JP7456425B2

JP7456425B2 - Vehicle control device

Info

Publication number: JP7456425B2
Application number: JP2021122435A
Authority: JP
Inventors: 達也今村; 陽一郎勇; 良雄伊藤; 浩之天野; 明子西峯; 弘章江渕; 広明小寺; 享之大島; 誠高野; 悠太塚田; 京介早水
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2020-08-21
Filing date: 2021-07-27
Publication date: 2024-03-27
Anticipated expiration: 2041-07-27
Also published as: JP2022036005A

Description

この発明は、回転機の動力によって走行できる車両の制御装置に関するものである。 The present invention relates to a control device for a vehicle that can run using the power of a rotating machine.

特許文献１および特許文献２には、モータを駆動力源とした電気自動車やハイブリッド車両において、擬似的なシフトチェンジを演出する制御装置が記載されている。これらの制御装置は、車速、アクセル開度、アクセル開速度、ブレーキ踏み込み量などの擬似的なシフトチェンジを演出する所定の契機に応じて、モータのトルクを一時的に低下させた後に、再度、増大させるように、あるいはモータに接続されたインバータのキャリア周波数を変更させるように構成されている。 Patent Document 1 and Patent Document 2 describe a control device that produces a pseudo shift change in an electric vehicle or a hybrid vehicle using a motor as a driving force source. These control devices temporarily reduce the torque of the motor in response to predetermined triggers that produce a pseudo shift change, such as vehicle speed, accelerator opening degree, accelerator opening speed, and amount of brake pedal depression. or to change the carrier frequency of an inverter connected to the motor.

特開２０１８－１６６３８６号公報JP 2018-166386 A 特開２０１８－１９１３６６号公報Japanese Patent Application Publication No. 2018-191366

運転者は、身体で感じ取ることができる加速度や、視覚で捉える風景、あるいは聴覚で捉える音などによって運転感覚を得ることができる。したがって、特許文献１や特許文献２に記載された電気自動車の制御装置のように、運転者が変速感を抱くように擬似的なシフトチェンジを演出したとしても、例えば、シフトチェンジを演出する所定の契機に至らない範囲でアクセル操作されている場合などには、模擬する車両の運転感覚を充分に得ることができない可能性がある。 A driver can get a sense of driving from the acceleration that he or she can feel physically, the scenery that he or she can see, or the sounds that he or she can hear. Therefore, even if a simulated gear shift is produced so that the driver feels a sense of gear shifting, as in the electric vehicle control devices described in Patent Documents 1 and 2, if the accelerator is operated within a range that does not reach the specified trigger for producing a gear shift, for example, the driver may not be able to fully get a sense of driving the simulated vehicle.

この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであって、模擬する車両の運転感覚を充分に得ることができる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。 This invention was made with a focus on the above technical problems, and aims to provide a vehicle control device that can fully obtain the driving sensation of the simulated vehicle.

上記の目的を達成するために、この発明は、駆動力源としての仮想エンジンを備えた仮想の車両で走行した場合に発生する仮想音を、回転機を駆動力源として備えた現実の車両の少なくとも車室内に発生させる車両の制御装置であって、前記車両の前後方向に異なる複数箇所に設けられた、前記仮想音を発生させる音響機器と、前記音響機器を制御するコントローラとを備え、前記コントローラは、運転操作に基づいて前記仮想エンジンを制御した場合における前記仮想エンジンに掛かる負荷を推定し、前記推定された負荷となるように前記仮想エンジンを制御した場合に前記車室内に発生する前記仮想音を推定し、前記音響機器のうち前記仮想エンジンが搭載されている位置に対応する位置にある音響機器から前記推定された仮想音が前記現実の車両の前記車室内に発生するように前記音響機器を制御することを特徴とするものである。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention has the objective of converting the virtual sound generated when a virtual vehicle equipped with a virtual engine as a driving power source to that of a real vehicle equipped with a rotating machine as a driving power source into a virtual sound generated when a virtual vehicle is driven. A control device for a vehicle that generates virtual sound at least in a vehicle interior, the device comprising : an audio device that generates the virtual sound and a controller that controls the audio device, the device being installed at a plurality of different locations in the longitudinal direction of the vehicle; The controller estimates a load on the virtual engine when the virtual engine is controlled based on a driving operation, and when the virtual engine is controlled to have the estimated load, the controller estimates a load on the virtual engine when controlling the virtual engine based on a driving operation, and when controlling the virtual engine so as to achieve the estimated load, The virtual sound to be generated is estimated, and the estimated virtual sound is transmitted into the cabin of the real vehicle from an audio device located at a position corresponding to the position where the virtual engine is mounted among the audio devices. The present invention is characterized in that the audio equipment is controlled so that the sound occurs.

