichtung und das Verfahren zum Virtualisieren der Charakteristiken eines ICE-Fahrzeugs nach der vorliegenden Offenbarung können eine Einrichtung und ein Verfahren zum Erzeugen und Bilden des gleichen virtuellen Gangschalteffektes in einem EV wie in einem Fahrzeug, das ein in demselben installiertes Mehrstufengetriebe aufweist, enthalten.
  • Die Konfiguration einer Einrichtung zum Virtualisieren der Charakteristiken eines ICE-Fahrzeugs nach der vorliegenden Offenbarung wird nun beschrieben werden. Wie in 1 gezeigt, kann die Einrichtung zum Virtualisieren der Charakteristiken des ICE-Fahrzeugs einen Fahrinformations-Detektor 12 zum Erfassen von Fahrzeug-Fahrinformationen, eine erste Steuerung 20 zum Erzeugen und Ausgeben eines Drehmomentbefehls basierend auf den Fahrzeug-Fahrinformationen, die durch den Fahrinformations-Detektor 12 erfasst werden, und eine zweite Steuerung 30 zum Steuern des Betriebs einer Antriebsvorrichtung 41 gemäß einem Drehmomentbefehl, der durch die erste Steuerung 20 ausgegeben wird, enthalten.
  • In der folgenden Beschreibung wird ein Steuergegenstand in die erste Steuerung 20 und die zweite Steuerung 30 klassifiziert, aber eine Vielzahl an Steuerungen oder ein integriertes Steuerelement wird kollektiv als Steuerung bezeichnet und es wird wohl verständlich sein, dass die Steuerung den Vorgang zum Virtualisieren der Charakteristiken eines ICE-Fahrzeugs nach der vorliegenden Offenbarung durchführt.
  • Die Einrichtung zum Virtualisieren der Charakteristiken eines ICE-Fahrzeugs kann ferner eine Schnittstelleneinheit 11 zum Auswählen und Eingeben von EIN oder AUS einer Virtualisierungsfunktion, die einen virtuellen Gangschalteffekt enthält, durch einen Fahrer enthalten.
  • Nach der vorliegenden Offenbarung kann die Schnittstelleneinheit 11 eine beliebige Vorrichtung zum Einschalten und Ausschalten der Virtualisierungsfunktion in einem Fahrzeug durch einen Fahrer verwenden und beispielsweise eine Betätigungsvorrichtung, wie beispielsweise ein Taster oder ein Schalter, die in einem Fahrzeug enthalten sind, oder eine Eingabevorrichtung oder ein Berührungsbildschirm bzw. Touchscreen eines Audio-Video-Navigationssystems (AVN-System) sein.
  • Die Schnittstelleneinheit 11 kann mit der ersten Steuerung 20 verbunden sein und folglich kann in Erwiderung auf eine EIN- oder AUS-Betätigung durch den Fahrer ein Ein-Betätigungssignal oder ein Aus-Betätigungssignal in die erste Steuerung 20 durch die Schnittstelleneinheit 11 eingegeben werden.
  • Folglich kann die erste Steuerung 20 EIN- und AUS-Betätigungszustände der Virtualisierungsfunktion durch den Fahrer erkennen.
  • Nach der vorliegenden Offenbarung kann die Virtualisierungsfunktion, die eine Funktion zum Bilden eines virtuellen Gangschalteffektes enthält, nur ausgeführt werden, wenn der Fahrer ein EIN der Virtualisierungsfunktion durch die Schnittstelleneinheit 11 eingibt.
  • Wenn die Schnittstelleneinheit 11 eine in einem Fahrzeug enthaltene Eingabevorrichtung des Fahrzeugs ist, kann eine EIN- und AUS-Betätigung der Virtualisierungsfunktion auch durch eine mobile Vorrichtung (nicht gezeigt) anstelle der Eingabevorrichtung für das Fahrzeug durchgeführt werden, obwohl dies in 1 nicht gezeigt ist.
  • Die mobile Vorrichtung muss mit einer fahrzeuginternen Vorrichtung, beispielsweise eine erste Steuerung, verbunden werden, um mit derselben zu kommunizieren, und zu diesem Zweck kann eine Eingabe- und Ausgabe-Kommunikationsschnittstelle (nicht gezeigt) zur Kommunikation und Verbindung zwischen der mobilen Vorrichtung und der ersten Steuerung 20 verwendet werden.
  • Der Fahrinformations-Detektor 12 kann eine Komponente zum Erfassen von Fahrzeug-Fahrinformationen sein, die zum Erzeugen eines Motordrehmomentbefehls durch ein Fahrzeug erwünscht werden, wobei hier die Fahrzeug-Fahrinformationen Antriebs- bzw. Fahrbetriebs-Eingabeinformationen des Fahrers und Fahrzeugzustandsinformationen enthalten.
  • Nach einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung kann der Fahrinformations-Detektor 12 einen Gaspedal-Detektor zum Erfassen von Gaspedal-Eingabeinformationen gemäß einer Betätigung eines Gaspedals durch einen Fahrer und einen Bremspedal-Detektor zum Erfassen von Bremspedal-Eingabeinformationen gemäß einer Betätigung eines Bremspedals durch den Fahrer enthalten.
  • Hier kann der Gaspedal-Detektor ein gewöhnlicher Gaspedalpositionssensor (APS; engl. accelerator position sensor), der in einem Gaspedal installiert ist, zum Ausgeben eines elektrischen Signals gemäß einem Zustand der Betätigung des Gaspedals durch einen Fahrer sein.
  • Der Bremspedal-Detektor kann ein gewöhnlicher Bremspedalsensor (BPS), der in einem Bremspedal installiert ist, zum Ausgeben eines elektrischen Signals gemäß einem Zustand der Betätigung des Bremspedals durch den Fahrer sein.
  • Zudem kann der Fahrinformations-Detektor 12 ferner einen Motordrehzahldetektor zur Erfassung einer Rotationsgeschwindigkeit (nachstehend als ,Motordrehzahl' bezeichnet) eines Motors enthalten, der die Antriebsvorrichtung 41 zum Antreiben des Fahrzeugs ist.
  • Der Motordrehzahldetektor kann ein bekannter Drehmelder sein, der in einem Motor (Antriebsmotor) 41 installiert ist.
  • In diesem Fall können die Fahrbetriebs-Eingabeinformationen des Fahrers einen Gaspedal-Eingabewert (APS-Wert), der durch einen Gaspedal-Detektor erfasst wird, und einen Bremspedal-Eingabewert (BPS-Wert) enthalten, der durch einen Bremspedal-Detektor erfasst wird.
  • Die Fahrzeugzustandsinformationen können eine Motordrehzahl enthalten, die durch den Motordrehzahldetektor erfasst wird.
  • Die Fahrinformationen, die zum Erzeugen eines grundlegenden Drehmomentbefehls durch einen Drehmomentbefehlsgenerator 21 erzeugt werden, können ferner eine Fahrzeuggeschwindigkeit enthalten, die eine Fahrzeugzustandsinformation ist, und in diesem Fall kann der Fahrinformations-Detektor 12 ferner einen Fahrzeuggeschwindigkeitsdetektor zum Erfassen der gegenwärtigen Fahrgeschwindigkeit enthalten, obwohl dies nicht in der Zeichnung gezeigt ist, und der Fahrzeuggeschwindigkeitsdetektor kann einen Raddrehzahlsensor enthalten, der in einem Antriebsrad des Fahrzeugs installiert ist.
  • Die erste Steuerung 20 kann den Drehmomentbefehlsgenerator 21 zum Erzeugen eines grundlegenden Drehmomentbefehls anhand der Fahrzeug-Fahrinformationen, eine Steuerung 22 zum Bereitstellen eines virtuellen Effektes zum Erzeugen eines Korrektur-Drehmomentbefehls (ein Interventions-Drehmomentbefehl zum Realisieren eines virtuellen Effektes) zum Erzeugen und Bilden eines virtuellen Gangschalteffektes oder einer virtuellen Vibration anhand der Fahrzeug-Fahrinformationen und einen Enddrehmomentbefehlsgenerator 23 zum Korrigieren des grundlegenden Drehmomentbefehls in einen Korrektur-Drehmomentbefehl und Erzeugen des korrigierten Enddrehmomentbefehls enthalten.
  • Der grundlegende Drehmomentbefehl kann ein Motordrehmomentbefehl sein, der basierend auf Fahrinformationen bestimmt und erzeugt wird, die gesammelt werden, während ein gewöhnliches Elektrofahrzeug (EV) fährt, und der Drehmomentbefehlsgenerator 21 kann eine Fahrzeugsteuereinheit (VCU; engl. vehicle control unit) oder ein Abschnitt derselben zum Erzeugen des Motordrehmomentbefehls basierend auf Fahrinformationen in dem gewöhnlichen EV sein.
  • Nach der vorliegenden Offenbarung kann die Steuerung 22 zum Bereitstellen eines virtuellen Effektes eine neue Komponente zum Bestimmen, Erzeugen und Ausgeben eines Interventions-Drehmomentbefehls zum Realisieren eines virtuellen Effektes, der ein Korrektur-Drehmomentbefehl zum Bilden eines virtuellen Gangschalteffektes oder einer virtuellen Vibration ist, separat von dem grundlegenden Drehmomentbefehl sein und kann als ein Teil in einer Fahrzeugsteuerung hinzugefügt werden oder als eine separate Steuerkomponente von der Fahrzeugsteuerung konfiguriert sein.
  • Der Enddrehmomentbefehlsgenerator 23 kann den grundlegenden Drehmomentbefehl, der von dem Drehmomentbefehlsgenerator 21 eingegeben wird, basierend auf dem Korrektur-Drehmomentbefehl, der von der Steuerung 22 zum Bereitstellen eines virtuellen Effektes eingegeben wird, korrigieren und in diesem Fall den Enddrehmomentbefehl durch Addieren des Interventions-Drehmomentbefehls zum Realisieren eines virtuellen Effektes, der ein Korrektur-Drehmomentbefehl ist, zu dem grundlegenden Drehmomentbefehl berechnen.
  • Die zweite Steuerung 30 kann eine Steuerung zum Empfangen des von der ersten Steuerung 20 übertragenen Drehmomentbefehls, das heißt des durch den Enddrehmomentbefehlsgenerator 23 der ersten Steuerung 20 bestimmten Enddrehmomentbefehls, und Steuern des Betriebs der Antriebsvorrichtung 41 sein.
