JP2022034647A - Control device of electric vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、少なくともモータを駆動力源とする電動車両の制御装置に関するものである。 The present invention relates to at least a control device for an electric vehicle using a motor as a driving force source.
特許文献1には、モータを駆動力源とする電気自動車に関する発明が記載されている。この特許文献1に記載された電気自動車は、擬似的なシフトチェンジを演出するための所定の契機で、駆動モータのトルクを設定変動量だけ減少させた後に増加させるトルク変動制御を実行する。所定の契機は、例えば、車速、アクセル開度、アクセル開速度、および、ブレーキ踏み込み量などに基づいて規定されている。そして、この特許文献1に記載された電気自動車によれば、上記のようなトルク変動制御を行って擬似的なシフトチェンジを演出することにより、手動変速機を搭載した車両の運転に慣れた運転者が有段変速機を搭載しない電気自動車を運転する場合であっても、その運転者に違和感を与えてしまうことを抑制できる、とされている。
また、特許文献2に記載されている電気自動車は、上記の特許文献1に記載された電気自動車と同様に、擬似的なシフトチェンジを演出するための所定の契機で、インバータのキャリア周波数を設定変動量だけ変化させる周波数変動制御を実行する。この特許文献2に記載された電気自動車における周波数変動制御では、例えば、インバータのキャリア周波数を減少させることにより、モータが発生する低音のノイズが増大し、その増大したノイズによって擬似的なシフトチェンジを演出している。
Further, in the electric vehicle described in
通常、エンジンを駆動力源とする車両(エンジン車両)では、エンジンの回転数を変速して出力トルクを駆動輪へ伝達する変速機が併せて用いられる。近年、エンジン車両の変速機は、運転者によるクラッチペダル操作が不要な自動変速機(AT)が主流になっている。一方、運転者がクラッチペダルおよびシフトレバーを操作してシフトチェンジを行う手動変速機(MT)は減少している。しかしながら、MTは、ATと比較して構造がシンプルであり、そのため、信頼性や耐久性に優れている。そして、MTを搭載したいわゆる3ペダルの車両(MT車)では、運転者が、自ら変速操作を行い、意図する通りに車両を運転操作することによる、快適なドライビングフィールを得ることができる。そのため、依然として3ペダルのMT車を支持する一定数のユーザーが存在する。そのような3ペダルのMT車を好む運転者、あるいは、3ペダルのMT車の運転操作に慣れた運転者は、ATを搭載した車両、もしくは、ハイブリッド車両や変速機を必要としない電気自動車などの電動車両を運転する際に、車両の挙動および運転感覚が従来のMT車と異なっていることに起因する違和感や不足感を抱く場合がある。そこで、上記の特許文献1および特許文献2に記載された電気自動車では、上記のようなトルク変動制御や周波数変動制御を実行することにより、擬似的なシフトチェンジを演出して、従来のMT車を模擬するようにしている。
Usually, in a vehicle (engine vehicle) using an engine as a driving force source, a transmission that shifts the rotation speed of the engine and transmits the output torque to the drive wheels is also used. In recent years, automatic transmissions (ATs), which do not require the driver to operate the clutch pedal, have become the mainstream of transmissions for engine vehicles. On the other hand, the number of manual transmissions (MTs) in which the driver operates the clutch pedal and the shift lever to change the shift is decreasing. However, MT has a simpler structure than AT, and is therefore excellent in reliability and durability. Then, in a so-called three-pedal vehicle (MT vehicle) equipped with an MT, the driver can obtain a comfortable driving feel by performing a shift operation by himself / herself and driving the vehicle as intended. Therefore, there are still a certain number of users who support 3-pedal MT vehicles. A driver who prefers such a 3-pedal MT vehicle, or a driver who is accustomed to driving a 3-pedal MT vehicle, is a vehicle equipped with an AT, a hybrid vehicle, an electric vehicle that does not require a transmission, or the like. When driving an electric vehicle, the behavior and driving sensation of the vehicle may be different from those of a conventional MT vehicle, resulting in a sense of discomfort or insufficiency. Therefore, in the electric vehicle described in
実際に3ペダルのMT車を運転する場面では、運転者は、シフトチェンジの際に、あるいは、車両を発進させる際に、クラッチペダル操作に加えて、シフトレバー操作によるギヤ段の変更やアクセルペダル操作によるエンジン回転数の調整などを同時期に行っている。特に、クラッチペダル操作においては、運転者がクラッチペダルを踏み込むことによってクラッチが解放し、エンジンの出力軸が駆動輪に至る動力伝達経路から切り離される。そのため、運転者によるクラッチペダルの踏み込み量や操作状態に応じて、エンジン回転数やエンジンの出力トルクが変動する。また、運転者のクラッチペダル操作によってクラッチを係合する際には、クラッチは、単純に解放状態から係合状態に遷移するだけではなく、その係合の過程でいわゆる半クラッチの状態になる。例えば、シフトチェンジや車両の発進時にクラッチを係合する場合、運転者は、クラッチペダルを所定の操作量以上に踏み込んでクラッチを解放させている状態から、クラッチペダルの踏み込みを徐々に戻す踏み戻し操作を行う。その踏み戻し操作の過程で、クラッチは、徐々に係合を開始し、スリップしながら不完全に係合する半クラッチ(半係合)の状態になる。そのような半クラッチの状態では、クラッチの係合状態(あるいは、クラッチ伝達トルク)に応じて、また、車速や走行負荷などの影響も受けて、エンジン回転数およびエンジンの出力トルクが複雑に変動する。そのため、3ペダルのMT車の運転者は、シフトチェンジや車両を発進させる際には、クラッチペダル操作、シフトレバー操作、および、アクセルペダル操作など(場合によってはブレーキペダル操作も含めて)の多様な運転操作を連携させ、タイミングを合わせて行っている。したがって、特許文献1および特許文献2に記載された電気自動車のように、駆動モータのトルクやインバータのキャリア周波数を変動させることによる擬似的なシフトチェンジの演出だけでは、上記のような半クラッチの状態を再現して運転者に体感させることはできない。結局、特許文献1および特許文献2に記載されたトルク変動制御や周波数変動制御等の制御技術だけでは、3ペダルのMT車を好む運転者、あるいは、3ペダルのMT車の運転操作に慣れた運転者が抱く違和感や不足感を完全に払拭することはできない。
In the scene of actually driving a 3-pedal MT vehicle, the driver changes the gear stage by operating the shift lever and the accelerator pedal in addition to the clutch pedal operation when changing the shift or when starting the vehicle. The engine speed is adjusted by operation at the same time. In particular, in clutch pedal operation, when the driver depresses the clutch pedal, the clutch is released and the output shaft of the engine is disconnected from the power transmission path leading to the drive wheels. Therefore, the engine speed and the output torque of the engine fluctuate according to the amount of depression of the clutch pedal by the driver and the operating state. Further, when the clutch is engaged by the driver's clutch pedal operation, the clutch not only simply transitions from the released state to the engaged state, but also becomes a so-called half-clutch state in the process of the engagement. For example, when the clutch is engaged at the time of shift change or starting of the vehicle, the driver depresses the clutch pedal more than a predetermined amount of operation to release the clutch, and then gradually returns the depressing of the clutch pedal. Perform the operation. In the process of the step-back operation, the clutch gradually starts to engage, and becomes a half-clutch (half-engagement) state in which the clutch is incompletely engaged while slipping. In such a half-clutch state, the engine speed and the output torque of the engine fluctuate in a complicated manner depending on the engaged state of the clutch (or the clutch transmission torque) and also by the influence of the vehicle speed and the running load. do. Therefore, the driver of a 3-pedal MT vehicle has a variety of clutch pedal operations, shift lever operations, accelerator pedal operations, etc. (including brake pedal operations in some cases) when shifting or starting the vehicle. The various driving operations are linked and the timing is adjusted. Therefore, as in the electric vehicles described in
このように、3ペダルのMT車を好む運転者、あるいは、3ペダルのMT車の運転操作に慣れた運転者に対して、違和感や不足感を持たせずに、快適なドライビングフィールを与えることが可能な電動車両を構成するには、未だ改良の余地があった。 In this way, it is necessary to give a comfortable driving feel to a driver who prefers a 3-pedal MT vehicle or a driver who is accustomed to driving a 3-pedal MT vehicle without feeling any discomfort or lack. There was still room for improvement in constructing an electric vehicle capable of
この発明は上記の技術的課題に着目して考え出されたものであり、クラッチを係合する過程の半クラッチ状態を模擬的に再現し、運転者が従来の3ペダルのMT車と同様の運転操作を体感することが可能な電動車両の制御装置を提供することを目的とするものである。 The present invention was conceived by paying attention to the above technical problems, and simulated the half-clutch state in the process of engaging the clutch, so that the driver can perform the same as the conventional 3-pedal MT vehicle. It is an object of the present invention to provide a control device for an electric vehicle capable of experiencing a driving operation.