この発明によれば、運転操作に基づいて仮想エンジンを制御した場合における仮想エンジンに掛かる負荷を推定することにより、仮想エンジンを備えた仮想車両であれば生じる音（仮想音）を推定することができる。そして、そのように推定された仮想音を現実の車室内に発生させることにより、仮想車両の挙動を再現することができる。したがって、運転者が嗜好する挙動を再現できることにより、運転者が違和感を抱くことを抑制できる。 According to the present invention, it is possible to estimate the sound (virtual sound) produced by a virtual vehicle equipped with a virtual engine by estimating the load placed on the virtual engine when the virtual engine is controlled based on driving operations. can. Then, the behavior of the virtual vehicle can be reproduced by generating the virtual sound estimated in this way in the real vehicle interior. Therefore, by being able to reproduce the behavior that the driver prefers, it is possible to prevent the driver from feeling uncomfortable.

この発明の実施形態における現実の車両の一例を説明するための模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram for explaining an example of an actual vehicle in an embodiment of the present invention. この発明の実施形態における仮想の車両の一例を説明するための模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram for explaining an example of a virtual vehicle in an embodiment of the present invention. この発明の実施形態における制御装置で実行される制御例を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for explaining the example of control performed by the control device in the embodiment of this invention.

この発明を図に示す実施形態に基づいて説明する。なお、以下に説明する実施形態はこの発明を具体化した場合の一例に過ぎないのであって、この発明を限定するものではない。 This invention will be explained based on the embodiment shown in the drawings. Note that the embodiment described below is merely an example of embodying the present invention, and is not intended to limit the present invention.

この発明の実施形態における車両の一例を図１に示してある。図１に示す車両Ｖｅは、駆動力源としてのモータ（ＭＧ）１を備え、そのモータ１から一対の前輪２に伝達されるトルクにより走行するフロントドライブ式の電気自動車である。このモータ１は、従来知られている電気自動車やハイブリッド車両に設けられたモータと同様に、蓄電装置（ＢＡＴＴ）３から電力が供給されることにより駆動トルクを出力するモータとしての機能に加えて、モータ１の回転数を低下させるようにトルクを出力することにより、運動エネルギーを電気エネルギーに変換する発電機としての機能を備えた、いわゆるモータ・ジェネレータによって構成することができる。具体的には、同期電動機や誘導モータなどによって構成することができる。このモータ１が、この発明の実施形態における「回転機」に相当する。 An example of a vehicle according to an embodiment of the present invention is shown in FIG. 1. The vehicle Ve shown in FIG. 1 is a front-drive electric vehicle equipped with a motor (MG) 1 as a driving force source, and driven by torque transmitted from the motor 1 to a pair of front wheels 2. This motor 1 can be configured as a so-called motor generator, which not only functions as a motor that outputs driving torque when power is supplied from a power storage device (BATT) 3, like motors provided in conventionally known electric vehicles and hybrid vehicles, but also functions as a generator that converts kinetic energy into electrical energy by outputting torque to reduce the rotation speed of the motor 1. Specifically, it can be configured as a synchronous motor or an induction motor. This motor 1 corresponds to the "rotating machine" in the embodiment of the present invention.

