JP7424464B1 - 電気自動車 - Google Patents

Abstract

【課題】ＭＴ車両のような運転感覚を楽しめるとともに、運転者に自身の行動の結果による達成感を与えることができる電気自動車を提供する。【解決手段】電気自動車は、アクセルペダルと、シフターと、車両特性データを管理するデータ管理装置と、車両特性データに従って電気モータを制御するモータ制御装置を備える。車両特性データは、アクセルペダルの操作に対する電気モータの出力特性をシフターの操作ポジションに応じて変化させるように構成されたデータであり、標準車両特性データと、ロックされた特別車両特性データとを含む。データ管理装置は、運転者の所定の行動を要件とするロック解除条件が満たされたことを受けて特別車両特性データのロックを解除し、モータ制御装置は特別車両特性データに従って電気モータを制御する。【選択図】図６

Description

本開示は、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。

特開２０２１－１１８５６９号公報は、マニュアルトランスミッション車両（以下、ＭＴ車両という）の手動変速動作をモータトルクの制御によって疑似的に再現可能な電気自動車を開示する。その電気自動車にはＭＴ車両を模擬したトルク特性のパターンが複数設定されている。運転者は、気分に応じてトルク特性のパターンを変更することができる。

特開２０２１－１１８５６９号公報

ＭＴ車両を運転することの一つの楽しみは運転操作の上達である。運転に慣れないころは出力の小さい車両やトルク特性の穏やかな車両しか運転できなかった場合でも、運転操作の上達によって出力の大きい車両や尖ったトルク特性の車両が運転できるようになるかもしれない。また、高出力の車両やレーシングカーのようなトルク特性を有する車両は概して高価であるが、そのような車両を手に入れることもＭＴ車両の運転者にとっての一つの楽しみである。上記文献に記載の電気自動車によれば運転者は複数の異なるトルク特性を楽しむことができるかもしれない。しかし、それは運転者自身の何らかの行動により獲得したものではなく、そこには達成感は存在しない。

本開示は上記の課題に鑑みてなされたものである。本開示の１つの目的は、ＭＴ車両のような運転感覚を楽しめるだけでなく運転者に自身の行動の結果による達成感を与えることができる電気自動車を提供することにある。

本開示は上記目的を達成するための電気自動車を提供する。本開示の電気自動車は、アクセルペダル、シフター、車両特性データを管理するデータ管理装置、及び車両特性データに従って電気モータを制御するモータ制御装置を備える。車両特性データは、アクセルペダルの操作に対する電気モータの出力特性をシフターの操作ポジションに応じて変化させるように構成されたデータであり、標準車両特性データとロックされた特別車両特性データとを含む。データ管理装置は、運転者の所定の行動を要件とするロック解除条件が満たされたことを受けて特別車両特性データのロックを解除するように構成されている。

本開示の電気自動車によれば、初期状態でも標準車両特性データは利用可能であり、シフターの操作が電気モータの制御に反映されることで、運転者はＭＴ車両のような運転感覚を楽しむことができる。さらに、運転者自身の行動の結果としてロック解除条件が満たされた場合、特別車両特性データに従って電気モータが制御されることで、運転者は標準車両特性データでは得られない特別な運転感覚の享受による達成感を得ることができる。

本開示の実施形態に係る電気自動車の構成を模式的に示す図である。 電気自動車の車両制御装置の構成を示すブロック図である。 ＭＴ車両モデルを構成するエンジンモデル、クラッチモデル、及びトランスミッションモデルの各例を示す図である。 データ管理装置の構成の一例を示すブロック図である。 データ管理装置の構成の別の例を示すブロック図である。 データ管理装置による処理を示すフローチャートである。

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は走行用の動力装置として電気モータ２を備えている。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。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。

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。すなわち、電気自動車１０はバッテリ１４に蓄えられた電気エネルギで走行するバッテリ電気自動車（ＢＥＶ）である。インバータ１６は加速時にバッテリ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。また、インバータ１６は、減速時に電気モータ２から入力される回生電力を直流電力に変換し、バッテリ１４に充電する。

電気自動車１０は、運転者が電気自動車１０に対する加速要求を入力するためのアクセルペダル２２と、制動要求を入力するためのブレーキペダル２４とを備えている。アクセルペダル２２には、アクセル開度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、ブレーキ踏込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。