  • Nach der vorliegenden Offenbarung kann die Antriebsvorrichtung 41 ein Motor (Antriebsmotor) zum Antreiben eines Fahrzeugs sein und die zweite Steuerung 30 eine bekannte Motorsteuereinheit (MCU; engl. motor control unit) zum Antreiben des Motors und Steuern des Betriebs des Motors durch den Inverter in einem gewöhnlichen EV sein.
  • Die Virtualisierungseinrichtung nach der vorliegenden Offenbarung kann ferner eine Anzeigevorrichtung zum Anzeigen einer virtuellen Kraftmaschinendrehzahl in Echtzeit und einer Zahl der virtuellen Getriebestufen, die durch die Steuerung 22 zum Bereitstellen eines virtuellen Effektes bestimmt werden, und eine Sound- bzw. Tonvorrichtung zum Bereitstellen eines akustischen Effektes, der dem Wert der virtuellen Kraftmaschinendrehzahl entspricht, der durch die Steuerung 22 zum Bereitstellen eines virtuellen Effektes bestimmt wird, enthalten.
  • Hier kann die Anzeigevorrichtung in einem Fahrzeug enthalten sein und einem Fahrer ermöglichen, Echtzeitinformationen in Bezug auf eine Virtualisierung der Charakteristiken eines ICE-Fahrzeugs visuell zu überprüfen, und eine beliebige Vorrichtung zum Anzeigen von Informationen, beispielsweise eine Gerätegruppe 53, sein.
  • Die Tonvorrichtung kann in dem Fahrzeug enthalten sein, um einen akustischen Effekt synchron zu den virtuellen Kraftmaschinendrehzahlinformationen in Echtzeit zu realisieren, und kann einen Verstärker 51 und einen Lautsprecher 52 zum Ausgeben und Wiedergeben des akustischen Effektes enthalten.
  • Ein Verfahren zum Virtualisieren der Charakteristiken eines ICE-Fahrzeugs, das durch die Einrichtung der 1 durchgeführt wird, wird nachstehend beschrieben werden.
  • Nach der vorliegenden Offenbarung kann das Gefühl eines ICE-Antriebssystems eines Elektrofahrzeugs (EV) durch Bilden der virtuellen Vibration und des virtuellen Gangschalteffektes basierend auf einem virtuellen Parameter eines Antriebssystems, Anzeigen der virtuellen Kraftmaschinendrehzahl und einer Zahl der virtuellen Getriebestufen in Echtzeit durch die Anzeigevorrichtung und Realisieren eines akustischen Effektes synchron zu der virtuellen Kraftmaschinendrehzahl gebildet werden.
  • Hier kann der virtuelle Parameter des Antriebssystems ein virtueller Parameter sein, der basierend auf dem ICE-Antriebssystemmodell virtuell eingestellt wird und zum Virtualisieren der Charakteristiken des ICE-Fahrzeugs verwendet wird, und von einem tatsächlichen Eingabeparameter, wie beispielsweise Fahrzeug-Fahrinformationen (die Informationen sind, die durch einen Sensor erfasst oder in einem internen Steuervorgang bestimmt werden), wie beispielsweise Eingabeinformationen des Fahrers oder Fahrzustandsinformationen in einem EV, differenziert werden.
  • Nach der vorliegenden Offenbarung können eine virtuelle Vibration und Erzeugung eines Gangschalteffektes, eine Anzeige der visuellen Informationen und eine Erzeugung eines akustischen Effektes miteinander visuell synchronisiert werden, was basierend auf einem virtuellen Parameter, wie beispielsweise eine virtuelle Kraftmaschinendrehzahl und eine Zahl der virtuellen Getriebestufen, durchgeführt werden kann.
  • Beispielsweise kann gemäß einer Reduktionsbreite und eines Reduktionszeitpunktes, wenn ein Wert der virtuellen Kraftmaschinendrehzahl reduziert wird, ein reduzierter Wert der virtuellen Kraftmaschinendrehzahl als visuelle Informationen auf einem Drehzahlmesser der Gerätegruppe 53 angezeigt werden, ein akustischer Effekt zum Reduzieren der Tonhöhe (Höhe und Tiefe eines Effektgeräusches) eines Effektgeräusches akustisch realisiert werden und ein Vibrationseffekt auch durch einen Motordrehmomentbefehl realisiert werden, um damit synchronisiert zu werden.
  • Das heißt, drei Elemente, die die Erzeugung einer Vibration (die eine Erzeugung eines Gangschalteffektes enthält), die Anzeige der visuellen Informationen und die Erzeugung eines akustischen Effektes enthalten, können unter Verwendung eines virtuellen Parameters eines Antriebssystems, wie beispielsweise eine virtuelle Kraftmaschinendrehzahl und eine Zahl der virtuellen Getriebestufen, als ein Hinweis zusammen durchgeführt werden.
  • Nach der vorliegenden Offenbarung kann der virtuelle Parameter nicht von einer physischen Kraftmaschinendrehzahl und Motordrehzahl, Raddrehzahl und Getriebestufe eines Getriebes abhängig sein, in dem ein Übersetzungsverhältnis tatsächlich geändert wird, sondern lediglich ein Parameter sein, der verwendet wird, um die emotionale Wirkung des ICE-Antriebssystems zu realisieren.
  • Zwar ist in einem EV beispielsweise kein Mechanismus zum Schalten von Gängen vorhanden, aber nach der vorliegenden Offenbarung kann eine Zahl der virtuellen Getriebestufen, die ein Parameter der virtuellen Parameter ist, anhand der Fahrzeug-Fahrinformationen, wie beispielsweise Fahrer-Eingabeinformationen und Fahrzustandsinformationen, erhalten werden und auf der Gerätegruppe 53 angezeigt werden.
  • Zwar ist in einem EV keine Kraftmaschine vorhanden, aber nach der vorliegenden Offenbarung kann ein Wert der virtuellen Kraftmaschinendrehzahl, der sich unabhängig von einer Motordrehzahl verändert, berechnet und auf der Gerätegruppe 53 angezeigt werden.
  • Nach der vorliegenden Offenbarung kann ein Effektgeräusch basierend auf einem Wert einer virtuellen Kraftmaschine realisiert werden, der sich unabhängig von einer Motordrehzahl oder einer Raddrehzahl in einem EV verändert, anstatt ein Effektgeräusch, das der Amplitude der Motordrehzahl oder der Raddrehzahl entspricht, zu realisieren.
  • Nachstehend werden verschiedene Ausgestaltungen zum Realisieren eines Vibrationseffektes, eines visuellen Effektes (Anzeige von visuellen Informationen) und eines akustischen Effektes unter Verwendung eines virtuellen Parameters eines Antriebssystems beschrieben werden.
  • Die folgende Virtualisierungsfunktion kann in dem Zustand ausgeführt werden, in dem ein Ein-Signal der Virtualisierungsfunktion durch die Schnittstelleneinheit 11 in dem Einschaltzustand/Zustand mit eingeschaltetem Anlassknopf des Fahrzeugs eingegeben wird.
  • Die Virtualisierungsfunktion des EV, auf das die vorliegende Offenbarung angewandt wird, kann eine Funktion zum Virtualisieren der Charakteristiken eines ICE-Antriebssystems, die dem gegenwärtigen Fahrmodus des Fahrzeugs entsprechen, basierend auf Fahrzeug-Fahrinformationen sein und durch Steuern eines Betriebs einer Virtualisierungsvorrichtung gemäß einem Steuersignal einer Steuerung ausgeführt werden, wobei hier die Virtualisierungsvorrichtung zumindest einen Motor als die Antriebsvorrichtung 41 eines Fahrzeugs, die Gerätegruppe 53 als eine Anzeigevorrichtung und/oder den Verstärker 51 und Lautsprecher 52 enthalten kann.
  • Hier kann der gegenwärtige Fahrmodus des Fahrzeugs zumindest einen Leerlaufmodus, einen Drosselmodus, einen Anfahrmodus und/oder einen Fahrmodus und einen der Modi zum Virtualisieren des Fahrzeug-Fahrmodus, das heißt den folgenden virtuellen Leerlaufmodus, einen virtuellen Drosselmodus, einen Anfahrmodus und einen Fahrmodus, enthalten.
  • Virtueller Leerlaufmodus
  • Ein Verfahren zum Virtualisieren der Charakteristiken eines Fahrzeugs mit Verbrennungskraftmaschine (ICE) nach der vorliegenden Offenbarung kann eine Operation zum Realisieren einer Vibration, eines visuellen Effektes und eines akustischen Effektes durch Verändern der Drehzahl einer virtuellen Kraftmaschine in dem Zustand, in dem das Fahrzeug angehalten ist, enthalten.
  • Die Operation zum Realisieren einer Vibration, eines visuellen Effektes und eines akustischen Effektes durch Verändern der Drehzahl einer virtuellen Kraftmaschine in dem Zustand, in dem das Fahrzeug angehalten ist, kann eine Operation zum Bilden eines virtuellen Leerlaufgefühls und eine Operation zum Bilden eines virtuellen Drosselgefühls enthalten.
  • 2 ist eine Darstellung, die eine Drehzahl einer virtuellen Kraftmaschine und einen Vibrationsrealisierungszustand zeigt, wenn ein virtueller Leerlaufmodus und ein virtueller Drosselmodus in dem Zustand ausgeführt werden, in dem das Fahrzeug angehalten ist, nach einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung.
  • Der virtuelle Leerlaufmodus und der Drosselmodus können Modi sein, in welchen ein virtueller Effekt in dem Zustand, in dem das Fahrzeug angehalten ist, durch Annehmen, dass sich ein Getriebe in einer Neutralstellung (N) befindet, realisiert wird.
  • Zunächst können nach einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung eine Vibration, ein visueller Effekt und ein akustischer Effekt durch Nachahmen eines Leerlaufzustands einer Kraftmaschine in einem Fahrzeug mit Verbrennungskraftmaschine erzielt werden, um ein Kraftmaschinen-Leerlaufgefühl in dem Zustand zu virtualisieren, in dem das Fahrzeug angehalten ist, und zu diesem Zweck kann ein Wert der virtuellen Leerlaufdrehzahl in der Steuerung 22 zum Bereitstellen eines virtuellen Effektes voreingestellt werden.
