JP7413952B2 - Electric car - Google Patents
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Description
本発明は、電気モータを走行用の動力装置として用いる電気自動車に関する。 The present invention relates to an electric vehicle that uses an electric motor as a driving power device.
電気自動車(EV:Electric Vehicle)において走行用の動力装置として用いられる電気モータは、従来車両において走行用の動力装置として用いられてきた内燃機関に対して、トルク特性が大きく異なっている。動力装置のトルク特性の違いにより、CVは変速機が必須であるのに対し、一般にEVは変速機を備えていない。もちろん、EVは、運転者の手動操作により変速比を切り替えるマニュアルトランスミッション(MT:Manual Transmission)は備えていない。このため、MT付きの従来車両(以下「MT車両」とも称する。)の運転とEVの運転とでは、運転感覚に大きな違いがある。 An electric motor used as a driving power device in an electric vehicle (EV) has significantly different torque characteristics from an internal combustion engine that has been used as a driving power device in conventional vehicles. Due to differences in the torque characteristics of power plants, CVs require a transmission, whereas EVs generally do not have a transmission. Of course, EVs are not equipped with a manual transmission (MT) that changes the gear ratio manually by the driver. For this reason, there is a big difference in driving sensation between driving a conventional vehicle with an MT (hereinafter also referred to as "MT vehicle") and driving an EV.
一方で電気モータは、印加する電圧や界磁を制御することで比較的容易にトルクを制御することができる。従って電気モータでは、適当な制御を実施することにより、電気モータの動作範囲内で所望のトルク特性を得ることが可能である。この特徴を活かして、EV車両のトルクを制御してMT車両特有のトルク特性を模擬する技術がこれまで提案されている。 On the other hand, the torque of an electric motor can be controlled relatively easily by controlling the applied voltage and magnetic field. Therefore, in an electric motor, by performing appropriate control, it is possible to obtain desired torque characteristics within the operating range of the electric motor. Techniques have been proposed that take advantage of this feature to control the torque of EV vehicles to simulate the torque characteristics unique to MT vehicles.
特許文献1には、駆動モータにより車輪にトルクを伝達する車両において、疑似的なシフトチェンジを演出する技術が開示されている。この車両では、車速、アクセル開度、アクセル開速度、又はブレーキ踏み込み量により規定される所定の契機で、駆動モータのトルクを設定変動量だけ減少させた後、所定時間でトルクを再度増加させるトルク変動制御が行われる。これにより、有段変速機を備える車両に慣れた運転者に対して与える違和感が抑制されるとしている。
しかしながら、上記の技術では、変速動作を模擬したトルク変動制御のタイミングを運転者自身の操作によって主体的に決めることはできない。特に、MT車両の運転に慣れた運転者にとっては、運転者自身による手動変速動作を介在しない疑似的な変速動作は、運転感覚に違和感を与える虞がある。 However, with the above technology, the timing of torque fluctuation control that simulates a gear shift operation cannot be independently determined by the driver's own operation. In particular, for a driver who is accustomed to driving a manual transmission vehicle, a pseudo-shift operation that does not involve the driver's own manual gear shift operation may give a sense of discomfort to the driver.
このような事情を考慮し、本出願に係る発明者らは、EVでMT車両の運転感覚を得ることができるように、EVに疑似シフト装置と疑似クラッチペダルを設けることを検討している。もちろん、単にこれらの疑似装置をEVに取り付けるのではない。本出願に係る発明者らは、疑似シフト装置と疑似クラッチペダルの操作によって、MT車両のトルク特性と同様のトルク特性が得られるように電気モータを制御できるようにすることを検討している。 In consideration of these circumstances, the inventors of the present application are considering providing an EV with a pseudo shift device and a pseudo clutch pedal so that the EV can provide the driving sensation of a manual transmission vehicle. Of course, these pseudo devices are not simply attached to EVs. The inventors of the present application are considering making it possible to control an electric motor so as to obtain torque characteristics similar to those of an MT vehicle by operating a pseudo shift device and a pseudo clutch pedal.
ただし、疑似シフト装置と疑似クラッチペダルの操作が常に必要となると、EVの特徴の一つである運転の容易さ、そして、CVに対して優位な加速性能が損なわれてしまう。運転者としては、例えば走行環境や自身の気分により、MT車両のように運転したいし、通常のEVとしても運転したい。このような要望を実現する方法としては、電気モータの制御モードとして、MT車両を模擬した制御モードと、EVとしての通常の制御モードとを用意し、それらを任意に切り替え可能にすることが考えられる。 However, if the pseudo shift device and the pseudo clutch pedal always need to be operated, the ease of driving, which is one of the characteristics of EVs, and the acceleration performance that is superior to CVs will be lost. As a driver, depending on the driving environment and your own mood, for example, you may want to drive the vehicle like a manual transmission vehicle or as a regular EV. One possible way to achieve this request is to prepare two control modes for the electric motor: a control mode that simulates a manual transmission vehicle, and a normal control mode for an EV, and make it possible to switch between them at will. It will be done.
MT車両を模擬した制御モードを行う電気自動車では、加速用ペダル、疑似クラッチペダル、疑似シフト装置等の操作量から、MT車両のような駆動輪トルクを得るためのMT車両モデルを規定することが考えられる。MT車両モデルでは、電気自動車では備えていないエンジン、クラッチ、変速機といった装置を仮想的に与えて、電気自動車が備える各装置の操作量から、仮想的なエンジン、クラッチ、変速機等の仮想的な出力を与える。これら仮想的な出力によって電気自動車が走行しているとした場合の駆動輪トルクを実現するように、電気モータのモータトルク指令値を与えることで、MT車両のようなトルク特性を得ることができる。 For electric vehicles that operate in a control mode that simulates an MT vehicle, it is possible to define an MT vehicle model to obtain drive wheel torque similar to that of an MT vehicle from the operating amounts of the accelerator pedal, pseudo clutch pedal, pseudo shift device, etc. Conceivable. In the MT vehicle model, devices such as an engine, clutch, and transmission that are not provided in an electric vehicle are virtually provided, and the virtual engine, clutch, transmission, etc. output. By giving the motor torque command value of the electric motor so as to realize the drive wheel torque when the electric vehicle is running using these virtual outputs, it is possible to obtain torque characteristics similar to that of a manual transmission vehicle. .
ところで、実際のMT車両に備えるエンジン、クラッチ、変速機といった装置は、構造的な理由や性能等によりその特性が定まっており、当然のことながら、運転者の好むように特性を変化させることはできない。このため、運転者が運転に慣れたMT車両とは異なるMT車両を運転する場合、運転者は運転感覚に違和感を覚える虞がある。同様に、MT車両を模擬した制御モードを行う電気自動車においても、仮想的なエンジン、クラッチ、変速機等の特性により、運転者によっては運転感覚に違和感を覚える虞がある。 By the way, the characteristics of devices such as engines, clutches, and transmissions in actual MT vehicles are determined due to structural reasons and performance, and it goes without saying that the characteristics cannot be changed to suit the driver's preference. . For this reason, when the driver drives a MT vehicle different from the MT vehicle that the driver is accustomed to driving, there is a possibility that the driver may feel a sense of discomfort when driving. Similarly, even in an electric vehicle that operates in a control mode that simulates a manual transmission vehicle, some drivers may feel uncomfortable while driving due to the characteristics of the virtual engine, clutch, transmission, etc.