電気自動車１０は疑似Ｈ型シフター２６を備えている。疑似Ｈ型シフター２６はＭＴ車両が備えるＨ型シフターを模した構造を有している。疑似Ｈ型シフター２６は、例えば１速、２速、３速、４速、５速、６速、後退、及びニュートラルの各ギア段に対応するポジションを有している。疑似Ｈ型シフター２６には、疑似Ｈ型シフター２６がどのポジションにあるかを判別することでギア段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。

電気自動車１０は疑似クラッチペダル２８を備えている。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した構造を有している。運転者は、疑似Ｈ型シフター２６によりギア段の設定を変更したい場合、疑似クラッチペダル２８を踏み込み、ギア段の設定の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の踏込量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。

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。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し、ヘッドアップディスプレイによる投影表示式でもよい。液晶表示式や投影表示式の場合、レブリミットは任意に設定することができる。また、電気自動車１０は車室内にスピーカ４８を備えている。

電気自動車１０はモード選択装置４２を備えている。モード選択装置４２は電気自動車１０の走行モードを選択する装置である。電気自動車１０の走行モードには、大別してＭＴモードとＥＶモードとがある。ＭＴモードは電気自動車１０をＭＴ車両のように運転するための制御モードである。ＥＶモードは電気自動車１０を一般的な電気自動車として運転するための通常の制御モードである。さらに、ＭＴモードは、標準で選択可能な標準モードと、所定の条件が満たされた場合に選択可能になる特別モードとに分けることができる。モード選択装置４２には、例えば、外部からの信号によって表示内容を変更可能なタッチパネルを用いることができる。ナビゲーション装置の表示パネルをモード選択装置４２に利用してもよい。

電気自動車１０は車両制御装置５０を備えている。電気自動車１０に搭載されたセンサ類や制御対象の機器は情報通信ネットワークによって車両制御装置５０に接続されている。車両制御装置５０は、典型的には、電気自動車１０に搭載される電子制御ユニット（ＥＣＵ）である。車両制御装置５０は複数のＥＣＵの組み合わせであってもよい。車両制御装置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と、プロセッサ５６で実行可能なプログラムやプログラムに関連する種々のデータを保存するＲＯＭとを含んでいる。プログラムは複数のインストラクションで構成されている。プロセッサ５６は、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。

図２は車両制御装置５０の構成を示すブロック図である。車両制御装置５０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、及びモード選択装置４２からの信号の入力を受け付ける。また、車両制御装置５０は、少なくともインバータ１６、疑似エンジン回転速度メーター４４、及びスピーカ４８へ信号を出力する。車両制御装置５０は、データ管理装置５００、音響制御装置５１０、及びモータ制御装置５２０を備える。詳しくは、メモリ５４に記憶されたプログラムがプロセッサ５６により実行されることで、プロセッサ５６は、少なくともデータ管理装置５００、音響制御装置５１０、及びモータ制御装置５２０として機能する。以下、車両制御装置５０を構成する各装置について説明する。

２．車両制御装置の構成
２－１．データ管理装置
データ管理装置５００はＭＴモードでの車両制御に用いられる車両特性データを管理する装置である。車両特性データはＭＴ車両モデルと音響データとを含む。ＭＴ車両モデルは、アクセルペダル２２の操作に対する電気モータ２の出力特性を、疑似Ｈ型シフター２６の操作ポジションに応じて変化させるように構成されたモデルである。音響データは、エンジンの排気音や吸気音、ＭＴから発生するギア音などの効果音のデータであり、ＭＴ車両モデルに紐付けられている。

車両特性データは、ＭＴモードの標準モードに対応する標準車両特性データと、ＭＴモードの特別モードに対応する特別車両特性データとを含む。モード選択装置４２で選択されたＭＴモードが標準モードの場合、データ管理装置５００は、標準車両特性データに含まれる標準ＭＴ車両モデルをモータ制御装置５２０にセットし、標準車両特性データに含まれる標準音響データを音響制御装置５１０にセットする。モード選択装置４２で選択されたＭＴモードが特別モードの場合、データ管理装置５００は、特別車両特性データに含まれる特別ＭＴ車両モデルをモータ制御装置５２０にセットし、特別車両特性データに含まれる特別音響データを音響制御装置５１０にセットする。

２－２．音響制御装置
音響制御装置５１０は、データ管理装置５００によってセットされた音響データに従ってスピーカ４８を制御する装置である。音響データが標準音響データか特別音響データかによって、また、特別音響データが複数存在する場合には特別音響データごとに、スピーカ４８から発せられる効果音の音量や高さ、或いは音の種類は異なったものになる。