モータ１の出力軸４には、ギヤ機構５を介してプロペラシャフト６の一端が連結され、そのプロペラシャフト６の他端には、デファレンシャルギヤ機構７が連結されている。そして、モータ１の出力トルクは、デファレンシャルギヤ機構７を介して左右のドライブシャフト８に分配され、それらのドライブシャフト８に連結された一対の前輪２に伝達されるように構成されている。なお、図１に示す車両Ｖｅは、フロントドライブ式の車両であるが、モータ１から一対の後輪９にトルクを伝達可能に構成したリヤドライブ式の電気自動車であってもよく、または、トランスファーを設けて、モータ１から一対の前輪２および一対の後輪９にトルクを伝達可能に構成した四輪駆動車であってもよい。 One end of a propeller shaft 6 is connected to the output shaft 4 of the motor 1 via a gear mechanism 5, and the other end of the propeller shaft 6 is connected to a differential gear mechanism 7. The output torque of the motor 1 is distributed to left and right drive shafts 8 via a differential gear mechanism 7, and transmitted to a pair of front wheels 2 connected to these drive shafts 8. Although the vehicle Ve shown in FIG. 1 is a front-drive vehicle, it may also be a rear-drive electric vehicle configured to be able to transmit torque from the motor 1 to the pair of rear wheels 9, or a transfer vehicle. A four-wheel drive vehicle may be provided in which torque can be transmitted from the motor 1 to the pair of front wheels 2 and the pair of rear wheels 9.

上記のモータ１には、そのモータ１に通電する電流の大きさや、各相に通電する電流の周波数を制御するためのインバータ（ＩＮＶ）１０が設けられ、そのインバータ１０には、直流電流を出力する蓄電装置（ＢＡＴＴ）３が接続されている。なお、インバータ１０に加えて、蓄電装置３から出力された電圧を増幅するためのコンバータなどの他の電気機器を設けていてもよく、また蓄電装置３は、リチウムイオン電池などの二次電池に加えて、キャパシタなどの電子部品を備えていてよい。 The above motor 1 is provided with an inverter (INV) 10 for controlling the magnitude of the current flowing through the motor 1 and the frequency of the current flowing through each phase, and the inverter 10 outputs a direct current. A power storage device (BATT) 3 is connected thereto. In addition to the inverter 10, other electrical equipment such as a converter for amplifying the voltage output from the power storage device 3 may be provided, and the power storage device 3 may be used as a secondary battery such as a lithium ion battery. Additionally, it may include electronic components such as capacitors.

上記のインバータ１０のスイッチ素子を制御するための電子制御装置（以下、ＥＣＵと記す）１１が設けられている。このＥＣＵ１１は、この発明の実施形態における「コントローラ」に相当するものであって、従来知られている車両に設けられたＥＣＵと同様にマイクロコンピュータを主体に構成されていて、種々のセンサから信号が入力され、その入力された信号や、予め記憶されている演算式、あるいはマップなどに基づいて出力信号を求め、その出力信号をインバータ１０などの各装置に出力するように構成されている。 An electronic control unit (hereinafter referred to as ECU) 11 is provided for controlling the switch elements of the inverter 10 described above. This ECU 11 corresponds to the "controller" in the embodiment of the present invention, and is mainly composed of a microcomputer, similar to ECUs installed in conventionally known vehicles, and receives signals from various sensors. is input, an output signal is determined based on the input signal, a previously stored arithmetic expression, a map, etc., and the output signal is output to each device such as the inverter 10.

図１に示す例では、アクセルペダル１２の踏み込み量を検出するアクセル開度センサ１３、ブレーキペダル１４の踏み込み量やその踏力を検出するブレーキセンサ１５、プロペラシャフト６の回転数（すなわち、車速）を検出する車速センサ１６などから、ＥＣＵ１１に信号が入力される。 In the example shown in FIG. 1, an accelerator opening sensor 13 detects the amount of depression of the accelerator pedal 12, a brake sensor 15 detects the amount of depression of the brake pedal 14 and its depression force, and the number of rotations of the propeller shaft 6 (i.e., vehicle speed). A signal is input to the ECU 11 from the vehicle speed sensor 16 and the like.