  • Die virtuelle Leerlaufdrehzahl kann eine virtuelle Kraftmaschinendrehzahl zur Virtualisierung des Gefühls des Kraftmaschinen-Leerlaufzustands (Leerlauf) sein und einer Kraftmaschinen-Leerlaufdrehzahl in einem Fahrzeug entsprechen, das eine in demselben installierte Kraftmaschine enthält.
  • Die virtuelle Leerlaufdrehzahl kann eine virtuelle Kraftmaschinendrehzahl in dem virtuellen Leerlaufzustand sein, der durch Nachahmen des Kraftmaschinen-Leerlaufzustands an einem Elektrofahrzeug konfiguriert ist, ohne dass eine Kraftmaschine kopiert wird, und kann der niedrigste Wert sein, durch den ein Fahrer das virtuelle Leerlaufgefühl mit der virtuellen Kraftmaschinendrehzahl erfährt.
  • Nach der vorliegenden Offenbarung kann das Gefühl einer in einem Leerlaufzustand gehaltenen Kraftmaschine in einem gewöhnlichen Fahrzeug mit Verbrennungskraftmaschine in einem Elektrofahrzeug virtualisiert werden und nach der vorliegenden Offenbarung kann der virtuelle Leerlaufzustand ein virtueller Kraftmaschinen-Fahrzustand bzw. virtueller Kraftmaschinen-Antriebszustand sein, der durch Nachahmen des zuvor erwähnten Kraftmaschinen-Leerlaufzustands an einem Elektrofahrzeug erhalten wird.
  • Nach einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung kann das Gefühl bzw. die Empfindung, wenn ein Fahrzeug in dem Kraftmaschinen-Leerlaufzustand gehalten wird, wenn dasselbe angehalten ist, virtuell gebildet werden und die Situation, in der sich die Kraftmaschinendrehzahl von 0 auf die Leerlaufdrehzahl erhöht, wenn ein Einschaltsignal/Signal eines eingeschalteten Anlassknopfes eines Fahrzeugs und ein Ein-Signal der Virtualisierungsfunktion eingegeben werden, virtuell gebildet werden.
  • Zu diesem Zweck kann ein Profil der virtuellen Kraftmaschinendrehzahl, bei dem sich die virtuelle Kraftmaschinendrehzahl von 0 auf die virtuelle Leerlaufdrehzahl erhöht, wenn ein Einschaltsignal/Signal eines eingeschalteten Anlassknopfes und ein Ein-Signal der Virtualisierungsfunktion eingegeben werden, in der Steuerung 22 zum Bereitstellen eines virtuellen Effektes voreingestellt werden.
  • Folglich kann eine Kraftmaschinendrehzahländerung in dem Zustand, in dem ein Fahrzeug eingeschaltet wird, virtuell gebildet werden und ein Profil der virtuellen Kraftmaschinendrehzahl einer Situation zum Überschwingen der virtuellen Leerlaufdrehzahl in der Steuerung 22 zum Bereitstellen eines virtuellen Effektes zusätzlich eingestellt werden, um die Situation wirklichkeitsgetreuer zu realisieren, in der das Fahrzeug eingeschaltet wird.
  • Nach der vorliegenden Offenbarung kann ein Profil der virtuellen Kraftmaschinendrehzahl zum Realisieren einer virtuellen Situation, in der ein Fahrzeug eingeschaltet wird, als ein kontinuierlicher Drehzahländerungswert im Laufe der Zeit definiert sein und ein Drehzahländerungswert, der sich von 0 bis zu einer virtuellen Leerlaufdrehzahl erhöht, und ein Drehzahländerungswert, der einer Situation des Überschwingens entspricht, können gemäß der Zeit eingestellt werden.
  • Wenn ein Wert der virtuellen Kraftmaschinendrehzahl in der Situation, in der das Fahrzeug eingeschaltet wird, als ein Wert bestimmt wird, der einem voreingestellten Drehzahlprofil folgt, kann die Steuerung 22 zum Bereitstellen eines virtuellen Effektes an sich einen Betrieb einer Anzeigevorrichtung des Fahrzeugs, das heißt eines Drehzahlmessers der Gerätegruppe 53, steuern, um eine Änderung des Wertes der virtuellen Kraftmaschinendrehzahl gemäß der Zeit visuell anzuzeigen.
  • In diesem Fall kann der Motor, der die Antriebsvorrichtung 41 des Fahrzeugs ist, in dem Zustand gesteuert werden, in dem das Fahrzeug nicht gefahren werden kann, um die Motordrehzahl als die Drehzahl in dem Zustand, in dem das Fahrzeug angehalten ist, beizubehalten.
  • Jedoch kann ein virtueller Vibrationseffekt, der durch Realisieren der Vibration in einem Leerlaufzustand der Kraftmaschine erhalten wird, durchgeführt werden, um eine virtuelle Kraftmaschinendrehzahl anzuzeigen und gleichzeitig ein virtuelles Leerlaufgefühl bereitzustellen.
  • In diesem Fall kann ein Vibrationseffekt, der durch Nachahmen eines tatsächlichen Kraftmaschinen-Leerlaufmodus erhalten wird, durch eine Vibration des Motors virtualisiert werden, wobei hier die Steuerung 22 zum Bereitstellen eines virtuellen Effektes ein Vibrationsdrehmoment mit einer vorbestimmten Vibrationsfrequenz auf einen Motor 41 anwenden kann.
  • Das heißt, die Steuerung 22 zum Bereitstellen eines virtuellen Effektes kann einen Motordrehmomentbefehl zum Erzeugen einer Vibration durch den Motor 41 erzeugen, um einen Vibrationseffekt in einem Leerlaufmodus zu virtualisieren, einen Betrieb des Motors 41 gemäß dem erzeugten Motordrehmomentbefehl steuern und eine Vibration des Motors durch Realisieren der Vibration der Kraftmaschine in dem Kraftmaschinen-Leerlaufzustand des Fahrzeugs mit Verbrennungskraftmaschine erzeugen.
  • Hier kann der Vibrationsdrehmomentbefehl, das heißt der Motordrehmomentbefehl zum Erzeugen einer Vibration, ein Interventions-Drehmomentbefehl zum Realisieren eines virtuellen Effektes sein, wobei hier der grundlegende Drehmomentbefehl 0 sein kann.
  • Dies kann auch auf den folgenden Fall angewandt werden, in dem eine Kupplung in dem Drosselmodus und dem Anfahrmodus in gleicher Weise rutscht.
  • In diesem Fall kann der Motor durch abwechselndes Ausgeben eines Vorwärtsdrehmoments und eines Rückwärtsdrehmoments mit einer kleinen Amplitude mit einer vorbestimmten Dauer und Frequenz zum Vibrieren gebracht werden und ein Motorsteuerzustand sein, in dem der Zustand, in dem das Fahrzeug angehalten ist, beibehalten wird, aber eine Vibration mit einem dem Kraftmaschinen-Leerlaufzustand ähnlichen Niveau durch ein Fahrzeug erzeugt wird.
  • Wenn der Motordrehmomentbefehl zum Erzeugen einer Vibration des Motors erzeugt wird, kann nach einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung eine Vibrationsfrequenz des Vibrationsdrehmoments ein Wert sein, der gemäß einer virtuellen Kraftmaschinendrehzahl bestimmt wird, die kein konstanter Wert ist.
  • Beispielsweise kann sich die Vibrationsfrequenz proportional zu einer Veränderung der virtuellen Kraftmaschinendrehzahl linear verändern, und wenn die virtuelle Kraftmaschinendrehzahl 1000 min-1 beträgt, kann ein Vibrationsdrehmoment mit einer Vibrationsfrequenz von 1000/60 Hz nicht erwünscht werden.
  • Wenn ein Vibrationsdrehmoment von 10 Hz bei einer virtuellen Kraftmaschinendrehzahl von 1000 min-1 angewandt wird, kann es jedoch möglich sein, ein Vibrationsdrehmoment von 20 Hz bei der virtuellen Kraftmaschinendrehzahl von 2000 min-1 anzuwenden, was eine lineare und proportionale Erhöhung ist.
  • Wenn ein Einschaltsignal/Signal eines eingeschalteten Anlassknopfes und ein Ein-Signal einer Virtualisierungsfunktion eingegeben werden, kann die Steuerung 22 zum Bereitstellen eines virtuellen Effektes, wie oben beschrieben wurde, natürlich eine anfängliche Anlasssituation virtualisieren, wodurch eine Vibration des Motors, die mit einem Drehzahlprofilwert der virtuellen Kraftmaschinendrehzahl beim Einschalten des Fahrzeugs synchronisiert ist, realisiert werden kann.
  • In diesem Fall kann ein virtueller Vibrationseffekt, der durch Realisieren der Situation erhalten wird, in der ein Fahrzeug mit Verbrennungskraftmaschine eingeschaltet wird, durch Steuern der Vibration des Motors gemäß einem Vibrationsdrehmomentprofil zum Realisieren der Situation, in der das Fahrzeug eingeschaltet wird, realisiert werden, das separat von einer Vibration des Leerlaufmodus eingestellt wird.
  • Wie oben beschrieben wurde, kann der Vibrationseffekt realisiert werden und gleichzeitig ein Geräusch mit einer Tonhöhe, die der virtuellen Leerlaufdrehzahl entspricht, durch eine Tonvorrichtung erzeugt werden.
  • An sich kann ein virtueller akustischer Effekt, der durch Nachahmen eines Kraftmaschinengeräusches in dem Leerlaufzustand der Kraftmaschine erhalten wird, in dem virtuellen Leerlaufzustand realisiert werden.
  • Nach einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung wird es nicht erwünscht, eine Frequenz eines Geräusches mit einem Wert der virtuellen Kraftmaschinendrehzahl zu assoziieren, und ähnlich der Frequenz des Vibrationsdrehmoments kann die Frequenz des Geräusches linear und proportional zu einer Veränderung der virtuellen Kraftmaschinendrehzahl verändert werden.
  • Die Steuerung 22 zum Bereitstellen eines virtuellen Effektes kann eingestellt sein, um nach dem Empfangen eines Einschaltsignals/Signals eines eingeschalteten Anlassknopfes und eines Ein-Signals einer Virtualisierungsfunktion ein Geräusch auszugeben und zu realisieren, das einem Drehzahlprofilwert der virtuellen Kraftmaschinendrehzahl beim Einschalten des Fahrzeugs entspricht, wie oben beschrieben wurde.
