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公開番号2025103610
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-09
出願番号2023221111
出願日2023-12-27
発明の名称電気自動車
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人弁理士法人高田・高橋国際特許事務所
主分類B60L 15/20 20060101AFI20250702BHJP(車両一般)
要約【課題】手動変速式内燃機関車の変速動作を模擬できる電気自動車において、運転者がアクセルペダルを踏み込んだ状態で変速操作を行った場合でも運転者に違和感を覚えさせることなく変速を完了させる。
【解決手段】制御装置は、疑似シフターの操作によるシフトポジションの変更を受けて仮想アクセル開度を要求開度から全閉開度に変化させ、仮想アクセル開度の全閉開度への変化の完了を受けて仮想クラッチ開度を係合開度から解放開度まで変化させ、仮想クラッチ開度の解放開度への変化の完了を受けて仮想ギア段を要求ギア段に変更し、仮想ギア段の要求ギア段への変更後、仮想エンジン回転速度と仮想入力軸回転速度との回転速度差の収束を受けて仮想クラッチ開度を再び係合開度まで変化させ、仮想クラッチ開度の解放開度への変化の完了を受けて仮想アクセル開度を全閉開度から要求開度まで変化させる。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
電気モータを駆動源として有する電気自動車であって、
アクセルペダルと、
手動変速式内燃機関車の変速操作に用いるシフターを模した疑似シフターと、
前記電気自動車の車速と前記アクセルペダルのアクセル開度と前記電気モータのトルクとの関係を前記疑似シフターの操作を受けて変化させる制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
仮想車両がモデル化された車両モデルを記憶したメモリと、
前記メモリに結合され前記車両モデルを実行する処理回路と、を備え、
前記車両モデルは、
仮想内燃機関がモデル化されたエンジンモデルと、
仮想クラッチがモデル化されたクラッチモデルと、
仮想手動変速機がモデル化された変速機モデルと、
前記アクセル開度と、前記疑似シフターのシフトポジションと、前記車速と、前記仮想内燃機関の仮想エンジン回転速度とに基づいて、前記仮想内燃機関の仮想アクセル開度と、前記仮想クラッチの仮想クラッチ開度と、前記仮想手動変速機の仮想ギア段とを計算するドライバモデルとを含み、
前記ドライバモデルは、
前記疑似シフターの操作による前記シフトポジションの変更を受けて前記仮想アクセル開度を前記アクセル開度から全閉開度に変化させ、
前記仮想アクセル開度の前記全閉開度への変化の完了を受けて前記仮想クラッチ開度を係合開度から解放開度まで変化させ、
前記仮想クラッチ開度の前記解放開度への変化の完了を受けて前記仮想ギア段を変更後の前記シフトポジションに対応する要求ギア段に変更し、
前記仮想ギア段の前記要求ギア段への変更後、前記仮想エンジン回転速度と前記仮想手動変速機の仮想入力軸回転速度との回転速度差の所定範囲内への収束を受けて前記仮想クラッチ開度を前記解放開度から前記係合開度まで変化させ、
前記仮想クラッチ開度の前記解放開度への変化の完了を受けて前記仮想アクセル開度を前記全閉開度から前記アクセル開度まで変化させる、ように構成されている
ことを特徴とする電気自動車。
続きを表示（約 220 文字）【請求項２】
請求項１に記載の電気自動車において、
前記ドライバモデルは、前記疑似シフターの操作がダウンシフト操作の場合、
前記仮想ギア段の前記要求ギア段への変更の完了を受けて前記仮想アクセル開度を前記全閉開度から一時的に増大させ、
前記回転速度差の前記所定範囲内への収束を受けて前記仮想クラッチ開度を前記解放開度から前記係合開度まで変化させる、ように構成されている
ことを特徴とする電気自動車。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、電気モータを駆動源として有する電気自動車に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