２－３．モータ制御装置
モータ制御装置５２０は、インバータ１６のＰＷＭ制御によって電気モータ２を制御する装置である。モータ制御装置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、及び出力トルク切替部５６０を備える。ＭＴ車両モデル５３０は、モード選択装置４２による選択に従いデータ管理装置５００によってセットされたＭＴ車両モデルである。モータ制御装置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、回転速度センサ４０、及びモード選択装置４２からの信号が入力される。モータ制御装置５２０は、これらのセンサからの信号を処理し、インバータ１６をＰＷＭ制御するためのモータトルク指令値を算出する。

モータ制御装置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。ＭＴ車両モデル５３０と要求モータトルク計算部５４０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。モータトルク指令マップ５５０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、出力トルク切替部５６０によって決定される。

ＭＴ車両モデル５３０は、電気自動車１０をＭＴ車両であると仮定した場合に、アクセルペダル２２、疑似Ｈ型シフター２６、及び疑似クラッチペダル２８の操作によって得られるはずの駆動輪トルクを計算するモデルである。ＭＴ車両モデル５３０により仮想的に実現されるエンジン、クラッチ、及びマニュアルトランスミッション（ＭＴ）をそれぞれ仮想エンジン、仮想クラッチ、仮想ＭＴと称する。ＭＴ車両モデル５３０の構成の詳細については後述する。

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を要求モータトルクＴｍｔに変換する。要求モータトルクＴｍｔはＭＴ車両モデル５３０で算出された駆動輪トルクＴｗの実現必要なモータトルクである。駆動輪トルクＴｗの要求モータトルクＴｍｔ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。

モータトルク指令マップ５５０はアクセル開度と電気モータ２の回転速度から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Ｔｅｖが出力される。なお、ＥＶモードでは、運転者が疑似Ｈ型シフター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。

出力トルク切替部５６０はモード選択装置４２で選択された制御モードに応じて動作する。モード選択装置４２でＥＶモードが選択されている場合、出力トルク切替部５６０はモータトルク指令マップ５５０に接続し、モータトルクＴｅｖをモータトルク指令値Ｔｍとしてインバータ１６に出力する。モード選択装置４２でＭＴモードが選択された場合、出力トルク切替部５６０は接続先を要求モータトルク計算部５４０に切り替え、モータトルクＴｍｔをモータトルク指令値としてインバータ１６に出力する。

次に、ＭＴ車両モデル５３０について説明する。ＭＴ車両モデル５３０は、エンジンモデル５３１、クラッチモデル５３２、ＭＴモデル５３３、及び車軸・駆動輪モデル５３４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では、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。

ＭＴ車両モデル５３０の計算には、センサで得られた信号が用いられる。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モデルには５３３には、シフトポジションセンサ３６で検出されたシフトポジションＳｐが入力される。また、車輪速センサ３０で検出された車速Ｖｗは複数のモデルにおいて使用される。さらに、各モデル間では相互に計算結果が利用される。ＭＴ車両モデル５３０は、これらの入力信号に基づいて駆動輪トルクＴｗと仮想エンジン回転速度Ｎｅ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、及び仮想クラッチのスリップ率Ｒｓｌｉｐから仮想エンジン回転速度Ｎｅが算出される。

式（１）において、車輪８の回転速度Ｎｗは車輪速センサ３０によって検出される。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Ｒｓｌｉｐ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。

ただし、式（１）は、仮想クラッチによって仮想エンジンと仮想ＭＴとが接続されている状態での仮想エンジン回転速度Ｎｅの計算式である。仮想クラッチが切られている場合、仮想エンジンで発生する仮想エンジントルクＴｅは、仮想エンジン回転速度Ｎｅの上昇に使用されるとみなすことができる。仮想エンジントルクＴｅは仮想エンジン出力トルクＴｅｏｕｔに慣性モーメントによるトルクを加えたトルクである。仮想クラッチが切られている場合、仮想エンジン出力トルクＴｅｏｕｔはゼロである。ゆえに、エンジンモデル５３１は、仮想クラッチが切られている場合、仮想エンジントルクＴｅと仮想エンジンの慣性モーメントＪとを用いて次式（２）により仮想エンジン回転速度Ｎｅを算出する。仮想エンジントルクＴｅの計算には、アクセル開度Ｐａｐをパラメータとするマップが用いられる。

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３に示すようなマップが用いられる。このマップは、定常状態でのアクセル開度Ｐａｐと、仮想エンジン回転速度Ｎｅと、仮想エンジン出力トルクＴｅｏｕｔとの関係を規定したマップである。このマップでは、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３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。データ管理装置５００では、このような様々なトルク特性の特別車両特性データを用意してもよい。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に入力される。