上記の目的を達成するために、この発明は、少なくともモータを有する駆動力源と、運転者によって操作されるアクセルペダルと、前記駆動力源を制御するコントローラと、を備え、前記アクセルペダルの操作量に基づいて駆動力を制御する電動車両の制御装置において、前記運転者によって操作される(模擬的な)クラッチペダルと、前記運転者によって操作される(模擬的な)シフトレバーと、を更に備え、前記コントローラは、前記駆動力源として仮想エンジン(仮想の内燃機関)を用いることを仮定し、前記仮想エンジンの出力トルクを選択的に伝達または遮断するとともに、前記出力トルクの伝達状態(伝達量)を連続的に変化させる仮想クラッチを用いることを仮定し、前記シフトレバーの操作位置に対応して設定される変速比に応じて前記仮想エンジンの回転数を変速する仮想手動変速機を用いることを仮定し、前記アクセルペダルの操作量に応じて変化する前記仮想エンジンの回転数を第1エンジン回転数として算出し、車速、および、前記仮想手動変速機で設定されている前記変速比に基づいて、前記仮想クラッチが完全係合した状態における前記仮想エンジンの回転数を第2エンジン回転数として算出し、前記クラッチペダルの操作量に応じて変化する前記仮想クラッチのクラッチ伝達トルク(伝達トルク容量)を算出し、前記第1エンジン回転数と前記第2エンジン回転数とが乖離している場合は、前記クラッチ伝達トルクが大きくなるほど前記第1エンジン回転数が前記第2エンジン回転数に近づくように、前記第1エンジン回転数を変化させることを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the present invention comprises at least a driving force source having a motor, an accelerator pedal operated by a driver, and a controller for controlling the driving force source, and operating the accelerator pedal. In the control device of the electric vehicle that controls the driving force based on the amount, the (simulated) clutch pedal operated by the driver and the (simulated) shift lever operated by the driver are further added. Assuming that the controller uses a virtual engine (virtual internal combustion engine) as the driving force source, the controller selectively transmits or cuts off the output torque of the virtual engine, and the transmission state (transmission) of the output torque. Assuming that a virtual clutch that continuously changes the amount) is used, a virtual manual transmission that shifts the rotation speed of the virtual engine according to the gear ratio set corresponding to the operation position of the shift lever is used. Assuming that, the rotation speed of the virtual engine that changes according to the operation amount of the accelerator pedal is calculated as the first engine rotation speed, and the vehicle speed and the gear ratio set by the virtual manual transmission are set. Based on this, the rotation speed of the virtual engine in a state where the virtual clutch is completely engaged is calculated as the second engine rotation speed, and the clutch transmission torque (transmission torque) of the virtual clutch that changes according to the operation amount of the clutch pedal is calculated. Capacity) is calculated, and when the first engine rotation speed and the second engine rotation speed deviate from each other, the larger the clutch transmission torque is, the closer the first engine rotation speed is to the second engine rotation speed. As described above, the first engine speed is changed.
なお、この発明は、前記仮想エンジンの運転状態を模した運転音(または、振動)を発生する模擬エンジン音生成部を備えることができ、その場合には、前記コントローラは、前記第1エンジン回転数に応じて前記運転音を変化させるとともに、前記第1エンジン回転数と前記第2エンジン回転数とが乖離している場合は、前記クラッチ伝達トルクに応じて前記運転音を変化させるように構成してもよい。 The present invention can include a simulated engine sound generating unit that generates a driving sound (or vibration) that imitates the operating state of the virtual engine. In that case, the controller rotates the first engine. The operation sound is changed according to the number, and when the first engine rotation speed and the second engine rotation speed are different from each other, the operation sound is changed according to the clutch transmission torque. You may.
また、この発明では、前記コントローラは、前記第1エンジン回転数と前記第2エンジン回転数とが乖離している場合は、前記モータを制御して、前記クラッチ伝達トルクに応じて前記電動車両の加速度を発生させるように構成してもよい。 Further, in the present invention, when the first engine rotation speed and the second engine rotation speed deviate from each other, the controller controls the motor and the electric vehicle according to the clutch transmission torque. It may be configured to generate acceleration.
そして、この発明では、前記コントローラは、前記第1エンジン回転数が前記第2エンジン回転数よりも高く乖離している場合は、前記電動車両を加速する方向の前記加速度を発生させ、前記第1エンジン回転数が前記第2エンジン回転数よりも低く乖離している場合は、前記電動車両を減速する方向の前記加速度を発生させるように構成してもよい。 Then, in the present invention, when the first engine rotation speed deviates higher than the second engine rotation speed, the controller generates the acceleration in the direction of accelerating the electric vehicle, and the first one. When the engine speed is lower than the second engine speed and deviates from the second engine speed, the acceleration in the direction of decelerating the electric vehicle may be generated.