特開２０２２－０３０８３８号公報には、内燃機関を動力源とする手動変速機を備えた車両（以下、手動変速式内燃機関車という）の手動変速動作を電気モータの制御によって疑似的に再現可能な電気自動車が開示されている。この公報に開示された電気自動車は、手動変速式内燃機関車を模擬した車両モデルと模範運転者を模擬したドライバモデルとを備える。車両モデルはエンジンモデル、クラッチモデル、及び手動変速機モデルを含む。ドライバモデルは、手動変速機モデルで模擬される仮想手動変速機の入力軸の回転速度とエンジンモデルで模擬される仮想エンジン回転速度との回転速度差に基づいて、クラッチモデルで模擬される仮想クラッチのクラッチペダル踏み込み量を計算する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－０３０８３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記公報に開示された電気自動車では、運転者はアクセルペダルを踏み込んだまま変速操作を行うことができる。しかし、変速操作を受けて仮想クラッチは解放されるため、仮想エンジン回転速度は急上昇することになる。仮想エンジン回転速度を表示する疑似タコメータが例えば車両のインパネに設けられている場合、疑似タコメータに表示される仮想エンジン回転速度の急上昇に対して運転者は違和感を覚えてしまう。
【０００５】
また、上記公報に開示された電気自動車では、ドライバモデルで計算される回転速度差が縮まらなければ仮想クラッチを係合されない。このため、運転者がアクセルペダルを踏み込んだ状態で変速操作を行った場合、仮想エンジン回転速度の上昇による回転速度差の拡大によって変速動作は完了しない。その間、手動変速式内燃機関車においてクラッチが解放された状態での挙動が電気自動車において模擬されることとなるため、変速動作が完了するまでの時間が長引くほど運転者は違和感を覚えてしまう。
【０００６】
本開示は上記の課題に鑑みてなされたものである。本開示の一つの目的は、手動変速式内燃機関車の変速動作を模擬できる電気自動車において、運転者がアクセルペダルを踏み込んだ状態で変速操作を行った場合でも運転者に違和感を覚えさせることなく変速を完了させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一つの実施形態に係る電気自動車は、電気モータを駆動源として有する電気自動車であって、アクセルペダルと、手動変速式内燃機関車の変速操作に用いるシフターを模した疑似シフターと、電気自動車の車速とアクセルペダルのアクセル開度と電気モータのトルクとの関係を疑似シフターの操作を受けて変化させる制御装置とを備える。制御装置は仮想車両がモデル化された車両モデルを記憶したメモリと、メモリに結合され車両モデルを実行する処理回路とを備える。
【０００８】
車両モデルは仮想内燃機関がモデル化されたエンジンモデルと、仮想クラッチがモデル化されたクラッチモデルと、仮想手動変速機がモデル化された変速機モデルと、模範運転者がモデル化されたドライバモデルとを含む。ドライバモデルは、アクセルペダルのアクセル開度と、疑似シフターのシフトポジションと、電気自動車の車速と、仮想内燃機関の仮想エンジン回転速度とに基づいて、仮想内燃機関の仮想アクセル開度と、仮想クラッチの仮想クラッチ開度と、仮想手動変速機の仮想ギア段とを計算するモデルである。
【０００９】
疑似シフターの操作によるシフトポジションの変更を受けて、ドライバモデルは仮想アクセル開度を要求開度から全閉開度に変化させる。要求開度はアクセルペダルの操作によって運転者が要求するアクセル開度を意味する。仮想アクセル開度の全閉開度への変化の完了を受けて、ドライバモデルは仮想クラッチ開度を係合開度から解放開度まで変化させる。仮想クラッチ開度の解放開度への変化の完了を受けて、ドライバモデルは仮想ギア段を変更後の前記シフトポジションに対応する要求ギア段に変更する。仮想ギア段の要求ギア段への変更後、仮想エンジン回転速度と仮想手動変速機の仮想入力軸回転速度との回転速度差の所定範囲内への収束を受けて、ドライバモデルは仮想クラッチ開度を解放開度から係合開度まで変化させる。そして、仮想クラッチ開度の解放開度への変化の完了を受けて、ドライバモデルは仮想アクセル開度を全閉開度から要求開度まで変化させる。
【００１０】
疑似シフターの操作がダウンシフト操作の場合、仮想ギア段の要求ギア段への変更の完了を受けて、ドライバモデルは仮想アクセル開度を前記全閉開度から一時的に増大させてもよい。そして、仮想エンジン回転速度と仮想手動変速機の仮想入力軸回転速度との回転速度差の所定範囲内への収束を受けて、ドライバモデルは仮想クラッチ開度を解放開度から係合開度まで変化させてもよい。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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