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クラッチのトルク伝達度合いを算出するためのゲインである。クラッチモデル５３２は、例えば、図３に示すようなマップを有する。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３でＰｃ０はクラッチペダル踏込量Ｐｃが０％の位置に対応し、Ｐｃ１はクラッチペダルの踏み込み時の遊び限界の位置に対応し、Ｐｃ３はクラッチペダル踏込量Ｐｃが１００％の位置に対応し、Ｐｃ２はＰｃ３からクラッチペダルを戻すときの遊び限界の位置に対応している。

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（３）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に入力される。

また、クラッチモデル５３２はスリップ率Ｒｓｌｉｐを算出する。スリップ率Ｒｓｌｉｐは、エンジンモデル５３１での仮想エンジン回転速度Ｎｅの計算に用いられる。スリップ率Ｒｓｌｉｐの算出には、トルク伝達ゲインｋと同様に、クラッチペダル踏込量Ｐｃに対してスリップ率Ｒｓｌｉｐが与えられるマップを用いることができる。そのようなマップに代えて、スリップ率Ｒｓｌｉｐとトルク伝達ゲインとの関係を表す次式（４）によって、トルク伝達ゲインｋからスリップ率Ｒｓｌｉｐを算出してもよい。

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において仮想ギア段ＧＰにより決まるギア比である。ＭＴモデル５３３は、例えば、図３に示すようなマップを有する。このマップでは、仮想ギア段ＧＰに対してギア比ｒが与えられる。図３に示すように、仮想ギア段ＧＰが大きいほどギア比ｒは小さくなる。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ＭＴから出力されるトルクである。ＭＴモデル５３３は、例えば、次式（５）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に入力される。

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。減速比ｒｒにギア比ｒを乗じて得られる値が前述の総合減速比Ｒである。車軸・駆動輪モデル５３４は、例えば、次式（６）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。

３．データ管理装置の詳細
次に、データ管理装置５００の詳細について図を用いて説明する。図４はデータ管理装置５００の構成の一例を示すブロック図である。図４に示す例では、データ管理装置５００は、車両特性データＤＢ５０１、ロック解除判定部５０２、及び車両特性データ選択部５０３を備える。

車両特性データＤＢ５０１は複数の車両特性データが登録されたデータベースである。登録された車両特性データには、標準車両特性データと特別車両特性データが含まれる。標準車両特性データは標準で選択可能な車両特性データであり、特別車両特性データは所定のロック解除条件が満たされた場合に選択可能になる車両特性データである。標準車両特性データにはロックは設けられていないのに対し、特別車両特性データにはロックが設けられている。図４に示す例では、登録されている特別車両特性データはデータＡ、データＢ、データＣ、及びデータＤの４セットである。このうち特別車両特性データＣ－Ｄのロックは掛ったままであるのに対し、特別車両特性データＡ－Ｂのロックは既に解除されている。

車両特性データＤＢ５０１に登録されている車両特性データはモード選択装置４２に反映される。登録されている車両特性データのうち、標準車両特性データに対応する標準モードと、ロックが解除された特別車両特性データに対応する特別モードとがモード選択装置４２のタッチパネルに表示される。図４に示す例では、特別車両特性データＡ－Ｂに対応する２つの特別モードをモード選択装置４２において選択することができる。

ロック解除判定部５０２はロックが掛けられている特別車両特性データごとにロック解除条件が満たされたかどうか判定する。ロック解除条件は運転者の所定の行動を要件とする条件である。ロック解除条件の具体例については後述する。ロック解除判定部５０２は、運転者からのロック解除の要求があり、且つ、ロック解除条件が満たされた特別車両特性データのロックを解除する。例えば、特別車両特性データＣのロック解除条件が満たされた場合、ロック解除判定部５０２は特別車両特性データＣのロックを解除する。ロックが解除されることで、特別車両特性データＣに対応する特別モードがモード選択装置４２において選択できるようになる。

車両特性データ選択部５０３はモード選択装置４２により選択された制御モードに対応する車両特性データを選択する。モード選択装置４２で選択された制御モードがＭＴモードであり、そのＭＴモードが標準モードの場合、車両特性データ選択部５０３は標準車両特性データを選択する。選択されたＭＴモードが特別モードの場合、車両特性データ選択部５０３は選択された特別モードに対応する特別車両特性データを選択する。データ管理装置５００は、車両特性データ選択部５０３により選択された車両特性データに含まれるＭＴ車両モデルをモータ制御装置５２０にセットし、選択された車両特性データに含まれる音響データを音響制御装置５１０にセットする。