この発明で制御の対象とする電動車両は、アクセルペダルおよびブレーキペダルに加えて、クラッチペダルを備えている。そのクラッチペダルは、いわゆる3ペダルのMT車に設けられているクラッチペダルを想定した模擬的なものである。また、疑似的なシフトレバーも備えている。そのようなクラッチペダルおよびシフトレバーが設けられることにより、運転者は、3ペダルのMT車と同様の運転操作を疑似的に体感できる。そして、この発明の電動車両の制御装置では、“仮想エンジン”、“仮想クラッチ”、および、“仮想手動変速機”を用いることを仮定して、アクセルペダルの操作量に対応する“仮想エンジン”の第1エンジン回転数が求められ、実際の車速、および、“仮想手動変速機”の変速比に基づいて、“仮想クラッチ”が完全係合していると仮定した状態における“仮想エンジン”の第2エンジン回転数が求められる。また、クラッチペダルの操作量から“仮想クラッチ”のクラッチ伝達トルク(または、伝達トルク容量)が求められる。上記の第1エンジン回転数と第2エンジン回転数が乖離している状態は、“仮想クラッチ”が完全係合していない状態であり、いわゆる半クラッチの状態と想定できる。そのため、この発明の電動車両の制御装置では、上記のように第1エンジン回転数と第2エンジン回転数が乖離している場合は、クラッチ伝達トルクが大きくなるほど第1エンジン回転数が第2エンジン回転数に近づくように、第1エンジン回転数が変化させられる。例えば、“仮想エンジン”の運転状態を模擬的に再現する運転音または振動が、仮想的に求められる第1エンジン回転数の大きさに対応して変化させられる。それにより、運転者は、アクセルペダルおよびクラッチペダルを操作しながら、“仮想エンジン”の運転状態(エンジン回転数)および“仮想クラッチ”の係合状態、特に、“仮想クラッチ”の半クラッチの状態を把握して体感できる。そのため、運転者は、あたかも3ペダルのMT車を運転しているのと同様の運転感覚を体感できる。 The electric vehicle to be controlled in the present invention includes a clutch pedal in addition to the accelerator pedal and the brake pedal. The clutch pedal is a simulated one assuming a clutch pedal provided in a so-called three-pedal MT vehicle. It also has a pseudo shift lever. By providing such a clutch pedal and a shift lever, the driver can experience a pseudo-driving operation similar to that of a three-pedal MT vehicle. Then, in the control device for the electric vehicle of the present invention, it is assumed that a "virtual engine", a "virtual clutch", and a "virtual manual transmission" are used, and a "virtual engine" corresponding to the operation amount of the accelerator pedal is used. The first engine speed of the "virtual engine" is obtained, and based on the actual vehicle speed and the gear ratio of the "virtual manual transmission", it is assumed that the "virtual clutch" is fully engaged. The second engine speed is required. Further, the clutch transmission torque (or transmission torque capacity) of the "virtual clutch" can be obtained from the operation amount of the clutch pedal. The state in which the first engine rotation speed and the second engine rotation speed deviate from each other is a state in which the "virtual clutch" is not completely engaged, and can be assumed to be a so-called half-clutch state. Therefore, in the control device for the electric vehicle of the present invention, when the first engine rotation speed and the second engine rotation speed deviate from each other as described above, the larger the clutch transmission torque, the higher the first engine rotation speed becomes the second engine. The first engine rotation speed is changed so as to approach the rotation speed. For example, the driving sound or vibration that simulates the operating state of the "virtual engine" is changed according to the magnitude of the first engine rotation speed that is virtually obtained. As a result, the driver operates the accelerator pedal and the clutch pedal while operating the "virtual engine" (engine speed) and the "virtual clutch" engaged state, especially the "virtual clutch" half-clutch state. You can grasp and experience. Therefore, the driver can experience the same driving sensation as driving a 3-pedal MT vehicle.
また、この発明の電動車両の制御装置では、上記のように第1エンジン回転数と第2エンジン回転数が乖離している場合に、“仮想クラッチ”のクラッチ伝達トルクに対応して、電動車両の加速度(前後加速度)が発生するようにモータが制御される。例えば、クラッチ伝達トルクが徐々に増大するのにしたがって、電動車両の加速度が徐々に大きくなるように、モータの微少な出力トルクが制御される。そのため、この発明の電動車両の制御装置によれば、“仮想クラッチ”の半クラッチ状態を模擬的に再現し、その際の運転感覚を運転者に体感させることができる。 Further, in the electric vehicle control device of the present invention, when the first engine rotation speed and the second engine rotation speed deviate from each other as described above, the electric vehicle corresponds to the clutch transmission torque of the "virtual clutch". The motor is controlled so that the acceleration (front-back acceleration) of is generated. For example, the minute output torque of the motor is controlled so that the acceleration of the electric vehicle gradually increases as the clutch transmission torque gradually increases. Therefore, according to the control device for the electric vehicle of the present invention, the half-clutch state of the "virtual clutch" can be simulated and the driver can experience the driving sensation at that time.
そして、この発明の電動車両の制御装置では、上記のように第1エンジン回転数と第2エンジン回転数が乖離している場合であって、特に、第1エンジン回転数が第2エンジン回転数よりも高く乖離している場合は、電動車両を加速する方向の加速度を発生するようにモータが制御される。反対に、第1エンジン回転数が第2エンジン回転数よりも低く乖離している場合は、電動車両を減速する方向の加速度を発生するようにモータが制御される。そのため、この発明の電動車両の制御装置によれば、“仮想クラッチ”の半クラッチ状態を模擬的に、より忠実に再現し、その際の運転感覚を運転者に体感させることができる。 In the control device for the electric vehicle of the present invention, the first engine rotation speed and the second engine rotation speed deviate from each other as described above, and in particular, the first engine rotation speed is the second engine rotation speed. If the divergence is higher than, the motor is controlled to generate acceleration in the direction of accelerating the electric vehicle. On the contrary, when the first engine rotation speed deviates from the second engine rotation speed lower than the second engine rotation speed, the motor is controlled so as to generate acceleration in the direction of decelerating the electric vehicle. Therefore, according to the control device for the electric vehicle of the present invention, the half-clutch state of the "virtual clutch" can be simulated and more faithfully reproduced, and the driver can experience the driving sensation at that time.
したがって、この発明の電動車両の制御装置によれば、上記のようなクラッチを係合する過程の半クラッチ状態を、模擬的に、リアルに再現することができる。そして、3ペダルのMT車を好む運転者、あるいは、3ペダルのMT車の運転操作に慣れた運転者に対して、違和感や不足感を抱かせることなく、快適なドライビングフィールを与えることが可能な電動車両を提供することができる。 Therefore, according to the control device for the electric vehicle of the present invention, the half-clutch state in the process of engaging the clutch as described above can be simulated and realistically reproduced. It is possible to give a comfortable driving feel to a driver who prefers a 3-pedal MT vehicle or a driver who is accustomed to driving a 3-pedal MT vehicle without feeling uncomfortable or lacking. Electric vehicle can be provided.
この発明の実施形態を、図を参照して説明する。なお、以下に示す実施形態は、この発明を具体化した場合の一例に過ぎず、この発明を限定するものではない。 An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. It should be noted that the embodiments shown below are merely examples of cases where the present invention is embodied, and do not limit the present invention.