さらに、図１に示す車両Ｖｅは、駆動力源としてのエンジンと、そのエンジンと駆動輪との回転数比を運転者によるシフト操作に応じた回転数比に変更できる従来知られているマニュアルトランスミッションとを備えた車両（以下、ＭＴ車両と記す）と同様の挙動を実現できるように構成されている。したがって、図１に示す車両Ｖｅには、例えば、前進第１速段から前進第６速段、後進第１速段、およびニュートラルレンジのそれぞれの仮想ギヤ段を選択するためのマニュアルシフトレバー（以下、単にシフトレバーと記す）１７、およびクラッチペダル１８が設けられている。そして、シフトレバー１７の操作位置を検出するシフトポジションセンサ１９、およびクラッチペダル１８の踏み込み量を検出するクラッチポジションセンサ２０からＥＣＵ１１に信号が入力される。 Furthermore, the vehicle Ve shown in FIG. 1 uses an engine as a driving force source and a conventionally known manual transmission that can change the rotation speed ratio between the engine and the driving wheels to a rotation speed ratio according to a shift operation by the driver. It is configured to be able to realize the same behavior as a vehicle equipped with (hereinafter referred to as an MT vehicle). Therefore, the vehicle Ve shown in FIG. 1 has, for example, a manual shift lever (hereinafter referred to as , simply referred to as a shift lever) 17, and a clutch pedal 18. Signals are input to the ECU 11 from a shift position sensor 19 that detects the operating position of the shift lever 17 and a clutch position sensor 20 that detects the amount of depression of the clutch pedal 18.

またさらに、上述したＭＴ車両を模擬して走行する場合に、仮想のエンジンの音を車室内に発生させるように構成されている。したがって、車室内には、その音を発生させるためのスピーカーなどの音響機器２１が設けられている。図１に示す例では、車両Ｖｅの前方側の左右、車両Ｖｅの前後方向における中央部分の左右、および車両Ｖｅの後方側の左右のぞれぞれに音響機器２１が設けられている。それらの音響機器２１により発生させる音量やその周波数を制御するための信号が、ＥＣＵ１１から音響機器２１に出力される。 Furthermore, when the above-mentioned MT vehicle is simulated and driven, a virtual engine sound is generated in the vehicle interior. Therefore, an audio device 21 such as a speaker is provided in the vehicle interior to generate the sound. In the example shown in FIG. 1, audio equipment 21 is provided on each of the left and right sides of the front side of the vehicle Ve, the left and right sides of the central portion of the vehicle Ve in the longitudinal direction, and the left and right sides of the rear side of the vehicle Ve. Signals for controlling the volume and frequency generated by the audio equipment 21 are output from the ECU 11 to the audio equipment 21 .

上記のＥＣＵ１１は、それぞれの音響機器２１に出力する信号を個別に制御することができるように構成されている。つまり、前方の一対の音響機器２１から音を発生させ、他の音響機器２１をオフにした状態にするなど、所定の音響機器２１のみから音を発生させるなど適宜制御することができるように構成されている。 The ECU 11 described above is configured to be able to individually control signals output to each audio device 21. In other words, the configuration is such that it is possible to perform appropriate control such as generating sound from a pair of audio devices 21 in front and turning off the other audio devices 21, or generating sound only from a predetermined audio device 21. has been done.

なお、ＥＣＵ１１に入力される信号は、上記の各センサに加えて、例えば、図示しないステアリングホイールの操作量を検出するセンサの信号などの他の信号が入力されていてもよく、ＥＣＵ１１から出力される信号は、インバータ１０に加えて、例えば、図示しないステアリングホイールの操舵トルクを補うためのステアリングモータなどの他のアクチュエータや装置に出力してもよい。 In addition to the above-mentioned sensors, the signals input to the ECU 11 may include other signals, such as signals from a sensor that detects the amount of operation of a steering wheel (not shown), and may be output from the ECU 11. In addition to the inverter 10, the signal may be output to other actuators or devices, such as a steering motor for supplementing the steering torque of a steering wheel (not shown).

上述した車両Ｖｅは、運転者がシフトレバー１７を操作することなく、アクセルペダル１２やブレーキペダル１４を操作することにより、それらのペダル１２，１４の操作量に応じた駆動力や制動力を発生させて走行する通常モードと、運転者が操作するシフトレバー１７の位置に基づく仮想ギヤ段に応じて駆動力や制動力を発生させて走行するマニュアルモードとを切り替えることができるように構成されている。 In the vehicle Ve described above, when the driver operates the accelerator pedal 12 and the brake pedal 14 without operating the shift lever 17, driving force and braking force are generated according to the amount of operation of those pedals 12 and 14. The vehicle is configured to be able to switch between a normal mode in which the vehicle is driven and a manual mode in which the vehicle travels while generating driving force and braking force in accordance with a virtual gear position based on the position of the shift lever 17 operated by the driver. There is.