特に違和感を覚える虞のある状況として、シフト装置の操作により変速を行うためにクラッチペダルを操作する場合が挙げられる。これは、クラッチペダルの操作量に対するトルクの変化の違いによるものである。このトルクの変化の違いは、実際のMT車両においては、クラッチを介して伝達されるエンジン出力トルクに関して、クラッチペダルの操作量に対するエンジン出力トルクの伝達度合い(以下「トルク伝達ゲイン」とも称する。)の特性が異なるために引き起こされる。 A situation in which the driver may feel particularly uncomfortable is when a clutch pedal is operated to change gears by operating a shift device. This is due to the difference in the change in torque with respect to the amount of operation of the clutch pedal. In an actual MT vehicle, this difference in torque change is determined by the degree of transmission of engine output torque relative to the amount of clutch pedal operation (hereinafter also referred to as "torque transmission gain") with respect to engine output torque transmitted via the clutch. This is caused by the different characteristics of
MT車両モデルの仮想的なクラッチにおいては、実際のMT車両のクラッチの特性を模擬するように、疑似クラッチペダルの操作量に対するトルク伝達ゲインを規定するクラッチモデルが与えられる。MT車両を模擬した制御モードを行う電気自動車においても、このクラッチモデルが運転に慣れた車両のクラッチの特性と異なる場合に、運転者は運転感覚に違和感を覚える虞がある。 In the virtual clutch of the MT vehicle model, a clutch model that defines a torque transmission gain with respect to the operation amount of the pseudo clutch pedal is provided so as to simulate the characteristics of the clutch of an actual MT vehicle. Even in an electric vehicle that operates in a control mode simulating a manual transmission vehicle, if this clutch model differs from the characteristics of the clutch in a vehicle that the driver is accustomed to driving, there is a risk that the driver may experience an uncomfortable driving sensation.
本発明は、上述の課題を鑑みてなされたもので、MT車両のような運転と通常のEVとしての運転の両方の運転感覚を得ることができ、MT車両のように運転する場合は、運転者の好みに合わせたクラッチの操作感を得ることが可能な電気自動車を提供することを目的とする。 The present invention was made in view of the above-mentioned problems, and it is possible to obtain the driving feeling of both driving like an MT vehicle and driving as a normal EV. To provide an electric vehicle that allows a user to obtain a clutch operation feeling that suits his or her preference.
本発明に係る電気自動車は、電気モータを走行用の動力装置として用いる電気自動車であって、加速用ペダルと、疑似クラッチペダルと、疑似シフト装置と、モード選択スイッチと、制御装置とを備える。モード選択スイッチは、電気モータの制御モードを第1モードと第2モードとの間で選択するスイッチである。制御装置は、モード選択スイッチで選択された制御モードに従い電気モータが出力するモータトルクを制御する装置である。 The electric vehicle according to the present invention is an electric vehicle that uses an electric motor as a driving power device, and includes an acceleration pedal, a pseudo clutch pedal, a pseudo shift device, a mode selection switch, and a control device. The mode selection switch is a switch that selects the control mode of the electric motor between a first mode and a second mode. The control device is a device that controls the motor torque output by the electric motor according to the control mode selected by the mode selection switch.
制御装置は、メモリと、プロセッサとを備える。メモリは、MT車両モデルと、モータトルク指令マップとを記憶する。MT車両モデルは、MT車両における駆動輪トルクのトルク特性を模擬したモデルである。ここでいうMT車両とは、ガスペダルの操作によってトルクを制御される内燃機関と、クラッチペダルの操作とシフト装置の操作とによってギア段が切り替えられるマニュアルトランスミッションとを有する車両である。MT車両モデルは、疑似クラッチペダルの操作量に応じて内燃機関の出力トルクを定めるクラッチモデルを含む。またクラッチモデルは、少なくとも1つのパラメータにより特性が定まるように与えられている。MT車両モデルは、第1モードで使用される。モータトルク指令マップは、加速用ペダルの操作量と電気モータの回転速度に対するモータトルクの関係を規定したマップである。モータトルク指令マップは、第2モードで使用される。 The control device includes a memory and a processor. The memory stores an MT vehicle model and a motor torque command map. The MT vehicle model is a model that simulates the torque characteristics of drive wheel torque in an MT vehicle. The MT vehicle here is a vehicle that has an internal combustion engine whose torque is controlled by operating a gas pedal, and a manual transmission whose gears are changed by operating a clutch pedal and operating a shift device. The MT vehicle model includes a clutch model that determines the output torque of the internal combustion engine according to the amount of operation of the pseudo clutch pedal. Further, the clutch model is given so that its characteristics are determined by at least one parameter. The MT vehicle model is used in the first mode. The motor torque command map is a map that defines the relationship between the operation amount of the acceleration pedal and the motor torque with respect to the rotational speed of the electric motor. The motor torque command map is used in the second mode.
プロセッサは、第1モードで電気モータを制御する場合、以下の第1乃至第5の処理を実行する。第1の処理は、加速用ペダルの操作量を、MT車両モデルに対するガスペダルの操作量の入力として受け付ける処理である。第2の処理は、疑似クラッチペダルの操作量を、MT車両モデルに対するクラッチペダルの操作量の入力として受け付ける処理である。第3の処理は、疑似シフト装置のシフト位置を、MT車両モデルに対するシフト装置の入力として受け付ける処理である。第4の処理は、加速用ペダルの操作量と、疑似クラッチペダルの操作量と、疑似シフト装置のシフト位置とで定まる駆動輪トルクを、MT車両モデルを用いて計算する処理である。そして、第5の処理は、駆動輪トルクを自車両の駆動輪に与えるためのモータトルクを演算する処理である。 When controlling the electric motor in the first mode, the processor executes the following first to fifth processes. The first process is a process of accepting the operation amount of the acceleration pedal as an input of the operation amount of the gas pedal for the MT vehicle model. The second process is a process of accepting the operation amount of the pseudo clutch pedal as an input of the operation amount of the clutch pedal for the MT vehicle model. The third process is a process of accepting the shift position of the pseudo shift device as an input of the shift device for the MT vehicle model. The fourth process is a process of calculating the drive wheel torque determined by the operation amount of the acceleration pedal, the operation amount of the pseudo clutch pedal, and the shift position of the pseudo shift device using the MT vehicle model. The fifth process is a process of calculating the motor torque for applying the drive wheel torque to the drive wheels of the host vehicle.
プロセッサは、第2モードで電気モータを制御する場合、以下の第6及び第7の処理を実行する。第6の処理は、疑似クラッチペダルの操作と疑似シフト装置の操作とを無効にする処理である。第7の処理は、加速用ペダルの操作量と電気モータの回転速度とに基づき、モータトルク指令マップを用いてモータトルクを演算する処理である。 When controlling the electric motor in the second mode, the processor executes the following sixth and seventh processes. The sixth process is a process of invalidating the operation of the pseudo clutch pedal and the operation of the pseudo shift device. The seventh process is a process of calculating the motor torque using a motor torque command map based on the operation amount of the acceleration pedal and the rotational speed of the electric motor.
プロセッサは、さらに本発明に係る電気自動車の運転者の要求に基づいて、クラッチモデルの少なくとも1つのパラメータを変更する処理を実行する。 The processor further executes a process of changing at least one parameter of the clutch model based on a request from a driver of the electric vehicle according to the present invention.
以上の構成によれば、運転者は、モード選択スイッチにより第1モードを選択することにより、内燃機関とマニュアルトランスミッションとを有するMT車両のように電気自動車を運転することができる。つまり、運転者は、クラッチペダル及びシフト装置を操作しMT車両のような運転感覚を得ることができる。また、運転者は、モード選択スイッチにより第2モードを選択することにより、本来の性能で電気自動車を運転することができる。 According to the above configuration, the driver can drive the electric vehicle like a manual transmission vehicle having an internal combustion engine and a manual transmission by selecting the first mode using the mode selection switch. In other words, the driver can operate the clutch pedal and shift device to obtain a driving sensation similar to that of a manual transmission vehicle. Furthermore, by selecting the second mode using the mode selection switch, the driver can drive the electric vehicle with its original performance.
さらに、以上の構成によれば、運転者はクラッチモデルのパラメータの変更を行うことができ、第1モードを選択して運転する場合に、運転者が好むようなクラッチ操作を行うことができる。 Further, according to the above configuration, the driver can change the parameters of the clutch model, and when driving in the first mode, the driver can operate the clutch as desired.
以上述べたように、本発明によれば、MT車両のような運転と通常のEVとしての運転の両方の運転感覚を得ることができ、MT車両のように運転する場合は、運転者の好みに合わせたクラッチ操作が可能な電気自動車を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to obtain the driving sensations of both driving like a manual transmission vehicle and driving as a normal EV, and when driving like a manual transmission vehicle, it is possible to obtain the driving sensations according to the driver's preference. It is possible to provide an electric vehicle that can operate the clutch according to the vehicle.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。ただし、以下に示す実施形態において各要素の個数、数量、量、範囲等の数に言及した場合、特に明示した場合や原理的に明らかにその数に特定される場合を除いて、その言及した数に、この発明が限定されるものではない。また、以下に示す実施の形態において説明する構造等は、特に明示した場合や明らかに原理的にそれに特定される場合を除いて、この発明に必ずしも必須のものではない。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, in the embodiments shown below, when referring to the number, quantity, amount, range, etc. of each element, unless it is specifically specified or it is clearly specified to that number in principle, This invention is not limited to the number. Furthermore, the structures and the like described in the embodiments shown below are not necessarily essential to the present invention, unless specifically specified or clearly specified in principle. In each figure, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and repeated explanations thereof will be simplified or omitted as appropriate.
1.電気自動車の構成
図1は、本実施の形態に係る電気自動車10の動力系の構成を模式的に示す図である。図1に示すように、電気自動車10は、動力源として電気モータ2を備えている。電気モータ2は、例えばブラシレスDCモータや三相交流同期モータである。電気モータ2には、その回転速度を検出するための回転速度センサ40が設けられている。電気モータ2の出力軸3は、ギア機構4を介してプロペラシャフト5の一端に接続されている。プロペラシャフト5の他端は、デファレンシャルギア6を介して、車両前方のドライブシャフト7に接続されている。
1. Configuration of Electric Vehicle FIG. 1 is a diagram schematically showing the configuration of a power system of an
電気自動車10は、前車輪である駆動輪8と、後車輪である従動輪12とを備えている。駆動輪8は、ドライブシャフト7の両端にそれぞれ設けられている。各車輪8,12には、車輪速センサ30が設けられている。図1では、代表して右後輪の車輪速センサ30のみが描かれている。車輪速センサ30は、電気自動車10の車速を検出するための車速センサとしても用いられる。車輪速センサ30は、CAN(Controller Area Network)などの車載ネットワークによって後述する制御装置50に接続されている。
The
電気自動車10は、バッテリ14と、インバータ16とを備えている。バッテリ14は、電気モータ2を駆動する電気エネルギを蓄える。インバータ16は、バッテリ14から入力される直流電力を電気モータ2の駆動電力に変換する。インバータ16による電力変換は、制御装置50によるPWM(Pulse Wave Modulation)制御によって行われる。インバータ16は、車載ネットワークによって制御装置50に接続されている。
電気自動車10は、運転者が電気自動車10に対する動作要求を入力するための動作要求入力装置として、加速要求を入力するためのアクセルペダル(加速用ペダル)22と、制動要求を入力するためのブレーキペダル24とを備えている。アクセルペダル22には、アクセルペダル22の操作量であるアクセル開度Pap[%]を検出するためのアクセルポジションセンサ32が設けられている。またブレーキペダル24には、ブレーキペダル24の操作量であるブレーキ踏み込み量を検出するためのブレーキポジションセンサ34が設けられている。アクセルポジションセンサ32及びブレーキポジションセンサ34、車載ネットワークによって制御装置50に接続されている。
The
電気自動車10は、動作入力装置として、さらに疑似シフトレバー(疑似シフト装置)26と、疑似クラッチペダル28とを備えている。シフトレバー(シフト装置)とクラッチペダルはマニュアルトランスミッション(MT)を操作する装置であるが、当然ながら電気自動車10はMTを備えていない。疑似シフトレバー26と疑似クラッチペダル28は、あくまでも、本来のシフトレバーやクラッチペダルとは異なるダミーである。
The
疑似シフトレバー26は、MT車両が備えるシフトレバーを模擬した構造を有している。疑似シフトレバー26の配置及び操作感は、実際のMT車両と同等である。疑似シフトレバー26には、例えば1速、2速、3速、4速、5速、6速、及びニュートラルの各ギア段に対応するポジションが設けられている。疑似シフトレバー26には、疑似シフトレバー26がどのポジションにあるかを示すシフトポジションSpを検出するシフトポジションセンサ36が設けられている。シフトポジションセンサ36は、車載ネットワークによって制御装置50に接続されている。
The
疑似クラッチペダル28は、MT車両が備えるクラッチペダルを模擬した構造を有している。疑似クラッチペダル28の配置及び操作感は、実際のMT車両と同等である。運転者は、疑似シフトレバー26によりギア段の設定変更をしたい場合に疑似クラッチペダル28を踏み込み、ギア段の設定変更が終わると踏み込みをやめて疑似クラッチペダル28を元に戻す。疑似クラッチペダル28には、疑似クラッチペダル28のクラッチペダル踏込量Pc[%]を検出するためのクラッチポジションセンサ38が設けられている。クラッチポジションセンサ38は、車載ネットワークによって制御装置50に接続されている。