この発明の実施形態で制御の対象にする車両は、少なくとも一基のモータを駆動力源として備える電動車両である。駆動力源として一基または複数のモータを搭載した電気自動車であってもよい。あるいは、駆動力源としてエンジンおよびモータを搭載したいわゆるハイブリッド車両でもよい。それら電気自動車またはハイブリッド車両のいずれであっても、駆動力源のモータが出力するトルクを駆動輪に伝達して駆動力を発生する。駆動力は、運転者によるアクセルペダルの操作量に基づいて制御される。 The vehicle to be controlled in the embodiment of the present invention is an electric vehicle including at least one motor as a driving force source. It may be an electric vehicle equipped with one or more motors as a driving force source. Alternatively, it may be a so-called hybrid vehicle equipped with an engine and a motor as a driving force source. In either of these electric vehicles or hybrid vehicles, the torque output by the motor of the driving force source is transmitted to the driving wheels to generate the driving force. The driving force is controlled based on the amount of operation of the accelerator pedal by the driver.
更に、この発明の実施形態で制御の対象にする電動車両は、いわゆる3ペダルのMT車(クラッチペダルを備える手動変速機を搭載したエンジン車両)を模するように構成されている。すなわち、この発明の実施形態で制御の対象にする電動車両は、電動車両であっても、運転者が従来の3ペダルのMT車と同様の運転操作を体感できるように構成されている。なお、本出願人は、特願2020-008926号の出願において、そのような従来の3ペダルのMT車と同様の運転操作を体感できるように構成した電動車両に関する発明を提案している。この発明の実施形態における電動車両の制御装置は、基本的に、特願2020-008926号の出願の明細書で詳細に説明されている電動車両を制御の対象にすることができる。 Further, the electric vehicle to be controlled in the embodiment of the present invention is configured to imitate a so-called three-pedal MT vehicle (an engine vehicle equipped with a manual transmission equipped with a clutch pedal). That is, the electric vehicle to be controlled in the embodiment of the present invention is configured so that the driver can experience the same driving operation as the conventional three-pedal MT vehicle even if the electric vehicle is an electric vehicle. In addition, in the application of Japanese Patent Application No. 2020-0926, the present applicant proposes an invention relating to an electric vehicle configured so that the driving operation similar to that of a conventional three-pedal MT vehicle can be experienced. The electric vehicle control device according to the embodiment of the present invention can basically control the electric vehicle described in detail in the specification of the application of Japanese Patent Application No. 2020-00826.
図1に、この発明の実施形態で制御対象にする電動車両の構成(駆動系統および制御系統)の一例を概略的に示してある。図1に示す電動車両(以下、車両)Veは、駆動力源(POWER)1としてモータ2を搭載した電気自動車である。車両Veは、主要な構成要素として、駆動輪3、アクセルペダル4、ブレーキペダル5、模擬エンジン音生成部6、検出部7、および、コントローラ(ECU)8を備えている。なお、この発明の実施形態における駆動力源1は、モータ2の他に、一基または複数のモータを備えていてもよい。また、モータ2およびエンジン(図示せず)を備えていてもよい。あるいは、モータ2およびエンジン(図示せず)、ならびに、動力分割機構や変速機構など(図示せず)を備えたいわゆるハイブリッド駆動ユニットであってもよい。
FIG. 1 schematically shows an example of a configuration (drive system and control system) of an electric vehicle to be controlled in the embodiment of the present invention. The electric vehicle (hereinafter referred to as vehicle) Ve shown in FIG. 1 is an electric vehicle equipped with a
モータ2は、例えば、永久磁石式の同期モータ、あるいは、誘導モータなどによって構成されている。モータ2は、少なくとも、電力が供給されることにより駆動されてトルクを出力する原動機としての機能を有している。また、モータ2は、外部からトルクを受けて駆動されることによって電力を発生する発電機として機能させてもよい。すなわち、モータ2は、原動機としての機能と発電機としての機能とを兼ね備えたいわゆるモータ・ジェネレータであってもよい。モータ2には、インバータ(図示せず)を介して、バッテリ(図示せず)が接続されている。したがって、バッテリに蓄えられている電力をモータ2に供給し、モータ2を原動機として機能させて、駆動トルクを出力することができる。また、駆動輪3から伝達されるトルクによってモータ2を発電機として機能させて、その際に発生する回生電力をバッテリに蓄えることもできる。モータ2は、後述するコントローラ8によって出力回転数や出力トルクが電気的に制御される。また、モータ・ジェネレータであれば、上記のような原動機としての機能と発電機としての機能との切り替えなどが電気的に制御される。
The
駆動輪3は、駆動力源1(モータ2)が出力する駆動トルクが伝達されることにより、車両Veの駆動力を発生する。図1に示す実施形態では、駆動輪3は、減速ギヤ9、デファレンシャルギヤ10、および、ドライブシャフト11を介して、駆動力源1、すなわち、モータ2に連結されている。なお、この発明の実施形態における車両Veは、図1に示す実施形態のように、駆動トルク(モータ2の出力トルク)を前輪に伝達し、前輪で駆動力を発生させる前輪駆動車であってもよい。あるいは、車両Veは、駆動トルクを、例えばプロペラシャフト(図示せず)等を介して後輪に伝達し、後輪で駆動力を発生させる後輪駆動車であってもよい。あるいは、車両Veは、トランスファ機構(図示せず)を設けて、駆動トルクを前輪および後輪の両方に伝達し、前輪および後輪の両方で駆動力を発生させる四輪駆動車であってもよい。
The
アクセルペダル4は、運転者の加速意図に応じて車両Veの駆動力を発生させるアクセル装置(図示せず)の操作部として設けられており、従来一般的な構成が用いられる。アクセル装置は、例えば、運転者によるアクセルペダル4やアクセルレバー(図示せず)などの操作部を操作することによって作動し、車両Veの駆動力あるいは加速度を発生させる。図1に示す実施形態では、アクセル装置は、運転者によるアクセルペダル4の踏み込み操作に応じて駆動力あるいは加速度を発生させるように構成されている。具体的には、アクセル装置は、アクセルペダル4の踏み込み量(操作量)に応じた駆動力あるいは加速度を発生する。
The
ブレーキペダル5は、車両Veの制動力を発生するブレーキ装置(図示せず)の操作部として設けられており、従来一般的な構成が用いられる。ブレーキ装置は、例えば、運転者によるブレーキペダル5やブレーキレバー(図示せず)などの操作部の操作によって作動し、車両Veの制動力(制動トルク)を発生する。図1に示す実施形態では、ブレーキ装置は、運転者によるブレーキペダル5の踏み込み操作に応じて制動力を発生するように構成されている。例えば、ブレーキ装置は、ブレーキペダル5の踏み込み量あるいは踏力に応じたブレーキ油圧が作用し、そのブレーキ油圧に応じた制動力を発生する。
The
この発明の実施形態における車両Veは、従来のいわゆる3ペダルのMT車を好む運転者、あるいは、3ペダルのMT車の運転操作に慣れた運転者のニーズに応えるために、3ペダルのMT車を模するように構成されている。そのために、車両Veは、クラッチペダル12、および、シフトレバー13を備えている。
The vehicle Ve in the embodiment of the present invention is a 3-pedal MT vehicle in order to meet the needs of a driver who prefers a conventional so-called 3-pedal MT vehicle or a driver who is accustomed to driving a 3-pedal MT vehicle. It is configured to imitate. Therefore, the vehicle Ve includes a
クラッチペダル12は、運転者によって操作される模擬的な操作部である。この発明の実施形態における車両Veは電動車両であり、実際には、従来のエンジン車両に設けられているような手動変速機を搭載していない。したがって、車両Veは、エンジンと手動変速機との間の動力伝達を遮断するクラッチも有していない。このクラッチペダル12は、実際にクラッチを動作させるためのものではなく、電動車両であっても3ペダルのMT車の運転操作を疑似的に体感できるようにするために、模擬的に設けられている。クラッチペダル12は、従来の3ペダルのMT車で採用されているクラッチペダルと同様の構成のものが設けられている。後述するように、クラッチペダル12とシフトレバー13とが互いに連携して動作するように構成してもよい。また、クラッチペダル12は、既存の3ペダルのMT車で採用されているシステムを倣って、運転者がクラッチペダル12を所定の操作量以上に踏み込んで動作させた場合に、車両Veのパワースイッチが起動可能な状態になるように構成してもよい。
The
シフトレバー13は、運転者によって操作される模擬的な操作部である。上記のように、この発明の実施形態における車両Veは、実際には、従来のエンジン車両に設けられているような手動変速機を搭載していない。したがって、車両Veは、本来は手動変速機を動作させるためのシフト装置を必要としない。このシフトレバー13は、実際に手動変速機を動作させるためのものではなく、電動車両であっても3ペダルのMT車の運転操作を疑似的に体感できるようにするために、模擬的に設けられている。シフトレバー13は、従来の3ペダルのMT車で採用されているシフトレバーと同様の構成のものが設けられている。例えば、シフトレバー13は、いわゆるHパターンと呼ばれるシフトパターン(あるいは、シフトゲート)をトレースして動作するように構成されている。また、シフトレバー13は、クラッチペダル12の動作と連携して動作するように構成してもよい。例えば、クラッチペダル12が所定の操作量以上に踏み込まれた場合に、シフトレバー13の動作が可能になるように構成してもよい。あるいは、クラッチペダル12が所定の操作量未満の状態でシフトレバー13が操作された場合は、疑似的にギヤが干渉する状態を演出するように構成してもよい。
The
模擬エンジン音生成部6は、“仮想エンジン”の運転状態を模した運転音、または、振動を発生する。なお、“仮想エンジン”は、この車両Veの駆動力源1として用いられることを仮定した仮想の内燃機関(例えば、仮想のガソリンエンジン、あるいは、仮想のディーゼルエンジン)であり、コントローラ8の演算処理上で仮定的に設定される。模擬エンジン音生成部6は、アクセルペダル4の操作量(踏み込み量)に応じて“仮想エンジン”の回転数が変動する(変動すると想定される)場合に、その“仮想エンジン”の回転数に対応する運転音または振動を発生する。例えば、車両Veのオーディオ装置(図示せず)を利用し、オーディオ装置のスピーカ(図示せず)から“仮想エンジン”の運転音を発生させる。あるいは、専用のスピーカ(図示せず)や振動発生装置(図示せず)を設け、“仮想エンジン”の運転音や振動を発生させてもよい。また、“仮想エンジン”の運転音と共に振動を同時に互いに連動して発生させてもよい。
The simulated engine
検出部7は、車両Veを制御する際に必要な各種のデータや情報を取得するための機器あるいは装置であり、例えば、電源部、マイクロコンピュータ、センサ、および、入出力インターフェース等を含む。特に、この発明の実施形態における検出部7は、アクセルペダル4の操作量、クラッチペダル12の操作量、および、シフトレバー13の操作位置等に関連する各種データを検出する。具体的には、検出部7は、運転者によるアクセルペダル4の操作量(踏み込み量、アクセル開度など)を検出するアクセルペダルセンサ7a、運転者によるブレーキペダル5の操作量(踏み込み量、踏力など)を検出するブレーキペダルセンサ7b、運転者によるクラッチペダル12の操作量(踏み込み量、踏み込み角度など)を検出するクラッチペダルセンサ7c、運転者によるシフトレバー13の操作位置(例えば、第1速段から第6速段、後進段、ニュートラル)を検出するシフトポジションセンサ7d、モータ2の回転数を検出するモータ回転数センサ(または、レゾルバ)7e、および、モータ2のトルクを検出もしくは算出するモータトルクセンサ7fなどを有している。その他に、検出部7は、例えば、車両Veの車速を検出するための車速センサ(または、車輪速センサ)7g、および、車両Veの加速度を検出するための加速度センサ7hなどの各種センサを有している。そして、検出部7は、後述するコントローラ8と電気的に接続されており、上記のような各種センサや機器・装置等の検出値または算出値に応じた電気信号を検出データとしてコントローラ8に出力する。
The
コントローラ8は、例えば、マイクロコンピュータを主体にして構成される電子制御装置であり、特に、この発明の実施形態におけるコントローラ8は、主に、モータ2の動作を制御する。また、模擬エンジン音生成部6の動作を制御する。コントローラ8には、上記の検出部7で検出または算出した各種データが入力される。コントローラ8は、入力された各種データおよび予め記憶させられているデータや計算式等を使用して演算を行う。そして、コントローラ8は、その演算結果を制御指令信号として出力し、モータ2、および、模擬エンジン音生成部6などを制御するように構成されている。なお、この発明の実施形態におけるコントローラ8は、前述したように、車両Veの駆動力源1として用いることを想定した“仮想エンジン”を演算処理上で仮定的に設定する。同様に、“仮想エンジン”の出力トルクを選択的に伝達または遮断し、かつ、“仮想エンジン”の出力トルクの伝達状態(クラッチ伝達トルク)を連続的に変化させるクラッチを想定した“仮想クラッチ”を演算処理上で仮定的に設定する。また、シフトレバー13の操作位置に対応して設定される変速比(または、変速段、もしくは、ギヤ比)に応じて、“仮想エンジン”の回転数を変速する手動変速機を想定した“仮想MT”(すなわち、“仮想手動変速機”)を演算処理上で仮定的に設定する。そして、図1では一つのコントローラ8が設けられた例を示しているが、コントローラ8は、制御する装置や機器毎に、あるいは制御内容毎に、複数設けられていてもよい。
The
前述したように、この発明の実施形態における車両Veは、従来の3ペダルのMT車を好む運転者、あるいは、従来の3ペダルのMT車の運転操作に慣れた運転者に対して、快適なドライビングフィールを与えることを目的として、3ペダルのMT車の運転操作を模擬的に体感できるように構成されている。特に、この車両Veのコントローラ8は、“仮想クラッチ”を係合する過程の半クラッチ状態を模擬的に再現し、運転者が従来の3ペダルのMT車の運転操作をリアルに体感できるように構成されている。そのためにコントローラ8で実行される制御の一例を、図2のフローチャートに示してある。
As described above, the vehicle Ve in the embodiment of the present invention is comfortable for a driver who prefers a conventional 3-pedal MT vehicle or a driver who is accustomed to driving a conventional 3-pedal MT vehicle. For the purpose of giving a driving feel, it is configured so that the driving operation of a 3-pedal MT vehicle can be simulated. In particular, the
この図2のフローチャートで示す制御は、車両Veが走行する際に実行される。なお、この発明の実施形態における車両Veは、上記のように3ペダルのMT車の運転操作を模擬的に体感することが可能な構成であり、例えば、上記のような3ペダルのMT車の運転操作を模したMTモードと、一般的な電動車両として運転操作する通常モード(または、ATモード)とを選択的に設定できるように構成してもよい。その場合、この図2のフローチャートで示す制御は、MTモードが選択された状態で車両Veが走行する際に実行される。 The control shown in the flowchart of FIG. 2 is executed when the vehicle Ve travels. The vehicle Ve in the embodiment of the present invention has a configuration that allows the driver to experience the driving operation of a three-pedal MT vehicle in a simulated manner as described above. For example, the vehicle Ve of the three-pedal MT vehicle as described above. It may be configured so that the MT mode imitating the driving operation and the normal mode (or AT mode) for driving and operating as a general electric vehicle can be selectively set. In that case, the control shown in the flowchart of FIG. 2 is executed when the vehicle Ve travels with the MT mode selected.
