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公開番号2025041442
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-26
出願番号2023148753
出願日2023-09-13
発明の名称電動車両の制御装置
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人個人,個人
主分類B60L 15/20 20060101AFI20250318BHJP(車両一般)
要約【課題】電動車両本来の静音性を損なうことなく、変速機を搭載した従来の車両と同様の操作感覚を、適切に、かつ、リアルに、運転者に体感させる。
【解決手段】モータを駆動力源とする電動車両を制御対象にして、運転者の手動操作によって、Dポジション、Pポジション、Rポジション、Nポジション、および、疑似的な手動変速操作を可能にするとともに、疑似エンジン音が付加されるMモード、ならびに、疑似的な手動変速操作を可能にするとともに、疑似エンジン音が付加され、かつ、その状態を保持するMホールドモードを選択的に設定可能な電動車両の制御装置において、MモードからDポジションまたはMホールドモードに移行されることにより、Mモードをキャンセルし(ステップS34,S32)、MホールドモードからMモードに移行されることにより、Mホールドモードをキャンセルする(ステップS42,S33)。
【選択図】図13
特許請求の範囲【請求項１】
駆動力源として少なくともモータを備え、要求駆動力に対応して設定される制御目標値に基づいて前記モータを制御する電動車両の制御装置であって、
運転者によって手動操作されるシフト装置と、
前記電動車両の走行状態に応じた疑似運転音を発生する疑似音発生装置と、
前記制御目標値に基づいて、前記モータの出力トルクを制御するコントローラと、を備え、
前記シフト装置は、
前記電動車両の走行モードとして、
前記電動車両を前進走行させるドライブポジションを設定する第１モードと、
前記電動車両を後進走行させるリバースポジション、前記電動車両の停止状態を保持するパーキングポジション、および、前記駆動力源と駆動輪との間の動力伝達を遮断するニュートラルポジションのいずれかを設定する第２モードと、
前記第１モードから移行し、前記モータの回転数に対するトルク特性が段階的に異なる複数のレンジに分かれて設定された前記制御目標値のいずれかが前記手動操作で選択され、選択された前記制御目標値に基づいて前記出力トルクを制御するとともに、前記疑似運転音が付加される第３モードと、
前記第１モードまたは前記第３モードから移行し、前記手動操作で選択された前記制御目標値に基づいて前記出力トルクを制御するとともに、前記疑似運転音を付加し、かつ、前記疑似運転音が付加される状態を保持する第４モードと、
を選択的に設定することが可能であり、
前記第１モード、前記第２モード、前記第３モード、および、前記第４モードのうちのいずれか一つを選択するとともに、前記第３モードまたは前記第４モードを選択した際に、前記複数のレンジのうちのいずれか一つを選択し、
前記コントローラは、
前記シフト装置で選択されたいずれかの前記走行モードおよび前記レンジに対応して設定される前記制御目標値に基づいて、前記出力トルクを制御するとともに、
前記走行モードが前記第３モードに設定された場合は、前記第３モードから前記第１モードまたは前記第４モードに移行されることにより、前記第３モードを解除し、
前記走行モードが前記第４モードに設定された場合は、前記第４モードから前記第３モードに移行されることにより、前記第４モードを解除する
ことを特徴とする電動車両の制御装置。
続きを表示（約 620 文字）【請求項２】
請求項１に記載の電動車両の制御装置であって、
前記シフト装置は、
少なくとも、常用の第１操作と、
前記第１操作と異なる第２操作と、が可能であり、
前記第１モードと前記第２モードとの間の移行、前記第１モードと前記第３モードとの間の移行、前記第３モードから前記第２モードへの移行、前記第４モードから前記第１モードへの移行、前記第４モードから前記第２モードへの移行、および、前記第４モードから前記第３モードへの移行を、いずれも、前記第１操作で行い、
前記第２モードから前記第３モードへの移行、および、前記第２モードから前記第４モードへの移行を、いずれも、不可とし、
前記第１モードから前記第４モードへの移行、および、前記第３モードから前記第４モードへの移行を、いずれも、前記第２操作で行う
ことを特徴とする電動車両の制御装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の電動車両の制御装置であって、
前記コントローラは、
前記電動車両の駆動力をエンジンの出力で発生すると仮定して、前記電動車両の走行状態に基づいて前記エンジンの回転数を想定した仮想エンジン回転数を算出し、