The pseudo clutch pedal 28 has a structure that simulates a clutch pedal provided in an MT vehicle. The arrangement and operational feel of the pseudo clutch pedal 28 are equivalent to those of an actual MT vehicle. When the driver wants to change the gear setting using the
電気自動車10は、疑似エンジン回転速度メーター44を備えている。エンジン回転速度メーターは、運転者に対して内燃機関(エンジン)の回転速度を表示する装置であるが、当然ながら電気自動車10はエンジンを備えていない。疑似エンジン回転速度メーター44は、あくまでも、本来のエンジン回転速度メーターとは異なるダミーである。疑似エンジン回転速度メーター44は、従来車両が備えるエンジン回転速度メーターを模擬した構造を有している。疑似エンジン回転速度メーター44は、機械式でもよいし液晶表示式でもよい。液晶表示式の場合、レブリミットを任意に設定できるようにしてもよい。疑似エンジン回転速度メーター44は、車載ネットワークによって制御装置50に接続されている。
The
電気自動車10は、モード選択スイッチ42を備えている。モード選択スイッチ42は、電気自動車10の走行モードを選択するスイッチである。電気自動車10の走行モードには、MTモードとEVモードとがある。モード選択スイッチ42は、MTモードとEVモードのいずれか一方を任意に選択可能に構成されている。詳細は後述するが、MTモードでは、電気自動車10をMT車両のように運転するための制御モード(第1モード)で電気モータ2の制御が行われる。EVモードでは、一般的な電気自動車のための通常の制御モード(第2モード)で電気モータ2の制御が行われる。モード選択スイッチ42は、車載ネットワークによって制御装置50に接続されている。
The
電気自動車10は、制御装置50を備えている。制御装置50は、典型的には、電気自動車10に搭載されるECU(Electronic Control Unit)である。制御装置50は、複数のECUの組み合わせであってもよい。あるいは、制御装置50は、電気自動車10の外部の情報処理装置であってもよい。制御装置50は、インターフェース52と、メモリ54と、プロセッサ56とを備えている。インターフェース52には車載ネットワークが接続されている。メモリ54は、データを一時的に記録するRAM(Random Access Memory)と、プロセッサ56で実行可能な制御プログラムや制御プログラムに関連する種々のデータを保存するROM(Read Only Memory)とを含んでいる。プロセッサ56は、制御プログラムやデータをメモリ54から読み出して実行し、各センサから取得した信号に基づいて制御信号を生成する。
The
電気自動車10は、HMI装置46を備えている。HMI装置46は、電気自動車10の運転者又は乗員により機械的又は電子的に操作することができる装置である。HMI装置46は、車載ネットワークによって制御装置50に接続されている。HMI装置46は、少なくとも、操作することにより後述するMT車両モデルのクラッチモデルのパラメータを設定することができる機能を有する。HMI装置46は、例えば、電気自動車10に搭載されるカーナビゲーションである。少なくとも前述の機能を満足し、電気自動車10の運転者又は乗員により操作することができるのであれば、機械的な装置であってもよいし、電気自動車10に接続する外部装置であってもよい。
The
図2は、本実施の形態に係る電気自動車10の制御システムの構成を示すブロック図である。制御装置50には、少なくとも車輪速センサ30、アクセルポジションセンサ32、ブレーキポジションセンサ34、シフトポジションセンサ36、クラッチポジションセンサ38、回転速度センサ40、モード選択スイッチ42、及びHMI装置46から信号が入力される。これらのセンサと制御装置50との間の通信には車載ネットワークが用いられている。図示は省略するが、これらの他にも様々なセンサが電気自動車10に搭載され、車載ネットワークによって制御装置50に接続されている。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of a control system for
また、制御装置50からは、少なくともインバータ16と疑似エンジン回転速度メーター44へ信号が出力されている。制御装置50はインバータ16を介して電気モータ2のトルク制御を行う。これらの機器と制御装置50との間の通信には車載ネットワークが用いられている。図示は省略するが、これらの他にも様々なアクチュエータや表示器が電気自動車10に搭載され、車載ネットワークによって制御装置50に接続されている。
Furthermore, signals are output from the
制御装置50は、クラッチモデル変更部510としての機能と、制御信号算出部520としての機能を備える。詳しくは、メモリ54(図1に参照)に記憶されたプログラムがプロセッサ56(図1に参照)により実行されることで、プロセッサ56は、少なくともクラッチモデル変更部510、及び制御信号算出部520として機能する。
The
クラッチモデル変更とは、HMI装置46の操作により設定されたパラメータに応じて後述するクラッチモデルの特性を変更する機能である。制御信号算出とは、アクチュエータや機器に対する制御信号を算出する機能である。制御信号には、少なくとも、インバータ16を介して電気モータ2のトルク制御をするための信号と、疑似エンジン回転速度メーター44に情報を表示させる信号とが含まれる。以下、制御装置50が有するこれらの機能について説明する。
The clutch model change is a function of changing the characteristics of the clutch model, which will be described later, according to parameters set by operating the
2.制御装置の機能
2-1.モータトルク算出機能
図3は、本実施の形態に係る制御装置50の機能、特に、電気モータ2に対するモータトルク指令値の算出に係る機能を示すブロック図である。制御装置50は、このブロック図に示された機能によりモータトルク指令値を計算し、モータトルク指令値に基づいてインバータ16を介して電気モータ2のトルク制御を行う制御信号を生成する。
2. Control device functions 2-1. Motor Torque Calculation Function FIG. 3 is a block diagram showing functions of the
図3に示すように、制御信号算出部520は、MT車両モデル530、要求モータトルク計算部540、モータトルク指令マップ550、及び切替スイッチ560を備える。制御信号算出部520には、車輪速センサ30、アクセルポジションセンサ32、シフトポジションセンサ36、クラッチポジションセンサ38、及び回転速度センサ40からの信号が入力される。制御信号算出部520は、これらのセンサからの信号を処理し、電気モータ2に出力させるモータトルクを算出する
As shown in FIG. 3, the control
制御信号算出部520によるモータトルクの計算は、MT車両モデル530と要求モータトルク計算部540とを用いた計算と、モータトルク指令マップ550を用いた計算の2通りがある。前者は、電気自動車10をMTモードで走行させる場合のモータトルクの計算に用いられる。後者は、電気自動車10をEVモードで走行させる場合のモータトルクの計算に用いられる。どちらのモータトルクを用いるかは、切替スイッチ560によって決まる。切替スイッチ560による切り替えは、モード選択スイッチ42により選択された走行モードに基づいて行われる。
There are two ways to calculate the motor torque by the control signal calculation unit 520: calculation using the
2-2.MTモードでのモータトルクの計算
MT車両における駆動輪トルクは、エンジンに対する燃料供給を制御するガスペダルの操作と、MTのギア段を切り替えるシフトレバー(シフト装置)の操作と、エンジンとMTとの間のクラッチを動作させるクラッチペダルの操作とによって決定付けられる。MT車両モデル530は、仮想的なエンジン、クラッチ、及びMTを与えることで、アクセルペダル22、疑似クラッチペダル28、及び疑似シフトレバー26の操作によって得られる駆動輪トルクを計算するモデルである。以下、MTモードにおいて、MT車両モデル530により仮想的に与えられるエンジン、クラッチ、及びMTを仮想エンジン、仮想クラッチ、仮想MTと称する。
2-2. Calculation of motor torque in MT mode Drive wheel torque in an MT vehicle is determined by the operation of the gas pedal that controls fuel supply to the engine, the operation of the shift lever (shift device) that changes the MT gear, and the difference between the engine and MT. This is determined by the operation of the clutch pedal that operates the clutch. The
MT車両モデル530には、仮想エンジンのガスペダルの操作量として、アクセルポジションセンサ32の信号が入力される。仮想MTのシフトレバーのシフト位置として、シフトポジションセンサ36の信号が入力される。さらに、仮想クラッチのクラッチペダルの操作量として、クラッチポジションセンサ38の信号が入力される。また、MT車両モデル530には、車両の負荷状態を示す信号として車輪速センサ30の信号も入力される。MT車両モデル530は、MT車両における駆動輪トルクのトルク特性を模擬したモデルである。MT車両モデル530は、運転者によるアクセルペダル22、疑似シフトレバー26、及び疑似クラッチペダル28の操作が駆動輪トルクの値に反映されるように作成されている。MT車両モデル530の詳細については後述する。
A signal from the
要求モータトルク計算部540は、MT車両モデル530で算出された駆動トルクを要求モータトルクに変換する。要求モータトルクは、MT車両モデル530で算出された駆動トルクの実現に必要なモータトルクである。駆動トルクの要求モータトルクへの変換には、電気モータ2の出力軸3から駆動輪8までの減速比が用いられる。
The required motor
2-3.EVモードでのモータトルクの計算
図4は、EVモードでのモータトルクの計算に用いられモータトルク指令マップ550の一例を示す図である。モータトルク指令マップ550は、アクセル開度とPapと電気モータ2の回転速度とをパラメータとしてモータトルクを決定するマップである。モータトルク指令マップ550の各パラメータには、アクセルポジションセンサ32の信号と、回転速度センサ40の信号とが入力される。モータトルク指令マップ550からは、これらの信号に対応するモータトルクが出力される。
2-3. Calculation of Motor Torque in EV Mode FIG. 4 is a diagram showing an example of a motor
2-4.モータトルクの切り替え
モータトルク指令マップ550を用いて計算されたモータトルクをTevと表記し、MT車両モデル530及び要求モータトルク計算部540を用いて計算されたモータトルクをTmtと表記する。2つのモータトルクTev,Tmtのうち切替スイッチ560によって選択されたモータトルクが、電気モータ2に対してモータトルク指令値として与えられる。
2-4. Switching Motor Torque The motor torque calculated using the motor
EVモードでは、運転者が疑似シフトレバー26や疑似クラッチペダル28を操作しても、その操作は電気自動車10の運転には反映されない。つまり、EVモードでは、疑似シフトレバー26の操作と疑似クラッチペダル28の操作は無効化される。ただし、モータトルクTevがモータトルク指令値として出力されている間も、MT車両モデル530を用いたモータトルクTmtの計算は継続されている。逆に、モータトルクTmtがモータトルク指令値として出力されている間も、モータトルクTevの計算は継続されている。つまり、切替スイッチ560には、モータトルクTevとモータトルクTmtの両方が継続的に入力されている。
In the EV mode, even if the driver operates the
切替スイッチ560による入力の切り替えによって、モータトルク指令値は、モータトルクTevからモータトルクTmtへ、或いは、モータトルクTmtからモータトルクTevへ切り替えられる。このとき、2つのモータトルクの間にずれがある場合、切り替えに伴ってトルク段差が発生してしまう。このため、切り替え後暫くの間は、トルクの急激な変化が生じないように、モータトルク指令値に対して徐変処理が実施される。例えば、EVモードからMTモードへの切り替えでは、モータトルク指令値を直ぐにモータトルクTevからモータトルクTmtに切り替えるのではなく、所定の変化率でモータトルクTmtへ向けて徐々に変化させる。MTモードからEVモードへの切り替えでも同様の処理が行われる。
By switching the input using the
切替スイッチ560は、モード選択スイッチ42により選択された走行モードに基づいてモータトルク指令値を切り替える。モード選択スイッチ42によりMTモードが選択された場合は、モータトルク指令値をモータトルクTmtとする。モード選択スイッチ42によりEVモードが選択された場合は、モータトルク指令値をモータトルクTevとする。
The
2-5.MT車両モデル
2-5-1.概要
次に、MT車両モデル530について説明する。図5は、MT車両モデル530の一例を示すブロック図である。MT車両モデル530は、エンジンモデル531と、クラッチモデル532と、MTモデル533と、車軸・駆動輪モデル534とから構成されている。エンジンモデル531では、仮想エンジンがモデル化されている。クラッチモデル532では、仮想クラッチがモデル化されている。MTモデル533は、仮想MTがモデル化されている。車軸・駆動輪モデル534では、車軸から駆動輪までの仮想のトルク伝達系がモデル化されている。各モデルは計算式で表されてもよいしマップで表されてもよい。各モデルを規定するパラメータ又はマップはメモリ54に記憶されており、各モデルに基づいた演算が行われる際に適宜参照される。
2-5. MT vehicle model 2-5-1. Overview Next, the
各モデル間では計算結果の入出力が行われる。また、エンジンモデル531にはアクセルポジションセンサ32で検出されたアクセル開度Papが入力される。クラッチモデル532には、クラッチポジションセンサ38で検出されたクラッチペダル踏込量Pcが入力される。MTモデル533には、シフトポジションセンサで検出されたシフトポジションSpが入力される。さらに、MT車両モデル530では、車輪速センサ30で検出された車速Vw(或いは車輪速)が複数のモデルにおいて使用される。MT車両モデル530では、これらの入力信号に基づき、駆動輪トルクTwと仮想エンジン回転速度Neとが算出される。
Calculation results are input and output between each model. Furthermore, the accelerator opening degree Pap detected by the
2-5-2.エンジンモデル
エンジンモデル531は、仮想エンジン回転速度Neと仮想エンジン出力トルクTeoutを算出する。エンジンモデル531は、仮想エンジン回転速度Neを計算するモデルと仮想エンジン出力トルクTeoutを計算するモデルから構成される。仮想エンジン回転速度Neの計算には、例えば、次式(1)で表されるモデルが用いられる。次式(1)では、車輪8の回転速度Nw、総合減速比R、及びクラッチ機構のスリップ率slipから仮想エンジン回転速度Neが算出される。
2-5-2. Engine Model The
式(1)において、車輪8の回転速度Nwは車輪速センサ30で検出された車輪速から算出される。総合減速比Rは、後述するMTモデル533で計算されるギア比(変速比)rと、車軸・駆動輪モデル534で規定されている減速比とから算出される。スリップ率slipは、後述するクラッチモデル532で算出される。仮想エンジン回転速度Neは、MTモードの選択時、疑似エンジン回転速度メーター44に表示される。
In equation (1), the rotational speed Nw of the
なお、MT車両のアイドリング中は、エンジン回転速度を一定回転速度に維持するアイドルスピードコントロール制御(ISC制御)が行われる。そこで、エンジンモデル531は、車速が0であり、かつアクセル開度Papが0%である場合、仮想エンジン回転速度Neを所定のアイドリング回転速度(例えば1000rpm)として算出する。
Note that while the MT vehicle is idling, idle speed control control (ISC control) is performed to maintain the engine rotation speed at a constant rotation speed. Therefore, when the vehicle speed is 0 and the accelerator opening Pap is 0%, the
エンジンモデル531は、仮想エンジン回転速度Ne及びアクセル開度Papから仮想エンジン出力トルクTeoutを算出する。仮想エンジン出力トルクTeoutの計算には、例えば、図7に示すような2次元マップが用いられる。この2次元マップでは、アクセル開度Pap毎に仮想エンジン回転速度Neに対する仮想エンジン出力トルクTeoutが与えられる。図6に示すトルク特性は、ガソリンエンジンを想定した特性に設定することもできるし、ディーゼルエンジンを想定した特性に設定することもできる。また、自然吸気エンジンを想定した特性に設定することもできるし、過給エンジンを想定した特性に設定することもできる。MTモードでの仮想エンジンを切り替えるスイッチを設けて、運転者が好みの設定に切り替えられるようにしてもよい。エンジンモデル531で算出された仮想エンジン出力トルクTeoutは、クラッチモデル532に出力される。
2-5-3.クラッチモデル
クラッチモデル532は、トルク伝達ゲインkを算出する。トルク伝達ゲインkは、疑似クラッチペダル28の踏込量に応じた仮想エンジントルクの伝達度合いを示す値である。クラッチモデル532は、MT車両を模擬するように、図7に示すトルク伝達ゲインマップにより規定される。
2-5-3. Clutch