図2のフローチャートにおいて、先ず、ステップS1では、各種センサ値が検出され、検出された各種データがコントローラ8に送信される。後述するように、“仮想エンジン”の第1エンジン回転数Ne1および第2エンジン回転数Ne2を算出するため、アクセルペダル4の操作量(踏み込み量、または、アクセル開度などで代替してもよい)、シフトレバー13の操作位置(すなわち、“仮想MT”で設定されている変速比)、および、車両Veの車速等が検出もしくは算出される。また、“仮想クラッチ”のクラッチ伝達トルク(または、伝達トルク容量)を算出するため、クラッチペダル12の操作量(踏み込み量、または、踏み込み角度などで代替してもよい)が検出される。また、クラッチ伝達トルクに応じた加速度をモータで発生させる制御のために、モータ2の回転数および出力トルク等が適宜検出される。
In the flowchart of FIG. 2, first, in step S1, various sensor values are detected, and the detected various data are transmitted to the
ステップS2では、“仮想エンジン”の第1エンジン回転数Ne1が算出される。第1エンジン回転数Ne1は、アクセルペダル4の操作量に応じて変化する“仮想エンジン”の回転数であり、上記のステップS1で検出されたアクセルペダル4の操作量を基に算出される。具体的には、“仮想エンジン”のフライホイール(すなわち、仮想のフライホイール)の慣性値や、駆動力源1(図1に示す実施形態では、モータ2)の負荷を加味して、アクセルペダル4の操作量に対応して変動すると想定される“仮想エンジン”の回転数が、第1エンジン回転数Ne1として算出される。例えば、“仮想エンジン”に相当する実際のエンジンを搭載した車両による走行実験の結果や、“仮想エンジン”の搭載を想定した車両に対するシミュレーションの解析結果から求めた演算式を用いて、アクセルペダル4の操作量に対応する第1エンジン回転数Ne1を算出することができる。あるいは、走行実験の結果やシミュレーションの解析結果に基づいて設定したマップを用いて第1エンジン回転数Ne1を求めてもよい。
In step S2, the first engine rotation speed Ne1 of the "virtual engine" is calculated. The first engine rotation speed Ne1 is the rotation speed of the "virtual engine" that changes according to the operation amount of the
ステップS3では、“仮想エンジン”の第2エンジン回転数Ne2が算出される。第2エンジン回転数Ne2は、“仮想クラッチ”が完全係合した状態における“仮想エンジン”の回転数であり、上記のステップS1で検出された、車速、および、“仮想MT”で設定されている変速比を基に算出される。例えば、“仮想エンジン”に相当する実際のエンジンを搭載した車両による走行実験の結果や、“仮想エンジン”の搭載を想定した車両に対するシミュレーションの解析結果から求めた演算式を用いて、上記のような車速および変速比に対応する第2エンジン回転数Ne2を算出することができる。あるいは、走行実験の結果やシミュレーションの解析結果に基づいて設定したマップを用いて第2エンジン回転数Ne2を求めてもよい。 In step S3, the second engine rotation speed Ne2 of the "virtual engine" is calculated. The second engine rotation speed Ne2 is the rotation speed of the "virtual engine" in the state where the "virtual clutch" is completely engaged, and is set by the vehicle speed and the "virtual MT" detected in step S1 above. It is calculated based on the gear ratio. For example, using the calculation formula obtained from the result of a running experiment with a vehicle equipped with an actual engine equivalent to a "virtual engine" and the analysis result of a simulation for a vehicle assuming the installation of a "virtual engine", as described above. It is possible to calculate the second engine rotation speed Ne2 corresponding to various vehicle speeds and gear ratios. Alternatively, the second engine rotation speed Ne2 may be obtained using a map set based on the result of the running experiment or the analysis result of the simulation.
ステップS4では、第1エンジン回転数Ne1と第2エンジン回転数Ne2とが等しいか否か、言い換えると、第1エンジン回転数Ne1と第2エンジン回転数Ne2とが乖離していないか否かが判断される。第1エンジン回転数Ne1と第2エンジン回転数Ne2とが等しい、すなわち、第1エンジン回転数Ne1と第2エンジン回転数Ne2とが乖離していないことにより、このステップS4で肯定的に判断された場合は、ステップS5へ進む。 In step S4, whether or not the first engine rotation speed Ne1 and the second engine rotation speed Ne2 are equal, in other words, whether or not the first engine rotation speed Ne1 and the second engine rotation speed Ne2 deviate from each other. Judged. Since the first engine rotation speed Ne1 and the second engine rotation speed Ne2 are equal, that is, the first engine rotation speed Ne1 and the second engine rotation speed Ne2 do not deviate from each other, it is positively determined in this step S4. If so, the process proceeds to step S5.
ステップS5では、模擬エンジン音生成部6で“仮想エンジン”の運転音または振動を模擬的に発生させる。この場合は、第1エンジン回転数Ne1と第2エンジン回転数Ne2とが乖離していない状態であって、“仮想クラッチ”が完全係合している状態と想定される。したがって、第1エンジン回転数(すなわち、第2エンジン回転数)に応じた“仮想エンジン”の運転音(模擬エンジン音)または振動を発生させる。“仮想エンジン”の運転音および振動の両方を連動させて発生させてもよい。このステップS5で、模擬エンジン音または振動の生成が行われると、この図2のフローチャートで示すルーチンを一旦終了する。
In step S5, the simulated engine
一方、第1エンジン回転数Ne1と第2エンジン回転数Ne2とが等しくない、すなわち、第1エンジン回転数Ne1と第2エンジン回転数Ne2とが乖離していることにより、前述のステップS4で否定的に判断された場合には、ステップS6へ進む。 On the other hand, the first engine rotation speed Ne1 and the second engine rotation speed Ne2 are not equal, that is, the first engine rotation speed Ne1 and the second engine rotation speed Ne2 deviate from each other. If it is determined, the process proceeds to step S6.
ステップS6では、第1エンジン回転数Ne1が第2エンジン回転数Ne2よりも大きいか否か、言い換えると、第1エンジン回転数Ne1が第2エンジン回転数Ne2よりも高く乖離しているか否かが判断される。第1エンジン回転数Ne1が第2エンジン回転数Ne2よりも大きいこと、すなわち、第1エンジン回転数Ne1が第2エンジン回転数Ne2よりも高く乖離していることにより、このステップS6で肯定的に判断された場合は、ステップS7へ進む。 In step S6, whether or not the first engine rotation speed Ne1 is larger than the second engine rotation speed Ne2, in other words, whether or not the first engine rotation speed Ne1 deviates higher than the second engine rotation speed Ne2. Judged. Since the first engine speed Ne1 is larger than the second engine speed Ne2, that is, the first engine speed Ne1 deviates higher than the second engine speed Ne2, positively in this step S6. If it is determined, the process proceeds to step S7.
ステップS7では、第1エンジン回転数Ne1が第2エンジン回転数Ne2に近づくように、第1エンジン回転数Ne1が変化させられる。この場合は、第1エンジン回転数Ne1と第2エンジン回転数Ne2とが乖離している状態であり、これは、“仮想クラッチ”が、いわゆる半クラッチの状態であると想定できる。更に、この場合は、第1エンジン回転数Ne1が第2エンジン回転数Ne2よりも高く乖離している状態である。したがって、第1エンジン回転数Ne1が第2エンジン回転数Ne2に近づくように、第1エンジン回転数Ne1が減少される。 In step S7, the first engine rotation speed Ne1 is changed so that the first engine rotation speed Ne1 approaches the second engine rotation speed Ne2. In this case, the first engine rotation speed Ne1 and the second engine rotation speed Ne2 are in a divergent state, and it can be assumed that the "virtual clutch" is in a so-called half-clutch state. Further, in this case, the first engine rotation speed Ne1 is higher than the second engine rotation speed Ne2. Therefore, the first engine speed Ne1 is reduced so that the first engine speed Ne1 approaches the second engine speed Ne2.
ステップS8では、車両Veを加速する方向の加速度を発生するように、モータ2が制御される。上記のように、この場合は、第1エンジン回転数Ne1が第2エンジン回転数Ne2よりも高く乖離していることにより、運転者は、車両Veを加速させる(あるいは、発進させる)ことを意図してアクセルペダル4およびクラッチペダル12を操作していると推定できる。したがって、この場合は、モータ2を制御して、車両Veを加速する方向の加速度を発生させる。具体的には、“仮想クラッチ”のクラッチ伝達トルクに応じて、実際には車両Veを加速させることのない、あるいは、車両Veを発進させることのない微少なトルクをモータ2で出力する。それにより、運転者は、“仮想クラッチ”が半クラッチになり、徐々にトルク(この場合は、車両Veを加速させる駆動トルク)を伝達し始める状態を体感できる。このステップS8で、クラッチ伝達トルクに応じた加速度を発生させる制御が実行されると、前述のステップS5へ進む。
In step S8, the
この場合のステップS5では、“仮想エンジン”の第1エンジン回転数Ne1に応じて模擬エンジン音または振動を発生させるとともに、“仮想クラッチ”のクラッチ伝達トルクに応じて模擬エンジン音または振動を変化させる。したがって、運転者は、例えば、アクセルペダル4を踏み込んで“仮想エンジン”の回転数が上昇している状態から、クラッチペダル12の操作により、“仮想クラッチ”が半クラッチになり、“仮想エンジン”の回転数の上昇が一旦停滞する状態をリアルに体感できる。そして、このステップS5で、模擬エンジン音または振動の生成が行われると、この図2のフローチャートで示すルーチンを一旦終了する。
In step S5 in this case, the simulated engine sound or vibration is generated according to the first engine rotation speed Ne1 of the "virtual engine", and the simulated engine sound or vibration is changed according to the clutch transmission torque of the "virtual clutch". .. Therefore, for example, the driver depresses the
これに対して、第1エンジン回転数Ne1が第2エンジン回転数Ne2よりも小さいこと、すなわち、第1エンジン回転数Ne1が第2エンジン回転数Ne2よりも低く乖離していることにより、前述のステップS6で否定的に判断された場合には、ステップS9へ進む。 On the other hand, the first engine rotation speed Ne1 is smaller than the second engine rotation speed Ne2, that is, the first engine rotation speed Ne1 deviates lower than the second engine rotation speed Ne2. If a negative determination is made in step S6, the process proceeds to step S9.
ステップS9では、前述のステップS7と同様に、第1エンジン回転数Ne1が第2エンジン回転数Ne2に近づくように、第1エンジン回転数Ne1が変化させられる。この場合は、第1エンジン回転数Ne1と第2エンジン回転数Ne2とが乖離している状態であり、これは、“仮想クラッチ”が、いわゆる半クラッチの状態であると想定できる。更に、この場合は、第1エンジン回転数Ne1が第2エンジン回転数Ne2よりも低く乖離している状態である。したがって、第1エンジン回転数Ne1が第2エンジン回転数Ne2に近づくように、第1エンジン回転数Ne1が増大される。 In step S9, the first engine rotation speed Ne1 is changed so that the first engine rotation speed Ne1 approaches the second engine rotation speed Ne2, as in the above-mentioned step S7. In this case, the first engine rotation speed Ne1 and the second engine rotation speed Ne2 are in a divergent state, and it can be assumed that the "virtual clutch" is in a so-called half-clutch state. Further, in this case, the first engine rotation speed Ne1 is lower than the second engine rotation speed Ne2. Therefore, the first engine speed Ne1 is increased so that the first engine speed Ne1 approaches the second engine speed Ne2.
ステップS10では、車両Veを減速する方向の加速度を発生するように、モータ2が制御される。上記のように、この場合は、第1エンジン回転数Ne1が第2エンジン回転数Ne2よりも低く乖離していることにより、運転者は、車両Veを減速させる(例えば、“仮想MT”でダウンシフトする)ことを意図してアクセルペダル4およびクラッチペダル12を操作していると推定できる。したがって、この場合は、モータ2を制御して、車両Veを減速する方向の加速度を発生させる。具体的には、“仮想クラッチ”のクラッチ伝達トルクに応じて、実際には車両Veを減速させない程度の微少なトルクをモータ2で出力する。それにより、運転者は、“仮想クラッチ”が半クラッチになり、徐々にトルク(この場合は、車両Veを減速させる制動トルク)を伝達し始める状態を体感できる。このステップS10で、クラッチ伝達トルクに応じた加速度を発生させる制御が実行されると、前述のステップS5へ進む。
In step S10, the
この場合のステップS5では、“仮想エンジン”の第1エンジン回転数Ne1に応じて模擬エンジン音または振動を発生させるとともに、“仮想クラッチ”のクラッチ伝達トルクに応じて模擬エンジン音または振動を変化させる。したがって、運転者は、例えば、アクセルペダル4を踏み戻して“仮想エンジン”の回転数が下降している状態から、クラッチペダル12の操作により、“仮想クラッチ”が半クラッチになり、“仮想エンジン”の回転数の下降が一旦停滞する状態をリアルに体感できる。そして、このステップS5で、模擬エンジン音または振動の生成が行われると、この図2のフローチャートで示すルーチンを一旦終了する。
In step S5 in this case, the simulated engine sound or vibration is generated according to the first engine rotation speed Ne1 of the "virtual engine", and the simulated engine sound or vibration is changed according to the clutch transmission torque of the "virtual clutch". .. Therefore, for example, the driver depresses the
このように、この発明の実施形態における電動車両の制御装置では、上記のように、“仮想エンジン”の第1エンジン回転数Ne1と第2エンジン回転数Ne2が乖離している場合に、“仮想クラッチ”のクラッチ伝達トルクが大きくなるほど第1エンジン回転数Ne1が第2エンジン回転数Ne2に近づくように、第1エンジン回転数Ne1が変化させられる。その場合、例えば、“仮想エンジン”の運転状態を模擬的に再現する運転音または振動が、第1エンジン回転数Ne1の大きさに対応して変化させられる。また、上記のように第1エンジン回転数Ne1と第2エンジン回転数Ne2とが乖離している場合に、“仮想クラッチ”のクラッチ伝達トルクに対応して、車両Veの加速度(前後加速度)が発生するようにモータ2が制御される。例えば、クラッチ伝達トルクが徐々に増大するのにしたがって、車両Veの加速度が徐々に大きくなるように、モータの微少な出力トルクが制御される。更に、第1エンジン回転数Ne1が第2エンジン回転数Ne2よりも高く乖離している場合は、車両Veを加速する方向の加速度を発生するようにモータ2が制御される。反対に、第1エンジン回転数Ne1が第2エンジン回転数Ne2よりも低く乖離している場合は、車両Veを減速する方向の加速度を発生するようにモータ2が制御される。それにより、運転者は、アクセルペダル4およびクラッチペダル12を操作しながら、“仮想エンジン”の運転状態(エンジン回転数)および“仮想クラッチ”の係合状態、特に、“仮想クラッチ”の半クラッチの状態を把握して体感できる。そのため、運転者は、あたかも3ペダルのMT車を運転しているのと同様の運転感覚を体感できる。
As described above, in the control device for the electric vehicle according to the embodiment of the present invention, when the first engine rotation speed Ne1 and the second engine rotation speed Ne2 of the "virtual engine" deviate from each other as described above, "virtual engine" is used. The first engine speed Ne1 is changed so that the first engine speed Ne1 approaches the second engine speed Ne2 as the clutch transmission torque of the "clutch" increases. In that case, for example, the driving sound or vibration that simulates the operating state of the "virtual engine" is changed according to the magnitude of the first engine rotation speed Ne1. Further, when the first engine rotation speed Ne1 and the second engine rotation speed Ne2 deviate from each other as described above, the acceleration (front-rear acceleration) of the vehicle Ve corresponds to the clutch transmission torque of the "virtual clutch". The
したがって、この発明の実施形態における電動車両の制御装置によれば、上記のように“仮想クラッチ”を係合する過程の半クラッチの状態を、模擬的に、かつ、リアルに再現することができる。そして、従来の3ペダルのMT車を好む運転者、あるいは、従来の3ペダルのMT車の運転操作に慣れた運転者に対して、違和感や不足感を抱かせることなく、快適なドライビングフィールを与えることが可能な車両Veを提供することができる。 Therefore, according to the control device for the electric vehicle according to the embodiment of the present invention, the state of the half-clutch in the process of engaging the "virtual clutch" as described above can be reproduced in a simulated and realistic manner. .. And, for the driver who prefers the conventional 3-pedal MT car or the driver who is accustomed to the driving operation of the conventional 3-pedal MT car, a comfortable driving feel is provided without causing a sense of discomfort or lack. It is possible to provide a vehicle Ve that can be given.
なお、上述したような“仮想クラッチ”の半クラッチ状態を再現する制御に関する一連の制御技術は、例えば、運転教習用のドライブシミュレーターや、娯楽用のシミュレーションゲームなどに適用することもできる。 The series of control techniques related to the control for reproducing the half-clutch state of the "virtual clutch" as described above can also be applied to, for example, a drive simulator for driving training, a simulation game for entertainment, and the like.
1 駆動力源(POWER)
2 モータ
3 駆動輪
4 アクセルペダル
5 ブレーキペダル
6 模擬エンジン音生成部
7 検出部
7a (検出部の)アクセルペダルセンサ
7b (検出部の)ブレーキペダルセンサ
7c (検出部の)クラッチペダルセンサ
7d (検出部の)シフトポジションセンサ
7e (検出部の)モータ回転数センサ(または、レゾルバ)
7f (検出部の)モータトルクセンサ
7g (検出部の)車速センサ(または、車輪速センサ)
7h (検出部の)加速度センサ
8 コントローラ(ECU)
9 減速ギヤ
10 デファレンシャルギヤ
11 ドライブシャフト
12 クラッチペダル
13 シフトレバー
Ve 車両(電動車両)
1 Drive power source (POWER)
2
7f (detection unit)
7h Accelerometer (of detection unit) 8 Controller (ECU)
9
Claims (1)
前記運転者によって操作されるクラッチペダルと、
前記運転者によって操作されるシフトレバーと、を更に備え、
前記コントローラは、
前記駆動力源として仮想エンジンを用いることを仮定し、
前記仮想エンジンの出力トルクを選択的に伝達または遮断するとともに、前記出力トルクの伝達状態を連続的に変化させる仮想クラッチを用いることを仮定し、
前記シフトレバーの操作位置に対応して設定される変速比に応じて前記仮想エンジンの回転数を変速する仮想手動変速機を用いることを仮定し、
前記アクセルペダルの操作量に応じて変化する前記仮想エンジンの回転数を第1エンジン回転数として算出し、
車速、および、前記仮想手動変速機で設定されている前記変速比に基づいて、前記仮想クラッチが完全係合した状態における前記仮想エンジンの回転数を第2エンジン回転数として算出し、
前記クラッチペダルの操作量に応じて変化する前記仮想クラッチのクラッチ伝達トルクを算出し、
前記第1エンジン回転数と前記第2エンジン回転数とが乖離している場合は、前記クラッチ伝達トルクが大きくなるほど前記第1エンジン回転数が前記第2エンジン回転数に近づくように、前記第1エンジン回転数を変化させる
ことを特徴とする電動車両の制御装置。 Control of an electric vehicle including at least a driving force source having a motor, an accelerator pedal operated by a driver, and a controller for controlling the driving force source, and controlling the driving force based on the operation amount of the accelerator pedal. In the device
The clutch pedal operated by the driver and
Further equipped with a shift lever operated by the driver,
The controller
Assuming that a virtual engine is used as the driving force source,
It is assumed that a virtual clutch is used that selectively transmits or cuts off the output torque of the virtual engine and continuously changes the transmission state of the output torque.
It is assumed that a virtual manual transmission that shifts the rotation speed of the virtual engine according to the gear ratio set corresponding to the operation position of the shift lever is used.
The rotation speed of the virtual engine, which changes according to the operation amount of the accelerator pedal, is calculated as the first engine rotation speed.
Based on the vehicle speed and the gear ratio set by the virtual manual transmission, the rotation speed of the virtual engine in a state where the virtual clutch is fully engaged is calculated as the second engine rotation speed.
The clutch transmission torque of the virtual clutch, which changes according to the operation amount of the clutch pedal, is calculated.
When the first engine rotation speed and the second engine rotation speed deviate from each other, the first engine rotation speed approaches the second engine rotation speed as the clutch transmission torque increases. A control device for an electric vehicle characterized by changing the engine speed.
Priority Applications (1)
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