前記疑似音発生装置は、
前記疑似運転音として、前記仮想エンジン回転数に応じて変化する疑似エンジン音を発生させる
ことを特徴とする電動車両の制御装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この発明は、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。
続きを表示（約 4,000 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、モータを駆動力源とする電動車両が記載されている。この特許文献１に記載された電動車両は、ＥＣＵ（制御装置）と電気的に接続されたパドルスイッチおよびシフター（シフトレバー等）を備えている。ＥＣＵは、アクセルペダルの開度（操作量）とモータの出力トルクとの関係を規定した複数のトルクマップを用いて、アクセルペダルの開度に応じてモータの出力トルクを制御する。それとともに、ＥＣＵは、運転者によるパドルスイッチまたはシフターの操作に基づいて、モータの出力トルク制御に使用するトルクマップを選択的に変更する。トルクマップが変更されることにより、モータの出力トルク特性が変化する。その結果、モータの出力トルクによって発生させる電動車両の駆動力が段階的に変化する。すなわち、仮想の多段変速機による変速が疑似的に再現される。
【０００３】
また、特許文献２には、従来の手動変速機を搭載した車両（ＭＴ車両）の変速動作を疑似的に再現することを目的とした電気自動車（電動車両）が記載されている。この特許文献２に記載された電動車両は、運転者によって操作されるシフト装置およびクラッチ装置を備えている。シフト装置およびクラッチ装置は、それぞれ、ＭＴ車両に搭載されるものを想定した疑似的な装置であり、クラッチ装置は、運転者によるシフト装置の操作に連係して操作される。また、この特許文献２に記載された電動車両は、駆動力源のモータの出力トルクを制御するトルク制御部を備えている。トルク制御部は、クラッチ装置の操作量に応じてモータの出力トルクを制御する。それとともに、シフト装置は、モータの回転速度に対するトルク特性が段階的に異なる複数のレンジ（または、モード）から何れか一つのレンジを選択するように構成されており、トルク制御部は、シフト装置によって選択されたレンジに応じて、モータの出力トルクを制御する。更に、この特許文献２に記載された電動車両では、上記のような疑似的なシフト装置およびクラッチ装置のそれぞれの操作に対応した仮想のエンジン音（疑似エンジン音）が付加される。トルク制御部は、エンジンの出力トルクで電動車両の駆動力を発生していると仮定し、その場合のエンジンの回転数（仮想エンジン回転数）を算出する。そして、算出した仮想エンジン回転数に応じて疑似エンジン音を発生させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２２－１２２０５号公報
特許第６７８７５０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
駆動力源として電動車両に搭載されるモータは、発進時や低速走行時から大きなトルクを出力することができる。そのため、駆動トルクを増幅するための変速機を搭載しない電動車両も存在する。上記の各特許文献に記載された電動車両は、いずれも、実際の変速機は搭載していないが、従来と同様のシフト装置やシフトスイッチなどが設けられている。それとともに、モータのトルク特性を異ならせた複数のトルクマップあるいはモードが設定されている。そして、上記の各特許文献に記載された電動車両では、そのような複数のトルクマップあるいはレンジを運転者の手動操作で切り替えて設定するように構成することにより、従来の車両と同様の変速機が搭載されていることを仮想している。特許文献１に記載された電動車両によれば、運転者は、多段変速機を搭載した従来の車両と同様のパドルスイッチやシフトレバー等を用いた手動の変速操作（シーケンシャルシフト）の感覚を体感することが可能である。また、特許文献２に記載された電動車両によれば、運転者は、手動変速機を搭載した従来のＭＴ車両と同様の運転操作の感覚や車両の挙動を体感することが可能である。更に、特許文献２に記載されているように、手動の変速操作に対応した疑似エンジン音が付加されることにより、運転者は、より一層、実際のエンジン車両に近い運転感覚を体感できる。
【０００６】