このマップでは、クラッチペダル踏込量Pcに対してトルク伝達ゲインkが与えられる。図7でトルク伝達ゲインkは、クラッチペダル踏込量Pcが0%からPcSの範囲で1となり、クラッチペダル踏込量PcがPcSからPcRの範囲で0まで一定の傾きで単調減少し、クラッチペダル踏込量PcがPcRから100%の範囲で0となるように与えられている。 In this map, a torque transmission gain k is given to the clutch pedal depression amount Pc. In FIG. 7, the torque transmission gain k becomes 1 when the clutch pedal depression amount Pc ranges from 0% to PcS, monotonically decreases at a constant slope to 0 when the clutch pedal depression amount Pc ranges from PcS to PcR, and The amount Pc is given so that it becomes 0 within a range of 100% from PcR.
ここで、PcSはクラッチペダル踏み込み時の遊び限界に対応し(以下「踏込遊び限界PcS」とも称する。)、PcRはクラッチペダルを踏み込んだ後にクラッチペダルを戻す際の遊び限界に対応している(以下「戻し遊び限界PcR」とも称する。)。また以下、踏込遊び限界PcSと戻し遊び限界PcRとの間のクラッチペダル踏込量Pcの領域を「ゲイン変化域」と称し、ゲイン変化域におけるトルク伝達ゲインkの変化を表すグラフを「ゲイン変化曲線」と称する。 Here, PcS corresponds to the play limit when the clutch pedal is depressed (hereinafter also referred to as "depression play limit PcS"), and PcR corresponds to the play limit when the clutch pedal is returned after being depressed ( (Hereinafter, it is also referred to as the "return play limit PcR.") Further, hereinafter, the region of the clutch pedal depression amount Pc between the depression play limit PcS and the return play limit PcR will be referred to as the "gain change region", and the graph representing the change in the torque transmission gain k in the gain change region will be referred to as the "gain change curve". ”.
図7に示す一定の傾きで単調減少するゲイン変化曲線は一例であり、その変化の態様は異なっていても良い。ただし、踏込遊び限界PcSでトルク伝達ゲインが1であり戻し遊び限界PcRでトルク伝達ゲインが0となるように広義単調減少することを要する。 The gain change curve that monotonically decreases with a constant slope shown in FIG. 7 is an example, and the manner of the change may be different. However, it is required that the torque transmission gain decreases monotonically in a broad sense such that the torque transmission gain is 1 at the stepping play limit PcS and becomes 0 at the return play limit PcR.
本実施の形態に係る電気自動車10では、クラッチモデル532を規定するトルク伝達ゲインマップを、クラッチモデル変更部510により変更することができる。クラッチモデル変更部510によるトルク伝達ゲインマップの変更の詳細については後述する。
In the
クラッチモデル532は、トルク伝達ゲインkを用いてクラッチ出力トルクTcoutを算出する。クラッチ出力トルクTcoutは、仮想クラッチから出力されるトルクである。クラッチモデル532は、例えば、次式(2)により、仮想エンジン出力トルクTeout、及びトルク伝達ゲインkからクラッチ出力トルクTcoutを算出する。クラッチモデル532で算出されたクラッチ出力トルクTcoutは、MTモデル533に出力される。
2-5-4.MTモデル
MTモデル533は、ギア比(変速比)rを算出する。ギア比rは、仮想MTにおいて疑似シフトレバー26のシフトポジションSpにより決まるギア比である。疑似シフトレバー26のシフトポジションSpと仮想MTのギア段とは一対一の関係にある。MTモデル533は、例えば、図8に示すようなマップを有する。このマップでは、ギア段に対してギア比rが与えられる。図8に示すように、ギア段が大きいほどギア比rは小さくなる。
2-5-4. MT Model The
MTモデル533は、ギア比rを用いて変速機出力トルクTgoutを算出する。変速機出力トルクTgoutは、仮想変速機から出力されるトルクである。MTモデル533は、例えば、次式(3)により、クラッチ出力トルクTcout、及びギア比rから変速機出力トルクTgoutを算出する。MTモデル533で算出された変速機出力トルクTgoutは、車軸・駆動輪モデル534に出力される。
The
2-5-5.車軸・駆動輪モデル
車軸・駆動輪モデル534は、所定の減速比rrを用いて駆動輪トルクTwを算出する。減速比rrは、仮想MTから駆動輪8までの機械的な構造により決まる固定値である。車軸・駆動輪モデル534は、例えば、次式(4)により、変速機出力トルクTgout、及び減速比rrから駆動輪トルクTwを算出する。車軸・駆動輪モデル534算出された駆動輪トルクTwは、要求モータトルク計算部540に出力される。
2-5-5. Axle/Drive Wheel Model The axle/
2-6.MTモードで実現される電気モータのトルク特性
要求モータトルク計算部540は、MT車両モデル530で算出された駆動輪トルクTwをモータトルクに変換する。図9は、MT走行モードで実現される電気モータ2のトルク特性を、EV走行モードで実現される電気モータ2のトルク特性と比較して示す図である。MTモードの場合、図9に示されるように、疑似シフトレバー26により設定されるギア段に応じてMT車両のトルク特性を模擬するようなトルク特性(図中実線)を実現することができる。
2-6. Torque Characteristics of Electric Motor Realized in MT Mode The required motor
2-7.クラッチモデル変更
次に、制御装置50のクラッチモデル変更部510によるクラッチモデル532を規定するトルク伝達ゲインマップの変更について説明する。クラッチモデル変更部510は、図3に示すように、HMI装置46から取得する情報に基づいて、メモリ54に記憶されるトルク伝達ゲインマップを変更する。
2-7. Clutch Model Change Next, the change of the torque transmission gain map that defines the
本実施の形態に係る電気自動車10の運転者又は乗員は、HMI装置46の操作により、トルク伝達ゲインマップのパラメータである踏込遊び限界PcSと、戻し遊び限界PcRと、ゲイン変化曲線を設定する。踏込遊び限界PcS及び戻し遊び限界PcRは、その値[%]を設定し、ゲイン変化曲線は、後述するように、ゲイン変化曲線を定めるパラメータCpを設定する。
The driver or passenger of the
図10は、踏込遊び限界PcS及び戻し遊び限界PcRの設定変更によるトルク伝達ゲインマップの変更の例を示す図である。踏込遊び限界PcSの設定には、最小踏込遊び限界PcSmが規定されている。戻し遊び限界PcRの設定には、最大戻し遊び限界PcRMが規定されている。最小踏込遊び限界PcSmは、設定することができる最小の踏込遊び限界PcSであり、最大戻し遊び限界PcRMは、設定することができる最大の踏込遊び限界である。最小踏込遊び限界PcSm及び最大戻し遊び限界PcRMは、操作性や安全性から、実車適合等により定められる値であり、プログラムにあらかじめ与えられている。 FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a change in the torque transmission gain map by changing the settings of the stepping play limit PcS and the return play limit PcR. In setting the pedal play limit PcS, a minimum pedal play limit PcSm is defined. In setting the return play limit PcR, a maximum return play limit PcRM is defined. The minimum pedal play limit PcSm is the minimum pedal play limit PcS that can be set, and the maximum return play limit PcRM is the maximum pedal play limit that can be set. The minimum depression play limit PcSm and the maximum return play limit PcRM are values determined from the viewpoint of operability and safety, based on suitability to an actual vehicle, and are given in advance to the program.