このマニュアルモードは、エンジンおよびマニュアルトランスミッションを備えたＭＴ車両を模擬して走行するモードである。具体的には、クラッチペダル１８を踏み込んだ状態で、シフトレバー１７を操作することにより仮想ギヤ段を変更することができ、設定されている仮想ギヤ段、アクセルペダル１２の操作量、およびクラッチペダル１８の操作量に基づいたトルクをモータ１から出力し、あるいは仮想ギヤ段および車速に応じた仮想エンジン回転数を求め、その仮想エンジン回転数に応じた音を音響機器２１から発生させるなどを行う走行モードである。 This manual mode is a mode in which the vehicle runs while simulating an MT vehicle equipped with an engine and a manual transmission. Specifically, the virtual gear can be changed by operating the shift lever 17 while the clutch pedal 18 is depressed, and the set virtual gear, the amount of operation of the accelerator pedal 12, and the clutch pedal The motor 1 outputs torque based on the operation amount of 18, or the virtual engine speed is determined according to the virtual gear and vehicle speed, and the audio device 21 generates a sound corresponding to the virtual engine speed. It is in driving mode.

この発明の実施形態における制御装置により模擬する車両（以下、仮想車両Ｖｅｂと記す）の一例を図２に示してある。図２に示す仮想車両Ｖｅｂは、従来知られているＭＴ車両と同様に構成されていて、駆動力源としてのエンジン（ＥＮＧ）２２が仮想車両Ｖｅの前方に設けられている。このエンジン２２は、従来知られているガソリンエンジンや、ディーゼルエンジンなどにより構成されている。すなわち、燃料噴射量や吸入空気量などを制御することにより出力トルクを制御できるように構成されたエンジンである。 FIG. 2 shows an example of a vehicle (hereinafter referred to as virtual vehicle Veb) simulated by the control device according to the embodiment of the present invention. The virtual vehicle Veb shown in FIG. 2 is configured similarly to a conventionally known MT vehicle, and an engine (ENG) 22 as a driving force source is provided in front of the virtual vehicle Ve. This engine 22 is configured by a conventionally known gasoline engine, diesel engine, or the like. That is, the engine is configured so that the output torque can be controlled by controlling the amount of fuel injection, the amount of intake air, and the like.

エンジン２２の出力軸２３には、エンジン２２の出力トルクの変動（脈動）を低減（または減衰）するためのダンパ機構２４が設けられている。このダンパ機構２４は、例えば、従来知られているフライホイールなどのマスダンパや、円周方向に伸縮するバネを備えたバネダンパなどにより構成することができる。 The output shaft 23 of the engine 22 is provided with a damper mechanism 24 for reducing (or attenuating) fluctuations (pulsations) in the output torque of the engine 22. This damper mechanism 24 can be configured by, for example, a mass damper such as a conventionally known flywheel, a spring damper equipped with a spring that expands and contracts in the circumferential direction, and the like.

ダンパ機構２４の出力軸２５には、エンジン２２の出力トルクを伝達する係合状態、そのトルクの伝達を遮断する解放状態、およびエンジン２２の出力トルクの一部を伝達するスリップ状態を設定できるクラッチ機構２６が設けられている。このクラッチ機構２６は、従来知られているＭＴ車両に設けられたクラッチ機構と同様に構成することができ、互いに対向して配置された回転体２７，２８が、運転者によるクラッチペダル１８の操作量に応じた接触圧で接触することにより、その接触圧に応じたトルクを伝達するように構成されている。 The output shaft 25 of the damper mechanism 24 is provided with a clutch that can be set to an engaged state to transmit the output torque of the engine 22, a released state to cut off the transmission of the torque, and a slip state to transmit a part of the output torque of the engine 22. A mechanism 26 is provided. This clutch mechanism 26 can be configured in the same manner as a clutch mechanism provided in a conventionally known MT vehicle. By making contact with a contact pressure that corresponds to the amount of contact, it is configured to transmit a torque that corresponds to the contact pressure.

クラッチ機構２６の出力軸２９には、マニュアル変速機構（以下、単に変速機構と記す）３０が設けられている。ここに示す変速機構３０は、従来知られているマニュアル変速機構と同様に構成することができ、例えば、前進第１速段から前進第６速段、後進第１速段を運転者によるシフト操作に応じて設定することができるように構成されている。 A manual transmission mechanism (hereinafter simply referred to as a transmission mechanism) 30 is provided on the output shaft 29 of the clutch mechanism 26 . The transmission mechanism 30 shown here can be configured in the same manner as a conventionally known manual transmission mechanism, and for example, the driver can shift from the first forward gear to the sixth forward gear and the first reverse gear. It is configured so that it can be configured accordingly.