一方、電動車両は、モータの出力トルクだけで走行する場合、モータの特徴を活かした継ぎ目のないスムーズな駆動力の制御が可能であり、また、従来のエンジン車両と比較して騒音や振動が少なく、静音性に優れているといった利点を有している。そのような利点を維持するために、電動車両の通常の走行では、上記のような疑似エンジン音は不要である。したがって、上記のような仮想の変速機、および、その仮想の変速機を想定した疑似的な手動変速の機能を設ける場合には、仮想の変速機を想定しない通常の走行モードと、仮想の変速機を想定した疑似的な手動変速を行う走行モードとを区別して、上記のような疑似エンジン音を付加するように構成することが好ましい。例えば、通常の走行モードとなるＤ（ドライブ）ポジションでは、上記のような疑似エンジン音は付加しない。それに対して、シフトレバーやパドルスイッチ等を用いて手動の変速操作を行う走行モードを設定するＭ（マニュアル）ポジションのみに、上記のような疑似エンジン音や変速操作に伴う疑似操作音などを付加する。そのように構成することにより、通常の走行時の静音性を損なうことなく、仮想の変速機による手動の変速操作に対応した疑似的なエンジン音や操作音を付加して、実際の手動の変速操作に近い運転感覚を運転者に体感させることができる。
【０００７】
但し、上記のようにＭポジションのみに疑似エンジン音や疑似操作音を付加するように構成すると、Ｍポジションから他のシフトポジションに移行した際に、突然、疑似エンジン音や疑似操作音が消えてしまうことになる。その結果、従来の手動の変速操作と同様の感覚で操作していた運転者に違和感を与えてしまうおそれがある。例えば、運転者がＭポジションで手動の疑似的な変速操作を行っていた際に、電動車両を停止して駐車するような場面では、運転者が、ＭポジションからＲ（リバース）ポジションやＰ（パーキング）ポジションにシフトポジションを切り替えた途端に、疑似エンジン音や疑似操作音が消えてしまう。また、疑似エンジン音が消えてしまうことにより、ＰポジションやＮ（ニュートラル）ポジションでアクセルペダルを踏み込むことによって仮想エンジン回転数を上昇させる、いわゆるレーシング操作（仮想エンジンの空ぶかし）の状態も再現できなくなってしまう。
【０００８】
このように、電動車両本来の静音性を低下させることなく、変速機を搭載した従来の車両と同様の運転感覚を運転者に体感させ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。
【０００９】
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、電動車両本来の静音性を損なうことなく、変速機を搭載した従来の車両と同様の操作感覚を、適切に、かつ、リアルに、運転者に体感させ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。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために、この発明は、駆動力源として少なくともモータを備え、要求駆動力に対応して設定される制御目標値に基づいて前記モータを制御する電動車両の制御装置であって、運転者によって手動操作されるシフト装置と、前記電動車両の走行状態に応じた疑似運転音を発生する疑似音発生装置と、前記制御目標値に基づいて、前記モータの出力トルクを制御するコントローラと、を備え、前記シフト装置は、前記電動車両の走行モードとして、前記電動車両を前進走行させるドライブポジションを設定する第１モードと、前記電動車両を後進走行させるリバースポジション、前記電動車両の停止状態を保持するパーキングポジション、および、前記駆動力源と駆動輪との間の動力伝達を遮断するニュートラルポジションのいずれかを設定する第２モードと、前記第１モードから移行し、前記モータの回転数に対するトルク特性が段階的に異なる複数のレンジに分かれて設定された前記制御目標値のいずれかが前記手動操作で選択され、選択された前記制御目標値に基づいて前記出力トルクを制御するとともに、前記疑似運転音が付加される第３モードと、前記第１モードまたは前記第３モードから移行し、前記手動操作で選択された前記制御目標値に基づいて前記出力トルクを制御するとともに、前記疑似運転音を付加し、かつ、前記疑似運転音が付加される状態を保持する第４モードと、を選択的に設定することが可能であり、前記第１モード、前記第２モード、前記第３モード、および、前記第４モードのうちのいずれか一つを選択するとともに、前記第３モードまたは前記第４モードを選択した際に、前記複数のレンジのうちのいずれか一つを選択し、前記コントローラは、前記シフト装置で選択されたいずれかの前記走行モードおよび前記レンジに対応して設定される前記制御目標値に基づいて、前記出力トルクを制御するとともに、前記走行モードが前記第３モードに設定された場合は、その後、前記第３モードから前記第１モードまたは前記第４モードに移行されて、前記走行モードが前記第３モードまたは前記第４モードに設定されることにより、前記第３モードを解除し、前記走行モードが前記第４モードに設定された場合は、前記第４モードから前記第３モードに移行されて、前記走行モードが前記第３モードに設定されることにより、前記第４モードを解除することを特徴とするものである。
（【００１１】以降は省略されています）

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