また踏込遊び限界PcSの設定には、最大踏込遊び限界PcSMがあり、戻し遊び限界PcRの設定には、最小戻し遊び限界PcRmがある。最大踏込遊び限界PcSMは、設定することができる最大の踏込遊び限界PcSであり、最小戻し遊び限界は、設定することができる最小の戻し遊び限界PcRである。最大踏込遊び限界PcSM及び最小戻し遊び限界PcRmは、最小ゲイン変化幅Dpが保証されるように決められる。最小ゲイン変化幅Dpとは、許容することができる最小のゲイン変化域の幅である。最小ゲイン変化幅Dpは、操作性や安全性から、実車適合等により定められる値であり、プログラムにあらかじめ与えられている。 Furthermore, the setting of the stepping play limit PcS includes a maximum stepping play limit PcSM, and the setting of the returning play limit PcR includes a minimum returning play limit PcRm. The maximum depression play limit PcSM is the maximum depression play limit PcS that can be set, and the minimum return play limit is the minimum return play limit PcR that can be set. The maximum depression play limit PcSM and the minimum return play limit PcRm are determined so that the minimum gain change width Dp is guaranteed. The minimum gain change width Dp is the width of the minimum allowable gain change range. The minimum gain change width Dp is a value determined from the viewpoint of operability and safety, based on suitability to an actual vehicle, and is given to the program in advance.
従って、踏込遊び限界PcSを設定する場合に、最大踏込遊び限界PcSMはPcR-Dp(PcRは現在設定されている戻し遊び限界)で決められ、戻し遊び限界PcRを設定する場合に、最小戻し遊び限界PcRmはPcS+Dp(PcSは現在設定されている踏込遊び限界)で決められる。つまり、最大踏込遊び限界PcSM及び最小戻し遊び限界PcRmは、踏込遊び限界PcS又は戻し遊び限界PcRを設定する都度変化する。 Therefore, when setting the stepping play limit PcS, the maximum stepping play limit PcSM is determined by PcR-Dp (PcR is the currently set return play limit), and when setting the return play limit PcR, the minimum return play The limit PcRm is determined by PcS+Dp (PcS is the currently set pedal play limit). That is, the maximum pedal play limit PcSM and the minimum return play limit PcRm change each time the pedal play limit PcS or the return play limit PcR is set.
図10において、波線で表されるトルク伝達ゲインマップは、踏込遊び限界PcSを最小踏込遊び限界PcSmで設定し、戻し遊び限界PcRを最大戻し遊び限界PcRMで設定した場合のトルク伝達ゲインマップの例である。この場合、疑似クラッチペダル28の踏み込み時と戻し時いずれの場合においても遊びが最も少なくなる。 In FIG. 10, the torque transmission gain map represented by the dotted line is an example of a torque transmission gain map when the stepping play limit PcS is set as the minimum stepping play limit PcSm, and the return play limit PcR is set as the maximum return play limit PcRM. It is. In this case, the play is the smallest both when the pseudo clutch pedal 28 is depressed and when it is released.
図10において、点線で表されるトルク伝達ゲインマップは、踏込遊び限界PcSを最大踏込遊び限界PcSMで設定し、戻し遊び限界PcRを最小戻し遊び限界PcRmで設定した場合のトルク伝達ゲインマップの例である。この場合、疑似クラッチペダル28の踏み込み時と戻し時いずれの場合においても遊びが最も大きくなり、かつゲイン変化域において最もトルク伝達ゲインkの変化が急峻となる。 In FIG. 10, the torque transmission gain map represented by the dotted line is an example of a torque transmission gain map when the pedal play limit PcS is set to the maximum pedal play limit PcSM, and the return play limit PcR is set to the minimum return play limit PcRm. It is. In this case, the play becomes the largest both when the pseudo clutch pedal 28 is depressed and when it is released, and the change in the torque transmission gain k becomes the steepest in the gain change range.