そして、変速機構３０の出力軸には、プロペラシャフト６、デファレンシャルギヤ機構７、および各ドライブシャフト８を介して、一対の駆動輪２が連結されている。なお、説明の便宜上、図２に示す仮想車両Ｖｅｂも現実の車両Ｖｅと同様にフロントドライブ式の車両とする。 A pair of drive wheels 2 are connected to the output shaft of the transmission mechanism 30 via a propeller shaft 6 , a differential gear mechanism 7 , and each drive shaft 8 . For convenience of explanation, the virtual vehicle Veb shown in FIG. 2 is also assumed to be a front-drive vehicle like the real vehicle Ve.

上述したエンジン（以下、仮想エンジンと記す）２２は、アクセルペダル１２の踏み込み量が増加するに連れて、図示しないスロットルバルブの開度が大きくなり、その結果、仮想エンジン２２への吸入空気量が増加する。また、吸入空気量の増加に伴って仮想エンジン２２への燃料噴射量が増加する。そのように吸入空気量や燃料噴射量が増加することにより、仮想エンジン２２に掛かる負荷が増加するため、仮想エンジン２２の出力トルクが増加する。 In the engine 22 described above (hereinafter referred to as virtual engine), as the amount of depression of the accelerator pedal 12 increases, the opening degree of the throttle valve (not shown) increases, and as a result, the amount of intake air to the virtual engine 22 increases. To increase. Further, as the amount of intake air increases, the amount of fuel injected into the virtual engine 22 increases. As the intake air amount and fuel injection amount increase in this way, the load applied to the virtual engine 22 increases, so the output torque of the virtual engine 22 increases.

上記のように仮想エンジン２２に掛かる負荷が増加する場合には、仮想エンジン２２への吸入空気量が増加することにより吸気音の音量が変化し、またはその周波数が変化する。 When the load applied to the virtual engine 22 increases as described above, the amount of intake air to the virtual engine 22 increases, resulting in a change in the volume or frequency of the intake sound.

そのため、この発明の実施形態における制御装置は、運転操作に基づいて仮想エンジン２２を制御した場合における仮想エンジン２２に掛かる負荷に応じた吸気音などの仮想音を推定し、その推定された仮想音を車室内に発生させることにより、仮想車両Ｖｅｂを運転している感覚を運転者が抱くように構成されている。 Therefore, the control device in the embodiment of the present invention estimates virtual noise such as intake noise according to the load applied to the virtual engine 22 when the virtual engine 22 is controlled based on driving operation, and is generated in the vehicle interior so that the driver feels as if he or she is driving the virtual vehicle Veb.

その制御例を説明するためのフローチャートを図３に示してある。図３に示す例では、まず、仮想エンジン２２に掛かる負荷を推定する（ステップＳ１）。このステップＳ１は、アクセル開度と仮想エンジン２２に掛かる負荷との関係を予めＥＣＵ１１に記憶しておき、アクセル開度センサにより検出した信号に基づいて仮想エンジン２２に掛かる負荷を推定することができる。 A flow chart for explaining an example of this control is shown in FIG. 3. In the example shown in FIG. 3, first, the load on the virtual engine 22 is estimated (step S1). In this step S1, the relationship between the accelerator opening and the load on the virtual engine 22 is stored in advance in the ECU 11, and the load on the virtual engine 22 can be estimated based on the signal detected by the accelerator opening sensor.

ついで、ステップＳ１により推定された仮想エンジン２２に掛かる負荷に応じて仮想エンジン２２を制御した場合に車室内に発生する仮想音を推定する（ステップＳ２）。このステップＳ２における仮想音は、仮想エンジン２２に掛かる負荷と仮想音との関係を予め実験やシュミレーションによって定めておくことにより推定することができる。 Next, the virtual sound generated in the vehicle interior when the virtual engine 22 is controlled according to the load on the virtual engine 22 estimated in step S1 is estimated (step S2). The virtual sound in step S2 can be estimated by determining the relationship between the load on the virtual engine 22 and the virtual sound in advance through experiments or simulations.