  • Virtueller Drosselmodus
  • Dann können nach einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung eine Vibration, ein visueller Effekt und ein akustischer Effekt, die durch Nachahmen des Drosselzustands eines ICE-Fahrzeugs (Fahrzeug mit Kraftmaschine) erhalten werden, realisiert werden, um ein virtuelles Drosselgefühl in dem Zustand visuell zu bilden, in dem das Fahrzeug angehalten ist, (siehe 2).
  • Der virtuelle Drosselmodus kann ein Modus zum virtuellen Realisieren der Situation sein, in der ein Fahrer ein Gaspedal in dem Zustand betätigt, in dem sich ein Getriebe eines Fahrzeugs mit Verbrennungskraftmaschine in einer Neutralstellung (N) befindet.
  • Um den virtuellen Drosselmodus auszuführen, kann ein Wert der virtuellen Kraftmaschinendrehzahl zum Realisieren einer virtuellen Drosselsituation in der Steuerung 22 zum Bereitstellen eines virtuellen Effektes voreingestellt sein.
  • In diesem Fall kann die untere Grenze des Wertes der virtuellen Kraftmaschinendrehzahl zum Realisieren der virtuellen Drosselsituation als die zuvor erwähnte virtuelle Leerlaufdrehzahl bestimmt werden.
  • Der Wert der virtuellen Kraftmaschinendrehzahl zum Realisieren der virtuellen Drosselsituation kann auf einen Wert eingestellt sein, der einem Gaspedal-Eingabewert (APS-Wert) des Fahrers entspricht, und der Wert der virtuellen Kraftmaschinendrehzahl kann eingestellt sein, um sich mit zunehmendem Gaspedal-Eingabewert (APS-Wert) weiter zu erhöhen.
  • Die virtuelle Kraftmaschinendrehzahl zum Realisieren eines virtuellen Drosselns kann basierend auf Einstellungsdaten, die im Voraus eingegeben und gespeichert werden, anhand des Gaspedal-Eingabewertes (APS-Wert) durch die Steuerung 22 zum Bereitstellen eines virtuellen Effektes bestimmt werden, wobei hier die Einstellungsdaten ein Kennfeld, ein mathematischer Ausdruck oder dergleichen sein können.
  • Beispielsweise kann die Steuerung 22 zum Bereitstellen eines virtuellen Effektes die virtuelle Kraftmaschinendrehzahl für das virtuelle Drosseln in dem Zustand, in dem das Fahrzeug angehalten ist, anhand eines Kennfelds unter Verwendung des Gaspedal-Eingabewertes (APS-Wert) als Eingabeparameter bestimmen.
  • Zudem kann die Steuerung 22 zum Bereitstellen eines virtuellen Effektes die virtuelle Kraftmaschinendrehzahl für das virtuelle Drosseln durch Multiplizieren des Gaspedal-Eingabewertes (APS-Wert) mit einem Skalierungsfaktor berechnen.
  • An der zuvor erwähnten bestimmten virtuellen Kraftmaschinendrehzahl für das virtuelle Drosseln kann eine Nachbearbeitung durchgeführt werden und dieselbe kann beispielsweise eine Ratenbegrenzung, ein Filtern oder Einstellen einer oberen Grenze sein.
  • Hier können die obere Grenze und die untere Grenze der Ratenbegrenzung als ein Funktionswert eines Eingabewertes eines Gaspedals und ein Funktionswert einer virtuellen Kraftmaschinendrehzahl eingestellt werden.
  • Während des Filterns kann ein Tiefpassfilter, ein Bleifilter oder dergleichen verwendet werden und die obere Grenze kann durch Einstellen des maximalen Wertes der virtuellen Kraftmaschinendrehzahl eingestellt werden und folglich kann die virtuelle Kraftmaschinendrehzahl, die auf die obere Grenze eingestellt ist, eine Drehzahl sein, die einem virtuellen roten Bereich (siehe der „virtuelle rote Bereich“ der 2) entspricht.
  • Der virtuelle Parameter, wie beispielsweise die virtuelle Kraftmaschinendrehzahl, kann in dem Zustand eingestellt werden, in dem das Fahrzeug angehalten ist, in dem eine tatsächliche Motordrehzahl, die durch den Motordrehzahldetektor erfasst wird, gleich einem voreingestellten Schwellenwert oder kleiner als derselbe ist oder 0 (Null) ist, wobei der angehaltene Zustand angenommen wird, und ein Verfahren zum Einstellen einer virtuellen Kraftmaschinendrehzahl, wenn die tatsächliche Motordrehzahl größer als der Schwellenwert ist, wird nachstehend detaillierter beschrieben werden.
  • Wie oben beschrieben wurde, kann die Steuerung 22 zum Bereitstellen eines virtuellen Effektes, wenn die virtuelle Kraftmaschinendrehzahl für das virtuelle Drosseln unter Verwendung der virtuellen Leerlaufdrehzahl als die untere Grenze bestimmt wird, einen Betrieb einer Anzeigevorrichtung des Fahrzeugs, das heißt eines Drehzahlmessers der Gerätegruppe 53, steuern, um die bestimmte virtuelle Kraftmaschinendrehzahl anzuzeigen.
  • Natürlich kann eine virtuelle Kraftmaschinendrehzahl für das Drosseln, bei dem ein Fahrer ein Gaspedal in dem Zustand betätigt, in dem das Fahrzeug angehalten ist, als ein Wert basierend auf dem Gaspedal-Eingabewert (APS-Wert) bestimmt werden, wie oben beschrieben wurde, und der Wert der virtuellen Kraftmaschinendrehzahl, der auf der Gerätegruppe 53 angezeigt wird, kann jedes Mal erhöht werden, wenn der Fahrer das Gaspedal unter Verwendung der virtuellen Leerlaufdrehzahl als den niedrigsten Wert betätigt.
  • In diesem Fall kann die tatsächliche Motordrehzahl jedoch die Drehzahl in dem angehaltenen Zustand wie in dem virtuellen Leerlaufzustand sein.
  • Wie oben beschrieben wurde, kann die virtuelle Kraftmaschinendrehzahl für das Drosseln durch die Gerätegruppe 53 in Echtzeit angezeigt werden und gleichzeitig kann die Steuerung 22 zum Bereitstellen eines virtuellen Effektes, wie in dem virtuellen Leerlaufzustand, einen virtuellen Vibrationseffekt realisieren, der durch Nachahmen einer Vibration für das tatsächliche Drosseln erhalten wird, um ein virtuelles Drosselgefühl bereitzustellen.
  • In diesem Fall kann ein ähnlicher Vibrationseffekt zu dem Fall des Drosselns bei einem tatsächlichen ICE-Fahrzeug durch eine Vibration des Motors virtualisiert werden und in dieser Hinsicht kann das Vibrationsdrehmoment mit der Vibrationsfrequenz, die durch die Steuerung 22 zum Bereitstellen eines virtuellen Effektes bestimmt wird, auf den Motor 41 angewandt werden.
  • Das heißt, die Steuerung 22 zum Bereitstellen eines virtuellen Effektes kann einen Motordrehmomentbefehl (ein Interventions-Drehmomentbefehl zum Realisieren eines virtuellen Effektes) zum Erzeugen einer Vibration in dem Motor 41 erzeugen, um den Vibrationseffekt für das Drosseln zu virtualisieren, einen Betrieb des Motors 41 gemäß dem erzeugten Motordrehmomentbefehl steuern und eine Motorvibration erzeugen, die durch Realisieren der Kraftmaschinenvibration für das Drosseln in einem Fahrzeug mit Verbrennungskraftmaschine erhalten wird.
  • In diesem Fall kann der Motor durch abwechselndes Ausgeben eines Vorwärtsdrehmoments und eines Rückwärtsdrehmoments mit einer vorbestimmten Dauer zum Vibrieren gebracht werden, was ein Motorsteuerzustand sein kann, in dem das Fahrzeug eine Vibration mit einem Niveau erzeugt, das dem Fall des Drosselns des tatsächlichen ICE-Fahrzeugs ähnelt.
  • Nach einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung kann beim Erzeugen des Motordrehmomentbefehls zum Erzeugen der Motorvibration die Vibrationsfrequenz des Vibrationsdrehmoments ein Wert sein, der gemäß einer virtuellen Kraftmaschinendrehzahl bestimmt wird, die kein konstanter Wert ist, wie in dem virtuellen Leerlaufzustand, und beispielsweise kann sich die Vibrationsfrequenz in Abhängigkeit von einer Veränderung der virtuellen Kraftmaschinendrehzahl linear und proportional verändern.
  • Wenn die virtuelle Kraftmaschinendrehzahl eine voreingestellte obere Grenze oder ein der oberen Grenze in etwa entsprechendes Niveau durch Einstellen eines Differenzwertes oder kleiner erreicht, kann ein Vibrationsdrehmoment zum Nachahmen einer virtuellen Kraftstoffabsperrung auf den Motor 41 angewandt werden.
  • Auch im Falle einer Vibration für eine virtuelle Kraftstoffabsperrung kann die Steuerung 22 zum Realisieren eines virtuellen Effektes einen Motordrehmomentbefehl zum Erzeugen einer Vibration in dem Motor 41 erzeugen, um einen Vibrationseffekt virtuell zu bilden, den Betrieb des Motors 41 gemäß dem erzeugten Motordrehmomentbefehl steuern und eine Motorvibration erzeugen, die durch Kopieren der Kraftmaschinenvibration für eine Kraftstoffabsperrung in dem Fahrzeug mit Verbrennungskraftmaschine erhalten wird (siehe 2).
  • In diesem Fall können die Amplitude und die Dauer des Vibrationsdrehmoments auf andere Werte als jene des Vibrationsdrehmoments in dem virtuellen Leerlaufzustand eingestellt werden.
  • Wie oben beschrieben wurde, kann der Vibrationseffekt realisiert werden und gleichzeitig ein Geräusch mit einer Tonhöhe, die der virtuellen Leerlaufdrehzahl für das virtuelle Drosseln entspricht, durch eine Tonvorrichtung erzeugt werden.
  • An sich kann ein virtueller akustischer Effekt, der durch Nachahmen eines Kraftmaschinengeräusches beim Drosseln in dem Fahrzeug mit Verbrennungskraftmaschine erhalten wird, in der virtuellen Drosselsituation realisiert werden.