図11は、ゲイン変化曲線を定めるパラメータCpの設定変更によるトルク伝達ゲインマップの変更の例を示す図である。電気自動車10の運転者又は乗員がHMI装置46の操作によりパラメータCpを設定することにより、クラッチモデル変更部510は、図11に示すようにトルク伝達ゲインマップを変化させる。
FIG. 11 is a diagram showing an example of changing the torque transmission gain map by changing the setting of the parameter Cp that defines the gain change curve. When the driver or passenger of the
パラメータCpに対するトルク伝達ゲインマップの変更は、例えば次のように行われる。パラメータCpは-1から1までの範囲で設定することができるとする。HMI装置46の操作により設定されている踏込遊び限界PcSと戻し遊び限界PcRとを直線で結ぶように表されるゲイン変化曲線をパラメータCpが0の場合に対応させる。パラメータCpが正の方向に大きくなるほど、図11に示すように、上に凸で曲率の大きいゲイン変化曲線(図中点線)となる。パラメータCpが負の方向に大きくなるほど、図11に示すように、下に凸で曲率の大きいゲイン変化曲線(図中波線)となる。
The torque transfer gain map for the parameter Cp is changed, for example, as follows. It is assumed that the parameter Cp can be set in the range from -1 to 1. A gain change curve represented by a straight line connecting the stepping play limit PcS and the return play limit PcR set by the operation of the
図10及び図11に示すトルク伝達ゲインマップのパラメータの設定及び設定に応じたトルク伝達ゲインマップの変更は一例であり、異なる態様で行われてもよい。例えば、ゲイン変化曲線の変更に関して、HMI装置46の操作により複数のパラメータを設定することができ、より多様で次数の高いゲイン変化曲線に変更できるようにしてもよい。
The settings of the parameters of the torque transfer gain map shown in FIGS. 10 and 11 and the change of the torque transfer gain map according to the settings are merely examples, and may be performed in different ways. For example, regarding changing the gain change curve, a plurality of parameters can be set by operating the
このように、本実施の形態に係る電気自動車10の運転者又は乗員は、HMI装置46の操作によりトルク伝達ゲインマップのパラメータを設定することで、クラッチモデル変更部510を介してトルク伝達ゲインマップを変更することができる。
In this way, the driver or passenger of the
3.効果
以上説明したように、本実施の形態に係る電気自動車10によれば、運転者はモード選択スイッチ42によりMTモードを選択することにより、MT車両のように電気自動車を運転することができる。また、運転者はモード選択スイッチ42によりEVモードを選択することにより、本来の性能で電気自動車を運転することができる。これにより、MT車両のような運転と通常のEVとしての運転の両方の運転感覚を得ることができる。
3. Effects As described above, according to the
さらに、本実施の形態に係る電気自動車10の運転者又は乗員は、HMI装置46を操作することによりトルク伝達ゲインマップのパラメータを設定することで、モード選択スイッチ42によりMTモードが選択されている場合に、運転者の好みに合わせたクラッチの操作感を得ることが可能となる。
Furthermore, the driver or passenger of the
2 電気モータ,10 電気自動車,16 インバータ,22 アクセルペダル,26 疑似シフトレバー,28 疑似クラッチペダル,30 車輪速センサ,32 アクセルポジションセンサ,34 ブレーキポジションセンサ,36 シフトポジションセンサ,38 クラッチポジションセンサ,40 回転速度センサ,42 モード選択スイッチ,50 制御装置,510 クラッチモデル変更部,520 制御信号算出部,530 車両モデル,532 クラッチモデル,560 切替スイッチ,Pc クラッチペダル踏込量,k トルク伝達ゲイン,PcS 踏込遊び限界,PcR 戻し遊び限界 2 electric motor, 10 electric vehicle, 16 inverter, 22 accelerator pedal, 26 pseudo shift lever, 28 pseudo clutch pedal, 30 wheel speed sensor, 32 accelerator position sensor, 34 brake position sensor, 36 shift position sensor, 38 clutch position sensor, 40 rotation speed sensor, 42 mode selection switch, 50 control device, 510 clutch model changing section, 520 control signal calculation section, 530 vehicle model, 532 clutch model, 560 changeover switch, Pc clutch pedal depression amount, k torque transmission gain, PcS Push-in play limit, PcR Return play limit
Claims (1)
加速用ペダルと、
疑似クラッチペダルと、
疑似シフト装置と、
前記電気モータの制御モードを第1モードと第2モードとの間で選択するモード選択スイッチと、
前記モード選択スイッチで選択された前記制御モードに従い前記電気モータが出力するモータトルクを制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
メモリと、
プロセッサと、を備え、
前記メモリは、
ガスペダルの操作によりトルクを制御する内燃機関とクラッチペダルの操作及びシフト装置の操作によりギア段が切り替えられるマニュアルトランスミッションとを有するMT車両における駆動輪トルクのトルク特性を模擬したMT車両モデルと、
前記加速用ペダルの操作量と前記電気モータの回転速度に対する前記モータトルクの関係を規定したモータトルク指令マップと、を記憶し、
前記MT車両モデルは、前記疑似クラッチペダルの操作量に応じて前記内燃機関の出力トルクから伝達されるトルクを定めるクラッチモデルを含み、
前記クラッチモデルは、少なくとも1つのパラメータにより特性が定まるように与えられており、
前記プロセッサは、
前記第1モードで前記電気モータを制御する場合は、
前記加速用ペダルの操作量を、前記MT車両モデルに対する前記ガスペダルの操作量の入力として受け付ける処理と、
前記疑似クラッチペダルの操作量を、前記MT車両モデルに対する前記クラッチペダルの操作量の入力として受け付ける処理と、
前記疑似シフト装置のシフト位置を、前記MT車両モデルに対する前記シフト装置の入力として受け付ける処理と、
前記加速用ペダルの操作量と、前記疑似クラッチペダルの操作量と、前記疑似シフト装置のシフト位置とで定まる前記駆動輪トルクを、前記MT車両モデルを用いて計算する処理と、
前記駆動輪トルクを自車両の駆動輪に与えるための前記モータトルクを演算する処理と、を実行し
前記第2モードで前記電気モータを制御する場合は、
前記疑似クラッチペダルの操作と前記疑似シフト装置の操作とを無効にする処理と、
前記加速用ペダルの操作量と前記電気モータの回転速度とに基づき、前記モータトルク指令マップを用いて前記モータトルクを演算する処理と、
前記電気自動車の運転者の要求に基づいて、前記クラッチモデルの少なくとも1つの前記パラメータを変更する処理と、
を実行することを特徴とする電気自動車。 An electric vehicle that uses an electric motor as a driving power device,
an accelerator pedal,
pseudo clutch pedal,
A pseudo shift device,
a mode selection switch that selects a control mode of the electric motor between a first mode and a second mode;
a control device that controls a motor torque output by the electric motor according to the control mode selected by the mode selection switch;
Equipped with
The control device includes:
memory and
comprising a processor;
The memory is
An MT vehicle model that simulates the torque characteristics of drive wheel torque in an MT vehicle that has an internal combustion engine that controls torque by operating a gas pedal and a manual transmission that changes gears by operating a clutch pedal and a shift device;
storing a motor torque command map that defines a relationship between the operation amount of the acceleration pedal and the motor torque with respect to the rotational speed of the electric motor;
The MT vehicle model includes a clutch model that determines the torque transmitted from the output torque of the internal combustion engine according to the operation amount of the pseudo clutch pedal,
The clutch model is given such that its characteristics are determined by at least one parameter,
The processor includes:
When controlling the electric motor in the first mode,
a process of accepting the operation amount of the acceleration pedal as an input of the operation amount of the gas pedal for the MT vehicle model;
a process of accepting the operation amount of the pseudo clutch pedal as an input of the operation amount of the clutch pedal for the MT vehicle model;
a process of accepting a shift position of the pseudo shift device as an input of the shift device for the MT vehicle model;
a process of calculating the drive wheel torque determined by the operation amount of the acceleration pedal, the operation amount of the pseudo clutch pedal, and the shift position of the pseudo shift device using the MT vehicle model;
When controlling the electric motor in the second mode by performing a process of calculating the motor torque for applying the drive wheel torque to the drive wheels of the own vehicle,
processing for disabling the operation of the pseudo clutch pedal and the operation of the pseudo shift device;
a process of calculating the motor torque using the motor torque command map based on the operation amount of the acceleration pedal and the rotational speed of the electric motor;
a process of changing at least one of the parameters of the clutch model based on a request of the driver of the electric vehicle;
An electric vehicle that is characterized by running.
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