そして、ステップＳ２により推定された仮想音を車室内に発生させるように、その仮想音に応じた信号を音響機器２１に出力して（ステップＳ３）、このルーチンを一旦終了する。具体的には、図２に示すように仮想車両Ｖｅｂには、前方に仮想エンジン２２が設けられているため、運転者は、吸気音や、仮想エンジン２２が駆動することによって発生する振動音などが車両の前方から聞こえるものと予期する。つまり、車両Ｖｅの前方側から仮想音が生じることにより、運転者が嗜好する挙動を再現することができる。したがって、ステップＳ３では、車両Ｖｅの前方に設けられた音響機器２１から仮想音を発生させることが好ましい。 Then, a signal corresponding to the virtual sound estimated in step S2 is output to the audio equipment 21 so as to generate the virtual sound in the vehicle interior (step S3), and this routine is temporarily ended. Specifically, as shown in FIG. 2, since the virtual engine 22 is provided in the front of the virtual vehicle Veb, the driver can hear intake noise, vibration noise generated by the driving of the virtual engine 22, etc. Expect to hear it from the front of the vehicle. That is, by generating the virtual sound from the front side of the vehicle Ve, it is possible to reproduce the behavior preferred by the driver. Therefore, in step S3, it is preferable to generate virtual sound from the audio device 21 provided in front of the vehicle Ve.

上述したように仮想エンジン２２に掛かる負荷に応じた仮想音を車室内に発生させることにより、仮想車両Ｖｅｂの挙動を再現することができる。したがって、運転者が嗜好する挙動を再現できることにより、運転者が違和感を抱くことを抑制できる。 As described above, by generating virtual sound in the vehicle interior according to the load applied to the virtual engine 22, the behavior of the virtual vehicle Veb can be reproduced. Therefore, by being able to reproduce the behavior that the driver prefers, it is possible to prevent the driver from feeling uncomfortable.

なお、上述した仮想エンジン２２に掛かる負荷は、アクセル開度やスロットル開度、あるいは吸入空気量や燃料噴射量に応じて変化する値であるため、それらのいずれかの値に基づいて仮想音を推定するように構成してもよい。また、仮想エンジン２２に掛かる負荷が増加すれば、仮想エンジン２２の出力トルクが増加するため、仮想エンジン２２の出力トルクに基づいて仮想音を推定してもよい。その仮想エンジン２２の出力トルクは、車速、変速機構３０の変速比、およびクラッチ機構２６の伝達トルク容量に基づいて仮想エンジン回転数を求め、その求められた仮想エンジン回転数とアクセル開度とに基づいて推定することができる。 Note that the load applied to the virtual engine 22 described above is a value that changes depending on the accelerator opening, throttle opening, intake air amount, and fuel injection amount, so the virtual sound is generated based on any of these values. It may be configured to estimate. Further, since the output torque of the virtual engine 22 increases as the load applied to the virtual engine 22 increases, the virtual sound may be estimated based on the output torque of the virtual engine 22. The output torque of the virtual engine 22 is determined by determining the virtual engine rotation speed based on the vehicle speed, the gear ratio of the transmission mechanism 30, and the transmission torque capacity of the clutch mechanism 26, and then calculating the output torque by calculating the virtual engine rotation speed and the accelerator opening. It can be estimated based on

さらに、仮想エンジン２２が、回転数に応じて排気管内の排気ガス経路が切り替わる従来知られている可変排気システムを備えたエンジンである場合には、その排気ガス経路の変化に応じて発生する音が変化するため、エンジン回転数とエンジンに掛かる負荷とに基づいた仮想音をシミュレーションなどによって定め、仮想のエンジン回転数と仮想エンジンに掛かる負荷とに応じて仮想音を発生させるように構成してもよい。 Furthermore, if the virtual engine 22 is an engine equipped with a conventionally known variable exhaust system in which the exhaust gas path in the exhaust pipe changes depending on the rotation speed, the noise generated in response to the change in the exhaust gas path may be generated. changes, so a virtual sound based on the engine speed and the load applied to the engine is determined by simulation etc., and the virtual sound is generated according to the virtual engine speed and the load applied to the virtual engine. Good too.