  • Nach einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung wird es nicht erwünscht, eine Frequenz eines Geräusches mit der virtuellen Kraftmaschinendrehzahl wie die Frequenz des Vibrationsdrehmoments zu assoziiert, aber die Frequenz des Geräusches kann zu der virtuellen Kraftmaschinendrehzahl linear und proportional verändert werden.
  • Anfahrmodus
  • Ein Verfahren zum Virtualisieren der Charakteristiken eines ICE-Fahrzeugs nach der vorliegenden Offenbarung kann eine Operation zum Realisieren eines virtuellen Kupplungsrutscheffektes durch Verändern einer virtuellen Kraftmaschinendrehzahl beim Anfahren eines Fahrzeugs enthalten.
  • Ein Anfahrmodus wird in Bezug auf 3 beschrieben werden.
  • Bei einem Fahrzeug mit Verbrennungskraftmaschine kann sich ein Rutschen der Kupplung ereignen, wenn sich ein Getriebe in einer Fahrstufe (D) befindet und ein Fahrer gleichzeitig ein Bremspedal und ein Gaspedal tritt bzw. niederdrückt, und dann, wenn der Fahrer seinen Fuß von dem Bremspedal nimmt, kann das Fahrzeug angefahren bzw. in Bewegung gesetzt werden.
  • Der Anfahrmodus kann durch eine Virtualisierung der Situation des Anfahrens und des Rutschens der Kupplung erhalten werden.
  • Der zuvor erwähnte virtuelle Leerlauf oder das Gefühl des virtuellen Drosselns kann gebildet werden, wenn die tatsächliche Motordrehzahl, die durch den Motordrehzahldetektor erfasst wird, gleich einem vorbestimmten Schwellenwert oder kleiner als derselbe oder 0 (Null) ist, was dem angehaltenen Zustand entspricht, wobei hier die virtuelle Kraftmaschinendrehzahl in Abhängigkeit von einem Gaspedal-Eingabewert (APS-Wert) von einem Fahrer bestimmt werden kann.
  • Wenn die tatsächliche Motordrehzahl gleich einem Schwellenwert oder kleiner als derselbe ist oder 0 in den Zuständen eines eingeschalteten bzw. betätigten Bremspedals und betätigten Gaspedals (brake pedal-on and accelerator pedal-on states) ist, kann sich andererseits ein Kupplungsrutschen ereignen, und dann, wenn die tatsächliche Motordrehzahl größer als der Schwellenwert ist, kann das Fahrzeug angefahren werden und die virtuelle Kraftmaschinendrehzahl in dem Anfahrmodus, der eine Situation eines Rutschens der Kupplung enthält, anhand der tatsächlichen Motordrehzahl bestimmt werden.
  • Im Detail kann beim Anfahren des Fahrzeugs die virtuelle Kraftmaschinendrehzahl als ein Wert bestimmt werden, der durch Multiplizieren eines virtuellen Übersetzungsverhältnisses, das der gegenwärtigen virtuellen Getriebestufe (virtuelle Ist-Getriebestufe) entspricht, die durch das virtuelle Getriebemodell bestimmt wird, mit der tatsächlichen Motordrehzahl erhalten wird.
  • Im Falle des Rutschens der Kupplung, was der Zustand ist, in dem ein Fahrer sowohl ein Gaspedal als auch ein Bremspedal niederdrückt, kann die tatsächliche Motordrehzahl jedoch gleich einem Schwellenwert oder kleiner als derselbe oder 0 sein, wobei sich hier ein Rutschen der Kupplung in einem ICE-Antriebssystem ereignet, und folglich kann nach der vorliegenden Offenbarung ein virtueller Kupplungsrutscheffekt eines anfänglichen Anfahrens durch Kopieren des Kupplungsrutschens gebildet werden.
  • Zwar wird ein virtueller Kupplungsrutscheffekt während des Anfahrens des Fahrzeugs realisiert, aber die virtuelle Kraftmaschinendrehzahl kann basierend auf der tatsächlichen Motordrehzahl und dem Gaspedal-Eingabewert (APS-Wert), aber nicht auf der tatsächlichen Motordrehzahl alleine berechnet werden.
  • In diesem Fall kann ein Wert durch Multiplizieren der tatsächlichen Motordrehzahl mit dem virtuellen Übersetzungsverhältnis, das der virtuellen Ist-Getriebestufe entspricht, erhalten werden und folglich kann die virtuelle Kraftmaschinendrehzahl durch weiteres Addieren der Drehzahl des virtuellen Kupplungsrutschens berechnet werden.
  • Hier kann eine virtuelle Getriebestufe, wenn der virtuelle Kupplungsrutscheffekt während des Anfahrens des Fahrzeugs realisiert werden muss, die Stufe 1 sein und folglich kann das virtuelle Übersetzungsverhältnis ein Übersetzungsverhältnis sein, das eingestellt ist, wenn die virtuelle Getriebestufe die Stufe 1 ist.
  • Eine Steuerung, das heißt die Steuerung 22 zum Bereitstellen eines virtuellen Effektes der ersten Steuerung 20, kann die Drehzahl des virtuellen Kupplungsrutschens anhand des Gaspedal-Eingabewertes (APS-Wert) berechnen und in diesem Fall kann die Drehzahl des virtuellen Kupplungsrutschens basierend auf dem Gaspedal-Eingabewert (APS-Wert) unter Verwendung eines Kennfelds, eines mathematischen Ausdrucks oder eines ICE-Antriebssystemmodells berechnet werden.
  • Bei Verwendung des ICE-Antriebssystemmodells kann, wenn das virtuelle Drehmoment unter Verwendung einer Funktion des Gaspedal-Eingabewertes (APS-Wert) in dem Modell berechnet wird, die Drehzahl des virtuellen Kupplungsrutschens unter Verwendung einer Funktion des berechneten virtuellen Drehmoments berechnet werden.
  • An sich kann die virtuelle Kraftmaschinendrehzahl während des Anfahrens des Fahrzeugs Informationen sein, die in Echtzeit anhand der Motordrehzahl erhalten werden, die die tatsächliche Antriebssystem-Drehzahl eines EV ist, und in Echtzeit anhand des Gaspedal-Eingabewertes (APS-Wert) zusätzlich zu der tatsächlichen Motordrehzahl erhalten werden, während sich das Rutschen der Kupplung während des Anfahrens des Fahrzeugs ereignet.
  • In diesem Fall kann die virtuelle Kraftmaschinendrehzahl, die unter Verwendung der Funktion der tatsächlichen Motordrehzahl erhalten wird, aber nicht die virtuelle Kraftmaschinendrehzahl, die unter Verwendung der Funktion des Gaspedal-Eingabewertes (APS-Wert) erhalten wird, einen diskontinuierlichen Punkt aufweisen, und um das Problem zu lösen, kann die virtuelle Kraftmaschinendrehzahl schließlich durch eine Nachbearbeitung, wie beispielsweise eine voreingestellte Ratenbegrenzung oder ein Filtern, bestimmt werden.
  • Wenn der Schwellenwert in Bezug auf die tatsächliche Motordrehzahl in der Steuerung 22 zum Bereitstellen eines virtuellen Effektes eingestellt wird, kann der Schwellenwert eine vorbestimmte Konstante sein, aber auch auf eine Variable eingestellt werden, die in Abhängigkeit von einer virtuellen Kraftmaschinendrehzahl verändert wird, die unter Verwendung einer Funktion des Gaspedal-Eingabewertes (APS-Wert) bestimmt wird.
  • Die zuvor erwähnte berechnete virtuelle Kraftmaschinendrehzahl während des Anfahrens des Fahrzeugs kann zwei Komponenten enthalten, nämlich (T) eine virtuelle Kraftmaschinendrehzahl, die in Abhängigkeit von einer tatsächlichen Motordrehzahl verändert wird, und GD eine Komponente, die eine Komponente der virtuellen Kraftmaschinendrehzahl überschreitet, die in Abhängigkeit von der tatsächlichen Motordrehzahl verändert wird.
  • Hier kann die Komponente, die die Komponente der virtuellen Kraftmaschinendrehzahl überschreitet, als eine Menge des virtuellen Kupplungsrutschens bezeichnet werden und der oben erwähnten Drehzahl des virtuellen Kupplungsrutschens entsprechen.
  • Die zuvor erwähnte Nachbearbeitung, wie beispielsweise eine Ratenbegrenzung und ein Filtern, kann auf ① und ② oben separat oder selektiv angewandt werden.
  • Ungeachtet dessen, ob die tatsächliche Motordrehzahl gleich dem Schwellenwert oder kleiner als derselbe ist oder größer als der Schwellenwert ist, kann, wenn die virtuelle Kraftmaschinendrehzahl eine voreingestellte obere Grenze oder ein Niveau nahe der oberen Grenze durch einen Einstellungs-Differenzwert oder kleiner erreicht, ein Vibrationsdrehmoment zum Nachahmen einer virtuellen Kraftstoffabsperrung auf den Motor angewandt werden.
  • Wie bei dem Verfahren zum Bilden einer Empfindung während eines virtuellen Drosselns beschrieben wurde, kann die Steuerung 22 zum Bereitstellen eines virtuellen Effektes eine Vibration für eine virtuelle Kraftstoffabsperrung durch Erzeugen eines Motordrehmomentbefehls zum Erzeugen einer Vibration in dem Motor, um einen Vibrationseffekt zu virtualisieren, Steuern eines Betriebs des Motors gemäß dem erzeugten Motordrehmomentbefehl und Erzeugen einer Motorvibration bilden, die durch Nachahmen der Kraftmaschinenvibration für eine Kraftstoffabsperrung in dem Fahrzeug mit Verbrennungskraftmaschine erhalten wird.
  • In diesem Fall kann die Amplitude oder die Dauer des Vibrationsdrehmoments auf andere Werte als das Vibrationsdrehmoment in dem virtuellen Leerlaufzustand, dem virtuellen Drosselzustand oder bei der Realisierung des virtuellen Kupplungsrutscheffektes eingestellt werden.
  • Wenn die endgültige virtuelle Kraftmaschinendrehzahl zum Realisieren eines virtuellen Kupplungsrutschens bestimmt wird, kann die Steuerung 22 zum Bereitstellen eines virtuellen Effektes, wie oben beschrieben wurde, einen Betrieb einer Anzeigevorrichtung des Fahrzeugs, das heißt eines Drehzahlmessers der Gerätegruppe 53, steuern, um die bestimmte virtuelle Kraftmaschinendrehzahl in Echtzeit visuell anzuzeigen.
  • Gleichzeitig kann die Steuerung 22 zum Bereitstellen eines virtuellen Effektes einen virtuellen Vibrationseffekt realisieren, der durch Nachahmen einer Vibration während des Anfahrens des Fahrzeugs und Kupplungsrutschens erhalten wird.
  • In diesem Fall kann ein Vibrationseffekt ähnlich dem Fall des tatsächlichen Kupplungsrutschens durch eine Motorvibration virtualisiert werden, wobei hier das Vibrationsdrehmoment mit der Vibrationsfrequenz, die durch die Steuerung 22 zum Bereitstellen eines virtuellen Effektes bestimmt wird, auf den Motor angewandt werden kann.
  • Das heißt, die Steuerung 22 zum Bereitstellen eines virtuellen Effektes kann einen Motordrehmomentbefehl zum Erzeugen einer Vibration in dem Motor erzeugen, um den Vibrationseffekt während des virtuellen Kupplungsrutschens zu virtualisieren, einen Betrieb des Motors gemäß dem erzeugten Motordrehmomentbefehl steuern und eine Motorvibration erzeugen, die durch Realisieren einer Vibration während des Rutschens der Kupplung in dem Fahrzeug mit Verbrennungskraftmaschine erhalten wird.
  • In diesem Fall kann der Motor durch abwechselndes Ausgeben eines Vorwärtsdrehmoments und eines Rückwärtsdrehmoments mit einer vorbestimmten Dauer zum Vibrieren gebracht werden, was ein Motorsteuerzustand sein kann, in dem das Fahrzeug eine Vibration mit einem Niveau erzeugt, das dem Fall des Rutschens der Kupplung ähnelt.
  • Beim Erzeugen des Motordrehmomentbefehls zum Erzeugen der Motorvibration kann die Vibrationsfrequenz des Vibrationsdrehmoments, wenn der virtuelle Kupplungsrutscheffekt realisiert wird, wie beim virtuellen Drosseln auch gemäß der Veränderung der virtuellen Kraftmaschinendrehzahl linear und proportional verändert werden.
  • Wenn der Vibrationseffekt realisiert wird und gleichzeitig der virtuelle Kupplungsrutscheffekt realisiert wird, kann die Steuerung 22 zum Bereitstellen eines virtuellen Effektes wie im Fall des virtuellen Drosselns zudem auch ein Geräusch mit einer Tonhöhe, die der virtuellen Leerlaufdrehzahl entspricht, durch eine Tonvorrichtung erzeugen.
  • Dann kann ein Verfahren zur Virtualisierung der Charakteristiken eines Fahrzeugs mit Verbrennungskraftmaschine nach der vorliegenden Offenbarung eine Operation zum Realisieren einer Vibration und eines akustischen Effektes enthalten, die durch Nachahmen eines ICE-Antriebssystems durch Steuern eines Motordrehmoments während einer Fahrt des Fahrzeugs erhalten werden.
  • Eine Steuerung, das heißt, die Steuerung 22 zum Bereitstellen eines virtuellen Effektes der ersten Steuerung, kann die virtuelle Kraftmaschinendrehzahl in Echtzeit unter Verwendung des gleichen Verfahrens wie in dem Fall berechnen, in dem der Kupplungsrutscheffekt während einer Fahrt des Fahrzeugs realisiert wird, wobei die tatsächliche Motordrehzahl größer als der Schwellenwert ist.
  • In diesem Fall kann die virtuelle Kraftmaschinendrehzahl basierend auf der tatsächlichen Motordrehzahl bestimmt werden, die durch den Motordrehzahldetektor erfasst wird, und detailliert als ein Wert bestimmt werden, der durch Multiplizieren eines virtuellen Übersetzungsverhältnisses, das der gegenwärtigen virtuellen Getriebestufe entspricht, mit der tatsächlichen Motordrehzahl erhalten wird.
  • Wenn die endgültige virtuelle Kraftmaschinendrehzahl durch eine Nachbearbeitung auf gleiche Weise wie in dem Fall bestimmt wird, in dem der zuvor erwähnte virtuelle Kupplungsrutscheffekt realisiert wird, kann die Steuerung 22 zum Bereitstellen eines virtuellen Effektes einen Betrieb einer Anzeigevorrichtung des Fahrzeugs, das heißt eines Drehzahlmessers der Gerätegruppe 53, steuern, um die bestimmte virtuelle Kraftmaschinendrehzahl in Echtzeit anzuzeigen.
  • Gleichzeitig kann eine Steuerung, das heißt die Steuerung 22 zum Bereitstellen eines virtuellen Effektes der ersten Steuerung, einen Interventions-Drehmomentbefehl zum Realisieren eines virtuellen Effektes zum Nachahmen einer charakteristischen Vibration des ICE-Antriebssystems bestimmen, die sich bei einem Fahrzeug mit einer Kraftmaschine, einem Getriebe und einer Kupplung, die in demselben installiert sind, ereignet, während das Fahrzeug fährt.
  • Dann kann die Steuerung den endgültigen Motordrehmomentbefehl unter Verwendung eines Verfahrens zum Addieren des bestimmten Interventions-Drehmomentbefehls zum Realisieren eines virtuellen Effektes zu einem Motordrehmomentbefehl (grundlegender Drehmomentbefehl) zum Steuern eines gewöhnlichen Motors bestimmen und erzeugen.
  • Infolgedessen steuert die Steuerung einen Betrieb des Motors gemäß dem endgültigen Motordrehmomentbefehl und folglich kann das Gefühl des ICE-Antriebssystems virtualisiert werden, während ein Elektrofahrzeug fährt.
  • Die charakteristische Vibration kann zusätzlich zu der zuvor erwähnten Leerlaufvibration sowohl eine Kupplungs-Haft-Rutsch-Vibration, einen virtuellen Gangschalteffekt, einen Beschleunigungseffekt, der erzeugt wird, wenn ein Ladedruck eines Turboladers erhöht wird, als auch eine Vibration enthalten, die aufgrund einer Verzerrung einer Drehachse eines Getriebes erzeugt wird.
  • Eine Steuerung, das heißt die Steuerung 22 zum Bereitstellen eines virtuellen Effektes der ersten Steuerung 20, kann eine Tonhöhe, eine Lautstärke, einen Equalizer oder dergleichen eines Geräusches unter Verwendung des endgültigen Motordrehmomentbefehls oder des tatsächlich gemessenen tatsächlichen Motordrehmoments, des grundlegenden Drehmomentbefehls und eines Interventions-Drehmomentbefehls zum Realisieren eines virtuellen Effektes oder eines Wertes, der durch eine Nachbearbeitung derselben erhalten wird, eines Wertes, der basierend auf einem oder zwei oder mehreren unter denselben berechnet wird, oder eines Wertes, der von einer selektiven Kombination derselben erhalten wird, einstellen.
  • Wenn der Interventions-Drehmomentbefehl zum Realisieren eines virtuellen Effektes nicht angewandt wird, kann beispielsweise eine Tonhöhe des Geräusches eines virtuellen Kraftmaschinengeräusches verglichen zu dem Fall, in dem der Interventions-Drehmomentbefehl zum Realisieren eines virtuellen Effektes angewandt wird, weiter erhöht werden.
  • Die Lautstärke des virtuellen Kraftmaschinengeräusches kann ferner erhöht werden, während der endgültige Motordrehmomentbefehl oder das tatsächliche Motordrehmoment erhöht wird.
  • Während ein Wert des grundlegenden Drehmomentbefehls reduziert wird, kann eine Verstärkung in einem Bereich eines tiefen Tons eines Kraftmaschinengeräusches in einen größeren Wert geändert werden, oder während der Wert des grundlegenden Drehmomentbefehls erhöht wird, kann eine Verstärkung in einem Bereich eines hohen Tons eines Kraftmaschinengeräusches in einen größeren Wert geändert werden.
  • Wenn ein akustischer Effekt realisiert wird, können verschiedene Tonhöhen des Geräusches gemischt werden, und der Bereich, in dem die Tonhöhen des Geräusches gemischt werden, kann in Abhängigkeit von einer Veränderung pro Stunde eines der zuvor erwähnten Drehmomentbefehle eingestellt werden.
  • 4 veranschaulicht, dass eine Funktion eines virtuellen Schaltens eines Gangs bzw. eines virtuellen Schaltvorgangs (VGS; engl. virtual gear shift), das heißt eine Funktion zum Bilden eines virtuellen Gangschalteffektes in einem Fahrmodus, nachdem ein Fahrzeug angefahren wird, ausgeführt werden kann, und veranschaulicht ein Beispiel einer virtuellen Ist-Getriebestufe und einer virtuellen Soll-Getriebestufe, wenn ein virtueller Gangschalteffekt gebildet wird.
  • Hier wird eine Operation zum Bilden eines virtuellen Gangschalteffektes nachstehend beschrieben werden.
  • Der virtuelle Gangschalteffekt kann durch Nachahmen eines Fahrzeugverhaltens und einer Bewegung, die ein Fahrer während eines Schaltvorgangs eines Mehrstufengetriebes erfährt, gebildet werden und während der Operation zum Bilden des virtuellen Gangschalteffektes kann der virtuelle Gangschalteffekt durch Steuern eines Motors (ein Antriebsmotor) erzeugt und gebildet werden.
  • Um den virtuellen Gangschalteffekt zu bilden, kann ein ICE-Antriebssystemmodell, das durch Nachahmen einer ICE, eines Getriebes oder dergleichen erhalten wird, in der Steuerung 22 zum Bereitstellen eines virtuellen Effektes eingestellt werden, eine Drehmoment-Intervention bzw. ein Eingriff in ein Drehmoment des virtuellen Schaltvorgangs durchgeführt werden, während sich ein Gangschaltereignis in dem virtuellen Getriebemodell des ICE-Antriebssystemmodells ereignet, und in diesem Fall kann das Interventions-Drehmoment des virtuellen Schaltvorgangs (das ein Interventions-Drehmoment zum Realisieren eines virtuellen Effektes während eines virtuellen Schaltens eines Ganges ist) in Form eines Motordrehmomentbefehls realisiert werden.
  • Das heißt, ein virtueller Gangschalteffekt kann durch Steuern eines Motordrehmoments beim Auftreten eines Gangschaltereignisses erzeugt und gebildet werden und ein Motordrehmomentbefehl kann korrigiert werden, um einen virtuellen Gangschalteffekt zu erzeugen und zu bilden, und in diesem Fall kann ein Korrektur-Drehmoment zum Korrigieren des Motordrehmomentbefehls ein Interventions-Drehmoment des virtuellen Schaltvorgangs sein.
  • In einem Steuervorgang zum Erzeugen eines virtuellen Gangschalteffektes eines Elektrofahrzeugs kann eine Steuerung (die eine Steuerung zum Realisieren eines virtuellen Effektes sein kann) anhand einer virtuellen Fahrzeuggeschwindigkeit und eines Gaspedal-Eingabewertes (APS-Wert) (oder einer Fahrzeuglast) unter Verwendung eines voreingestellten Gangschaltplan-Kennfeldes bestimmen, ob sich ein Gangschaltereignis ereignet, und eine virtuelle Soll-Getriebestufe bestimmen.
  • Hier kann die virtuelle Fahrzeuggeschwindigkeit unter Verwendung der tatsächlichen Motordrehzahl und eines virtuellen Enduntersetzungsverhältnisses als ein Wert bestimmt werden, der zu der tatsächlichen Motordrehzahl direkt proportional ist, und das virtuelle Enduntersetzungsverhältnis kann ein voreingestellter Wert in der Steuerung 22 zum Bereitstellen eines virtuellen Effektes sein.
  • Die Steuerung kann eine virtuelle Ist-Getriebestufe bestimmen und eine Gangschaltklasse anhand der bestimmten virtuellen Soll-Getriebestufe bestimmen und ein Profil des Interventions-Drehmoments des virtuellen Schaltvorgangs, das der bestimmten gegenwärtigen Gangschaltklasse entspricht, unter den voreingestellten Profilen des Interventions-Drehmoments des virtuellen Schaltvorgangs für jeweilige voreingestellte Gangschaltklassen auswählen.
  • Hier kann das Profil des Interventions-Drehmoments des virtuellen Schaltvorgangs ein Drehmomentprofil mit einem voreingestellten Wert des Interventions-Drehmoments des virtuellen Schaltvorgangs sein, der von einer Fortschrittsrate des Schaltvorgangs abhängt, und die Fortschrittsrate des Schaltvorgangs kann als beispielsweise ein Prozentsatz (%) einer gezählten Zeit in Bezug auf eine gesamte voreingestellte Gangschaltzeit bestimmt werden und sich erhöhen, bis dieselbe 100% erreicht.
  • Die Gangschaltklasse kann in Power-on-Hochschalten bzw. Hochschalten unter Leistung, Power-off-Hochschalten bzw. Hochschalten ohne Leistung (Lift-Foot-Up), Power-on-Herunterschalten bzw. Herunterschalten unter Leistung (Kickdown), Power-off-Herunterschalten bzw. Herunterschalten ohne Leistung, Beinahe-Stopp-Herunterschalten und dergleichen klassifiziert werden.
  • Um das Interventions-Drehmoment des virtuellen Schaltvorgangs zu berechnen, kann die Steuerung die gegenwärtige Gangschaltklasse bestimmen und in diesem Fall kann das Bestimmungsverfahren das Hochschalten sein, wenn die virtuelle Soll-Getriebestufe höher als die virtuelle Ist-Getriebestufe ist (d.h. virtuelle Soll-Getriebestufe > virtuelle Ist-Getriebestufe), und im Gegensatz dazu kann das Bestimmungsverfahren das Herunterschalten sein, wenn die virtuelle Soll-Getriebestufe niedriger als die virtuelle Ist-Getriebestufe ist (d.h. virtuelle Soll-Getriebestufe < virtuelle Ist-Getriebestufe).
  • Wenn der grundlegende Drehmomentbefehl (Motordrehmomentbefehl) größer als ein voreingestellter Bezugs-Drehmomentwert ist, kann das Bestimmungsverfahren zudem Power-on sein, und wenn der grundlegende Drehmomentbefehl (Motordrehmomentbefehl) kleiner als der voreingestellte Bezugs-Drehmomentbefehl ist, kann das Bestimmungsverfahren Power-off sein.
  • 4 ist eine Darstellung, die ein Beispiel eines Gangschaltplan-Kennfelds zeigt, das zum Bilden eines virtuellen Gangschalteffektes verwendet wird, nach einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung und veranschaulicht ein Beispiel eines Gangschaltplan-Kennfelds zum Hochschalten und eines Gangschaltplan-Kennfelds zum Herunterschalten.
  • Dann kann die Steuerung das Interventions-Drehmoment des virtuellen Schaltvorgangs zum Erzeugen eines virtuellen Gangschalteffektes in Echtzeit gemäß dem ausgewählten Profil des Interventions-Drehmoments des virtuellen Schaltvorgangs bestimmen und den endgültigen Motordrehmomentbefehl durch Korrigieren des Motordrehmomentbefehls (grundlegender Drehmomentbefehl) unter Verwendung des Interventions-Drehmoments des virtuellen Schaltvorgangs bestimmen.
  • In diesem Fall kann das Drehmoment unter Verwendung eines Verfahrens zum Addieren des Interventions-Drehmoments des virtuellen Schaltvorgangs zu dem Motordrehmomentbefehl korrigiert werden.
  • Wenn der endgültige Motordrehmomentbefehl erzeugt wird, kann die Steuerung, wie oben beschrieben wurde, einen Betrieb des Motors zum Antreiben des Fahrzeugs gemäß dem erzeugten endgültigen Motordrehmomentbefehl steuern, um den virtuellen Gangschalteffekt durch den Motor zu erzeugen.
  • Wenn das Interventions-Drehmoment des virtuellen Schaltvorgangs bestimmt wird, das heißt, jedes Mal, wenn sich ein Gangschaltereignis ereignet, kann der Motordrehmomentbefehl unter Verwendung des bestimmten Interventions-Drehmoments des virtuellen Schaltvorgangs korrigiert werden und der virtuelle Gangschalteffekt kann durch Steuern eines Betriebs des Motors gemäß dem korrigierten Motordrehmomentbefehl erzeugt werden.
  • Der Steuervorgang zum Erzeugen und Bilden eines virtuellen Gangschalteffektes wurde oben beschrieben und die Steuerung 22 zum Bereitstellen eines virtuellen Effektes kann eine virtuelle Kraftmaschinendrehzahl als einen Wert bestimmen, der durch Multiplizieren eines virtuellen Übersetzungsverhältnisses der virtuellen Ist-Getriebestufe, die durch ein virtuelles Getriebemodell bestimmt wird, mit einer tatsächlichen Motordrehzahl, während das Fahrzeug fährt, erhalten wird, und einen Drehzahlmesser der Gerätegruppe 53 steuern, um die bestimmte virtuelle Kraftmaschinendrehzahl und eine Zahl der virtuellen Ist-Getriebestufen in Echtzeit anzuzeigen.
  • Folglich können die Einrichtung und das Verfahren zur Virtualisierung der Charakteristiken eines ICE-Fahrzeugs in einem Elektrofahrzeug nach der vorliegenden Offenbarung die Charakteristiken eines ICE-Antriebssystems in einem Elektrofahrzeug ohne eine ICE (Kraftmaschine), ein Getriebe und eine Kupplung virtualisieren und dem Fahrer in dem Elektrofahrzeug einen Betriebseffekt und einen Fahreffekt bereitstellen, wie wenn eine ICE, ein Getriebe und eine Kupplung tatsächlich betätigt würden.
  • Der Fahrer kann zudem ein Fahrgefühl einher mit einem Interesse, einer Begeisterung, einem Gefühl der direkten Verbindung oder dergleichen erfahren, die durch das ICE-Antriebssystem in seinem Fahrzeug ohne das Wechseln eines Fahrzeugs bereitgestellt werden.
  • Die vorliegende Offenbarung wurde in Bezug auf verschiedene Ausgestaltungen derselben detailliert beschrieben. Jemand mit Fähigkeiten in der Technik wird jedoch einsehen, dass an diesen Ausgestaltungen Änderungen vorgenommen werden können, ohne von den Prinzipien und dem Wesen der vorliegenden Offenbarung abzuweichen, deren Bereich in den beiliegenden Ansprüchen und Äquivalenten derselben definiert ist.

Claims (20)

  1. Verfahren zur Virtualisierung von Charakteristiken eines Fahrzeugs mit Verbrennungskraftmaschine in einem Elektrofahrzeug, wobei das Verfahren Folgendes aufweist: Empfangen von Fahrzeug-Fahrinformationen in Bezug auf das Elektrofahrzeug an einer Steuerung; Bestimmen eines gegenwärtigen Fahrzeug-Fahrmodus basierend den Fahrzeug-Fahrinformationen durch die Steuerung; Bestimmen einer virtuellen Kraftmaschinendrehzahl für den Fahrzeug-Fahrmodus durch die Steuerung; Ausgeben eines Steuersignals zum Virtualisieren von Charakteristiken eines Antriebssystems einer Verbrennungskraftmaschine (ICE), die dem gegenwärtigen Fahrzeug-Fahrmodus entsprechen; und Virtualisieren der Charakteristiken des ICE-Antriebssystems, die dem gegenwärtigen Fahrzeug-Fahrmodus entsprechen, durch Steuern eines Betriebs einer Virtualisierungsvorrichtung gemäß dem von der Steuerung ausgegebenen Steuersignal durch die Steuerung.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Fahrzeug-Fahrmodus zumindest einen Leerlaufmodus, einen Drosselmodus, einen Anfahrmodus und/oder einen Fahrmodus aufweist.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Fahrzeug-Fahrinformationen zumindest Folgendes enthalten: einen Gaspedal-Eingabewert, der durch einen Gaspedal-Detektor erfasst wird; einen Bremspedal-Eingabewert, der durch einen Bremspedal-Detektor erfasst wird; und/oder eine Drehzahl eines Antriebsmotors, die durch einen Motordrehzahldetektor erfasst wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Bestimmen der virtuellen Kraftmaschinendrehzahl Folgendes aufweist: wenn der gegenwärtige Fahrzeug-Fahrmodus als ein Leerlaufmodus in einem Zustand bestimmt wird, in dem das Fahrzeug angehalten ist, Bestimmen einer voreingestellten virtuellen Leerlaufdrehzahl als die virtuelle Kraftmaschinendrehzahl durch die Steuerung.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Bestimmen der virtuellen Kraftmaschinendrehzahl Folgendes aufweist: in einer Einschaltsituation, in der ein Einschaltsignal des Fahrzeugs eingegeben wird, Bestimmen der virtuellen Kraftmaschinendrehzahl gemäß einem Profil der virtuellen Kraftmaschinendrehzahl, das eingestellt ist, um sich von 0 (Null) in die virtuelle Leerlaufdrehzahl zu ändern.
  6. Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Bestimmen der virtuellen Kraftmaschinendrehzahl Folgendes aufweist: wenn der gegenwärtige Fahrzeug-Fahrmodus als ein Drosselmodus in einem Zustand bestimmt wird, in dem das Elektrofahrzeug angehalten ist, Bestimmen der virtuellen Kraftmaschinendrehzahl gemäß einem Gaspedal-Eingabewert der Fahrzeug-Fahrinformationen durch die Steuerung.
  7. Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Bestimmen der virtuellen Kraftmaschinendrehzahl Folgendes aufweist: wenn der gegenwärtige Fahrzeug-Fahrmodus als ein Anfahrmodus bestimmt wird und basierend auf dem Gaspedal-Eingabewert und einem Bremspedal-Eingabewert bestimmt wird, dass ein Fahrer ein Bremspedal und ein Gaspedal gleichzeitig betätigt, Bestimmen der virtuellen Kraftmaschinendrehzahl, die einem Zustand eines virtuellen Kupplungsrutschens entspricht, durch eine Steuerung.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei die virtuelle Kraftmaschinendrehzahl, die dem Zustand des virtuellen Kupplungsrutschens entspricht, basierend auf Folgendem bestimmt wird: einer Drehzahl eines Antriebsmotors, die durch den Motordrehzahldetektor erfasst wird; einem voreingestellten virtuellen Übersetzungsverhältnis eines Getriebes; und dem Gaspedal-Eingabewert, der durch den Gaspedal-Detektor erfasst wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei die virtuelle Kraftmaschinendrehzahl, die dem Zustand des virtuellen Kupplungsrutschens entspricht, als ein Wert bestimmt wird, der durch Addieren der Drehzahl des virtuellen Kupplungsrutschens, die basierend auf dem erfassten Gaspedal-Eingabewert bestimmt wird, zu einem Wert erhalten wird, der durch Multiplizieren der erfassten Drehzahl des Antriebsmotors und des voreingestellten virtuellen Übersetzungsverhältnisses erhalten wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 7, wobei, wenn das Bremspedal durch den Fahrer in einem Zustand des virtuellen Kupplungsrutschens des Anfahrmodus freigegeben wird, die Steuerung konfiguriert ist, um die virtuelle Kraftmaschinendrehzahl basierend auf dem erfassten Antriebsmotor und dem virtuellen Übersetzungsverhältnis zu bestimmen, das einer Ist-Getriebestufe entspricht, die durch ein virtuelles Getriebemodell basierend auf den Fahrzeug-Fahrinformationen bestimmt wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Bestimmen der virtuellen Kraftmaschinendrehzahl Folgendes aufweist: wenn der gegenwärtige Fahrzeug-Fahrmodus als ein Fahrmodus bestimmt wird, Bestimmen der virtuellen Kraftmaschinendrehzahl anhand der erfassten Drehzahl des Antriebsmotors und des virtuellen Übersetzungsverhältnisses, das dem gegenwärtigen virtuellen Übersetzungsverhältnis entspricht, das durch ein virtuelles Getriebemodell basierend auf den Fahrzeug-Fahrinformationen bestimmt wird, durch die Steuerung.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei, wenn der gegenwärtige Fahrzeug-Fahrmodus als ein Fahrmodus bestimmt wird, die Steuerung konfiguriert ist, um einen Wert zu bestimmen, der durch Multiplizieren der erfassten Drehzahl des Antriebsmotors mit dem virtuellen Übersetzungsverhältnis erhalten wird, das der gegenwärtigen virtuellen Getriebestufe entspricht.
  13. Verfahren nach Anspruch 11, wobei: die Virtualisierungsvorrichtung ein Antriebsmotor des Fahrzeugs ist, der konfiguriert ist, um ein Vibrationsdrehmoment, das durch Nachahmen einer Vibration des ICE-Antriebssystems erhalten wird, gemäß dem Steuersignal der Steuerung auszugeben, die Steuerung konfiguriert ist, um den gegenwärtigen Fahrzeug-Fahrmodus als den Drosselmodus, den Anfahrmodus oder den Fahrmodus zu bestimmen, und wenn die virtuelle Kraftmaschinendrehzahl eine voreingestellte obere Grenze oder einen Wert gleich der oberen Grenze oder kleiner als dieselbe durch einen Einstellungs-Differenzwert erreicht, die Steuerung konfiguriert ist, um das Steuersignal zum Steuern des Antriebsmotors auszugeben und eine virtuelle Kraftstoffabsperrungs-Vibration zu realisieren, um ein voreingestelltes Vibrationsdrehmoment auszugeben, das einer virtuellen Kraftstoffabsperrung entspricht.
  14. Verfahren nach Anspruch 1, wobei: die Virtualisierungsvorrichtung ein Antriebsmotor des Fahrzeugs ist, der zum Ausgeben eines Vibrationsdrehmoments, das durch Nachahmen einer Vibration des ICE-Antriebssystems erhalten wird, gemäß dem Steuersignal der Steuerung konfiguriert ist, und die Steuerung konfiguriert ist, um eine Vibrationsfrequenz des Vibrationsdrehmoments, das gemäß einer virtuellen Drehzahl der Kraftmaschine verändert wird, zu bestimmen und zu verwenden und um ein Steuersignal zum Ausgeben des Vibrationsdrehmoments mit der Vibrationsfrequenz auszugeben.
  15. Verfahren nach Anspruch 1, wobei: die Virtualisierungsvorrichtung eine Tonvorrichtung des Fahrzeugs ist, die konfiguriert ist, um ein Geräusch, das durch Nachahmen eines durch das ICE-Antriebssystem erzeugten Geräusches erhalten wird, gemäß dem Steuersignal der Steuerung auszugeben, und die Steuerung konfiguriert ist, um eine Frequenz und/oder eine Tonhöhe eines Geräusches zu bestimmen und zu verwenden, das der virtuellen Drehzahl der Kraftmaschine entspricht, und um ein Steuersignal zum Ausgeben eines Geräusches mit der Frequenz und/oder der Tonhöhe auszugeben.
  16. Einrichtung zum Virtualisieren von Charakteristiken eines Fahrzeugs mit Verbrennungskraftmaschine in einem Elektrofahrzeug, wobei die Einrichtung Folgendes aufweist: einen Fahrinformations-Detektor, der konfiguriert ist, um Fahrzeug-Fahrinformationen in dem Elektrofahrzeug zu erfassen; eine Steuerung, die zu Folgendem konfiguriert ist: Empfangen der Fahrzeug-Fahrinformationen, die durch den Fahrinformations-Detektor erfasst werden, Bestimmen eines gegenwärtigen Fahrzeug-Fahrmodus basierend auf den Fahrzeug-Fahrinformationen, Bestimmen einer virtuellen Kraftmaschinendrehzahl in dem bestimmten Fahrzeug-Fahrmodus, und Ausgeben eines Steuersignals zum Virtualisieren von Charakteristiken eines Antriebssystems einer Verbrennungskraftmaschine (ICE), die dem gegenwärtigen Fahrzeug-Fahrmodus entsprechen, basierend auf der bestimmten virtuellen Kraftmaschinendrehzahl; und eine Virtualisierungsvorrichtung, die konfiguriert ist, um die Charakteristiken des ICE-Antriebssystems, die dem gegenwärtigen Fahrzeug-Fahrmodus entsprechen, durch Steuern eines Betriebs der Virtualisierungsvorrichtung gemäß dem durch die Steuerung ausgegeben Steuersignal zu virtualisieren.
  17. Einrichtung nach Anspruch 16, wobei der Fahrinformations-Detektor zumindest Folgendes enthält: einen Gaspedal-Detektor, der konfiguriert ist, um einen Gaspedal-Eingabewert eines Fahrers zu erfassen; einen Bremspedal-Detektor, der konfiguriert ist, um einen Bremspedal-Eingabewert des Fahrers zu erfassen; und/oder einen Motordrehzahldetektor, der konfiguriert ist, um eine Drehzahl eines Antriebsmotors zum Antreiben des Fahrzeugs zu erfassen.
  18. Einrichtung nach Anspruch 16, wobei: die Virtualisierungsvorrichtung ein Antriebsmotor des Fahrzeugs ist, der zum Ausgeben eines Vibrationsdrehmoments, das durch Nachahmen einer Vibration des ICE-Antriebssystems erhalten wird, gemäß dem Steuersignal der Steuerung konfiguriert ist, und die Steuerung konfiguriert ist, um eine Vibrationsfrequenz eines Vibrationsdrehmoments zu bestimmen und zu verwenden, das gemäß einer virtuellen Drehzahl der Kraftmaschine verändert wird, und um ein Steuersignal zum Ausgeben des Vibrationsdrehmoments mit der Vibrationsfrequenz auszugeben.
  19. Einrichtung nach Anspruch 16, wobei: die Virtualisierungsvorrichtung eine Tonvorrichtung des Fahrzeugs ist, die konfiguriert ist, um ein Geräusch, das durch Nachahmen eines durch das ICE-Antriebssystem erzeugten Geräusches erhalten wird, gemäß dem Steuersignal der Steuerung auszugeben, und die Steuerung konfiguriert ist, um eine Frequenz und/oder eine Tonhöhe eines Geräusches, das der virtuellen Drehzahl der Kraftmaschine entspricht, zu bestimmen und zu verwenden und um ein Steuersignal zum Ausgeben eines Geräusches mit der Frequenz und/oder der Tonhöhe auszugeben.
  20. Einrichtung nach Anspruch 16, wobei die Virtualisierungsvorrichtung eine Anzeigevorrichtung ist, die zum Anzeigen der virtuellen Kraftmaschinendrehzahl konfiguriert ist.
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