図５はデータ管理装置５００の構成の別の例を示すブロック図である。図５に示す例では、データ管理装置５００は、通信部５０４、ダウンロード判定部５０５、車両特性データＤＢ５０６、及び車両特性データ選択部５０７を備える。

通信部５０４は移動体通信を用いてネットワーク１００上のサーバ６０に接続する。サーバ６０は車両特性データＤＢ６２を備える。車両特性データＤＢ６２は、複数の特別車両特性データが登録されたデータベースである。図４に示す例では、車両特性データＤＢ６２に登録されている特別車両特性データはデータＡ、データＢ、データＣ、及びデータＤの４セットである。

ダウンロード判定部５０５は車両特性データＤＢ６２に登録されている特別車両特性データごとにダウンロード条件が満たされたかどうか判定する。ダウンロード条件は運転者の所定の行動を要件とする条件であって、その内容は前述のロック解除条件と同じである。ダウンロード判定部５０５は、運転者からのダウンロードの要求があり、且つ、ダウンロード条件が満たされた特別車両特性データをサーバ６０からダウンロードする。例えば、特別車両特性データＣのダウンロード条件が満たされた場合、ダウンロード判定部５０５は特別車両特性データＣをダウンロードする。サーバ６０上の特別車両特性データはダウンロードされることで初めて利用可能になる。ゆえに、サーバ６０上の特別車両特性データは実質的にロックが掛けられているに等しい状態であり、それをダウンロードすることはロックを解除することに等しい。

車両特性データＤＢ５０６は、標準車両特性データと、サーバからダウンロードされた特別車両特性データが登録されるデータベースである。標準車両特性データは当初から車両特性データＤＢ５０６に登録されている。車両特性データＤＢ５０６に登録されている車両特性データはモード選択装置４２に反映される。図５に示す例では、特別車両特性データＡ－Ｂが車両特性データＤＢ５０６に登録されているので、標準車両特性データに対応する標準モードと、特別車両特性データＡ－Ｂに対応する２つの特別モードをモード選択装置４２において選択することができる。

車両特性データ選択部５０７はモード選択装置４２において選択された制御モードに対応する車両特性データを車両特性データＤＢ５０６から選択する。車両特性データ選択部５０７により選択された車両特性データに含まれるＭＴ車両モデルはモータ制御装置５２０にセットされ、選択された車両特性データに含まれる音響データは音響制御装置５１０にセットされる。

図６はデータ管理装置５００による処理を示すフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、図４に示す構成と図５に示す構成に共通の処理である。ここでは、標準車両特性データと特別車両特性データはともに１セットであるとする。

ロック解除条件が成立しない場合、データ管理装置５００において利用可能な車両特性データは標準車両特性データのみである。ロック解除条件が成立することで、特別車両特性データのロックは解除され、データ管理装置５００において特別車両特性データも利用可能になる。図６に示す例では、標準車両特性データは、特別車両特性データと比較して、全てのギア段において同一車速に対する駆動力を低く抑えられている。これは、標準車両特性データは、特別車両特性データと比較して、疑似Ｈ型シフター２６の全ての操作ポジションにおいてアクセルペダル２２の同一操作量に対する電気モータ２の出力を低く抑えるように構成されていることを意味する。

図６に例示されるような標準車両特性データと特別車両特性データによれば、標準車両特性データの選択時には駆動力の出力を抑えることで安心な運転に繋げることができる。ロックを解除して特別車両特性データを選択可能になった時には、より高い駆動力を用いた運転により運転者は新しいドライバビリティ体験を得ることができる。ロック解除条件は運転者の所定の行動を要件とする条件である。運転者の行動を要件とするロック解除条件の例としては以下を挙げることができる。

ロック解除条件の第１の例は運転者の運転履歴から計算される熟練度が所定の合格値に達することである。運転履歴には、例えば、ＭＴモードでの総走行距離、道路の設定速度に対する走行速度、加速度や減速度の大きさ、シフトタイミング、クラッチペダルの操作時のショック有無等のパラメータが含まれる。これらのパラメータに与えられる得点の合計から熟練度が計算される。第１の例における運転者の所定の行動は、熟練度を合格値以上まで高めることである。運転の熟練度が向上した結果として新たな車両特性データが使用になることで、標準車両特性データでは得られない特別な運転感覚の享受による達成感を得ることができる。

特別車両特性データが複数存在し、特別車両特性データごとに最大駆動力が異なる場合には、駆動力が高いほどロック解除条件である熟練度の合格値は高くされる。また、高回転型の出力特性を有する特別車両特性データと、中低速型の出力特性を有する特別車両特性データとがある場合、高回転型のほうが熟練度の合格値を高くされる。サーキット用の出力特性を有する特別車両特性データが存在する場合には、熟練度の合格値を特別高く設定してもよい。図４に示す例及び図５に示す例では、特別車両特性データＡ、Ｂはロックを解除されているが特別車両特性データＣ、Ｄはロックを掛けられたままである。これは、特別車両特性データＡ、Ｂよりも特別車両特性データＣ、Ｄのほうが、ロック解除のためにより高い運転の熟練度を必要とすることを意味する。

ロック解除条件の第２の例は特別車両特性データの使用への対価が課金されることである。第２の例における運転者の所定の行動は対価を課金することである。課金のためには必要な資金を用意する必要が有り、用意すべき資金の額に応じた相応の努力が必要となる。ゆえに、対価の課金は達成感につながる行動の一つと言える。

特別車両特性データが複数存在し、特別車両特性データごとに最大駆動力が異なる場合には、駆動力が高いほどロック解除条件である課金額は高くされる。図４に示す例及び図５に示す例では、特別車両特性データＡ、Ｂはロックを解除されているが特別車両特性データＣ、Ｄはロックを掛けられたままである。これは、特別車両特性データＡ、Ｂよりも特別車両特性データＣ、Ｄのほうが、ロック解除のためにはより高い額の対価を必要とすることを意味する。なお、ＭＴ車両モデルは同じにして音響効果データの違いによって対価の額を変えても良い。例えば、直列４気筒エンジンを模した音響効果データを有する特別車両特性データよりも、Ｖ型８気筒エンジンを模した音響効果データを有する特別車両特性データのほうにより高い額の対価を求めてもよい。

４．その他
上記実施形態において、疑似Ｈ型シフターに代えて疑似シーケンシャルシフターを備えてもよい。また、疑似クラッチペダルは無くしてもよい。その場合、ＭＴ車両モデルは、クラッチペダルを備えないクラッチペダルレスＭＴ車両をモデル化したものとすればよい。疑似シーケンシャルシフターは、パドル式の疑似シフターでもよいしレバー式の疑似シフターでもよい。

図５に示すデータ管理装置５００の構成において、サーバ６０からの特別車両特性データのダウンロードは、運手者が所持するスマートフォンやタブレット等の携帯端末で行ってもよい。そして、携帯端末からデータ管理装置５００へダウンロードした特別車両特性データを転送するようにしてもよい。

２ 電気モータ、１０ 電気自動車、２２ アクセルペダル、２６ 疑似Ｈ型シフター、４２ モード選択装置、５０ 車両制御装置、５００ データ管理装置、５２０ モータ制御装置

Claims (5)

1. 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、
   アクセルペダルと、
   シフターと、
   前記アクセルペダルの操作に対する前記電気モータの出力特性を前記シフターの操作ポジションに応じて変化させるように構成された車両特性データを管理するデータ管理装置と、
   前記車両特性データに従って前記電気モータを制御するモータ制御装置と、を備え、
   前記車両特性データは、標準車両特性データと、ロックされた特別車両特性データとを含み、
   前記データ管理装置は、運転者の所定の行動を要件とするロック解除条件が満たされたことを受けて前記特別車両特性データのロックを解除する、ように構成されている
   ことを特徴とする電気自動車。
2. 請求項１に記載の電気自動車において、
   前記標準車両特性データは、前記特別車両特性データと比較して、前記シフターの全ての操作ポジションにおいて前記アクセルペダルの同一操作量に対する前記電気モータの出力を低く抑えられている
   ことを特徴とする電気自動車。
3. 請求項１に記載の電気自動車において、
   前記所定の行動は、前記運転者の運転履歴から計算される熟練度を所定の合格値以上まで高めること、を含む
   ことを特徴とする電気自動車。
4. 請求項１に記載の電気自動車において、
   前記所定の行動は、前記特別車両特性データの使用への対価を課金すること、を含む
   ことを特徴とする電気自動車。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電気自動車において、
   前記特別車両特性データはネットワーク上のサーバに存在し、
   前記特別車両特性データのロックを解除することは、前記特別車両特性データを前記サーバからダウンロードすること、を含む
   ことを特徴とする電気自動車。

Images