そして、この発明の実施形態における仮想車両Ｖｅｂは、駆動力源としての仮想エンジン２２を備えていればよく、ＭＴ車両に限定されず、仮想エンジン２２と駆動輪２との回転数比を自動的に設定できる自動変速機を備えた車両を仮想車両Ｖｅｂとしてもよく、または、エンジンとモータとを駆動力源として備え、かつモータのみで走行できるハイブリッド車両であってもよい。すなわち、運転者により操作されるシフトレバー１７やクラッチペダル１８を備えていなくてもよい。 The virtual vehicle Veb in the embodiment of the present invention only needs to be equipped with the virtual engine 22 as a driving force source, and is not limited to an MT vehicle, and can automatically adjust the rotation speed ratio between the virtual engine 22 and the driving wheels 2. The virtual vehicle Veb may be a vehicle equipped with an automatic transmission that can be set to 1, or may be a hybrid vehicle that is equipped with an engine and a motor as driving power sources and can be driven only by the motor. That is, the shift lever 17 and clutch pedal 18 that are operated by the driver may not be provided.

また、上述した例では、仮想車両Ｖｅｂは、仮想エンジン２２を車両の前方側に設けたものを例に挙げているが、例えば、仮想エンジン２２を車両の後方側に設けた車両であってもよく、仮想エンジン２２を車両の前後方向における中央に設けた車両であってもよい。その場合には、仮想エンジン２２の位置に対応した音響機器２１から仮想音を発生することが好ましい。さらに、音響機器２１は、ヘッドレストに組み込まれていてもよい。またさらに、仮想音は、吸気音や仮想エンジン２２の振動音などに加え、あるいは吸気音や仮想エンジン２２の振動音に代えて、変速機構などのギヤトレーンがトルクを伝達することにより発生する音を含み、その音が発生する位置に対応した位置の音響機器２１から仮想音を発生させるように構成してもよい。またさらに、仮想音は、車室内に限らず、車外に発生させるように構成されていてもよい。 Furthermore, in the above example, the virtual vehicle Veb is one in which the virtual engine 22 is provided on the front side of the vehicle, but for example, the virtual vehicle Veb may be a vehicle in which the virtual engine 22 is provided on the rear side of the vehicle. It may be a vehicle in which the virtual engine 22 is provided at the center of the vehicle in the longitudinal direction. In that case, it is preferable to generate virtual sound from the audio device 21 corresponding to the position of the virtual engine 22. Furthermore, the audio device 21 may be incorporated into the headrest. Furthermore, in addition to the intake noise and the vibration noise of the virtual engine 22 , or in place of the intake noise and the vibration noise of the virtual engine 22 , the virtual sound is generated when a gear train such as a transmission mechanism transmits torque. The virtual sound may be configured to include a sound and generate a virtual sound from the audio device 21 located at a position corresponding to the position where the sound is generated. Furthermore, the virtual sound is not limited to being generated inside the vehicle, but may be configured to be generated outside the vehicle.

１モータ
１１電子制御装置（ＥＣＵ）
１２アクセルペダル
１７シフトレバー
１８クラッチペダル
２１音響機器
２２仮想エンジン
２６クラッチ機構
３０変速機構
Ｖｅ（現実の）車両
Ｖｅｂ仮想車両 1 Motor 11 Electronic control unit (ECU)
12 Accelerator pedal 17 Shift lever 18 Clutch pedal 21 Audio equipment 22 Virtual engine 26 Clutch mechanism 30 Transmission mechanism Ve (real) vehicle Veb Virtual vehicle

Claims

A vehicle control device that generates virtual sound that would be generated when a virtual vehicle equipped with a virtual engine as a driving force source is driven, at least in a passenger compartment of a real vehicle equipped with a rotating machine as a driving force source. hand,
an audio device that generates the virtual sound and is installed at a plurality of different locations in the longitudinal direction of the vehicle ;
and a controller that controls the audio equipment,
The controller includes:
Estimating the load on the virtual engine when controlling the virtual engine based on driving operations,
estimating the virtual sound generated in the vehicle interior when controlling the virtual engine so as to achieve the estimated load;
Controlling the audio equipment such that the estimated virtual sound is generated in the cabin of the real vehicle from an audio equipment located at a position corresponding to the position where the virtual engine is mounted among the audio equipment. A vehicle control device characterized by: