特許 7529066 電気自動車

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-29

(45)【発行日】2024-08-06

(54)【発明の名称】電気自動車

(51)【国際特許分類】

   B60L 15/20 20060101AFI20240730BHJP

【ＦＩ】

B60L15/20 K

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2023010408

(22)【出願日】2023-01-26

【審査請求日】2023-09-19

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003199

【氏名又は名称】弁理士法人高田・高橋国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】勇 陽一郎

(72)【発明者】

【氏名】水谷 賢治

(72)【発明者】

【氏名】池上 裕貴

(72)【発明者】

【氏名】安江 昭人

【審査官】岩田 健一

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－１５６２６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－３３２４４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－１０３５０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２２－０３４６４７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｌ １５／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電気モータを走行用の動力装置として使用する電気自動車であって、
アクセルペダルと、
シフターと、
運転者のモード選択操作に従い手動モードと第１自動モードと第２自動モードの中から前記電気モータの制御モードを選択するモード選択装置と、
前記運転者からの要求を受けてオートクルーズコントロールを実行するＡＣＣ制御装置と、
前記電気モータを制御するモータ制御装置と、を備え、
前記モータ制御装置は、
前記手動モードで前記電気モータを制御する場合は、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
前記第１自動モードで前記電気モータを制御する場合は、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対応する複数の出力特性の間で車速に応じて自動で切り替え、
前記第２自動モードで前記電気モータを制御する場合は、前記シフターの操作ポジションによらずに前記アクセルペダルの操作に応じて前記電気モータの出力を連続的に変化させ、
前記手動モードでの前記電気モータの制御中に前記オートクルーズコントロールの要求があった場合は、前記電気モータの制御を前記手動モードから前記第２自動モードへ切り替える、ように構成されている
ことを特徴とする電気自動車。

【請求項2】

請求項１に記載の電気自動車において、
前記ＡＣＣ制御装置は、前記オートクルーズコントロールの実行中に前記モード選択装置により前記手動モードが選択された場合は、前記オートクルーズコントロールを解除する、ように構成されている
ことを特徴とする電気自動車。

【請求項3】

請求項１に記載の電気自動車において、
前記モータ制御装置は、前記オートクルーズコントロールの実行中は前記モード選択装置による前記手動モードの選択を無効にする、ように構成されている
ことを特徴とする電気自動車。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

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。

【背景技術】

【0002】

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。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０２１－１１８５６９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

電気自動車を含む自動車の機能としてオートクルーズコントロール（アダプティブクルーズコントロールとも言う）が知られている。しかし、特開２０２１－１１８５６９号公報に記載の電気自動車では、手動変速動作時のシフト装置の操作ポジションに応じて車速が制限されるため、オートクルーズコントロールの機能は阻害されてしまう。

【0005】

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、電気自動車においてＭＴ車両のような運転を楽しむことを可能にしつつ、オートクルーズコントロールの機能が阻害されることを防止することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

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、モード選択装置、ＡＣＣ制御装置、及び電気モータを制御するモータ制御装置を備える。モード選択装置は運転者のモード選択操作に従い手動モードと自動モードの中から電気モータの制御モードを選択するように構成されている。ＡＣＣ制御装置は運転者からの要求を受けてオートクルーズコントロールを実行するように構成されている。モータ制御装置は、手動モードで電気モータを制御する場合は、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ている。また、モータ制御装置は、自動モードで電気モータを制御する場合は、シフターの操作ポジションによらずにアクセルペダルの操作に応じて電気モータの出力を変化させるように構成されている。さらに、モータ制御装置は、手動モードでの電気モータの制御中にオートクルーズコントロールの要求があった場合は、電気モータの制御を手動モードから自動モードへ切り替えるように構成されている。

【発明の効果】

【0007】

本開示の電気自動車によれば、運転者はモード選択操作によって手動モードを選択することによって、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ことができる。つまり、運転者はシフターとアクセルペダルの操作によってＭＴ車両のような運転を楽しむことができる。そして、手動モードでの電気モータの制御中にオートクルーズコントロールの要求があった場合、電気モータの制御は手動モードから自動モードへ切り替えられる。自動モードでは、電気モータはシフターの操作ポジションによらずにアクセルペダルの操作に応じて出力を変化させるように制御されるため、車速がシフターの操作ポジションに応じて制限されることはなく、オートクルーズコントロールの機能は阻害されない。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】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。

【図2】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。

【図3】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。

【図4】オートクルーズコントロールに連動した制御モードの切り替えの第１の実施形態を示すフローチャートである。

【図5】オートクルーズコントロールに連動した制御モードの切り替えの第２の実施形態を示すフローチャートである。

【図6】モード切替に連動したオートクルーズコントロールのオン／オフの切り替えを示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0009】

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。

【0010】

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。

【0011】

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。

【0012】

電気自動車１０はさらに疑似パドルシフター２６を備えている。疑似パドルシフター２６は本来のパドルシフターとは異なるダミーである。一般的に、パドルシフターを備えるＭＴ車両はクラッチペダルを備えないクラッチペダルレスＭＴ車両である。ゆえに、電気自動車１０は疑似パドルシフター２６を備えているが、クラッチペダルに似せた疑似クラッチペダルは備えていない。疑似パドルシフター２６はクラッチペダルレスＭＴ車両が備えるパドルシフターに似せた構造を有している。疑似パドルシフター２６はステアリングホイールに取り付けられている。疑似パドルシフター２６は操作ポジションを決定するアップシフトスイッチ２６ｕとダウンシフトスイッチ２６ｄを備える。アップシフトスイッチ２６ｕは手前に引かれることでアップシフト信号を発し、ダウンシフトスイッチ２６ｄは手前に引かれることでダウンシフト信号を発する。

【0013】

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スイッチである。電気自動車１０の走行モードには、手動変速モードと自動変速モードとＥＶモードとがある。手動変速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り、アクセルペダル２２の操作に対する電気モータ２の出力特性を疑似パドルシフター２６の操作ポジションに応じて変化させるようにプログラムされている。自動変速モードとＥＶモードは疑似パドルシフター２６の操作ポジションによらずにアクセルペダル２２の操作に応じて電気モータ２の出力を変化させる制御モードである。詳しくは、自動変速モードは電気自動車１０を有段自動変速機付きのＡＴ車両のように運転するための制御モードであり、疑似パドルシフター２６の操作ポジションに対応する複数の出力特性を車速に応じて自動で切り替えるようにプログラムされている。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り、アクセルペダル２２の操作に応じて電気モータ２の出力を連続的に変化させるようにプログラムされている。自動変速モードとＥＶモードは総称して自動モードと称され、それぞれ第１自動モード、第２自動モードと言い換えられる。それらとの対比において、手動変速モードは手動モードと言い換えられる。

【0014】

電気自動車１０はＡＣＣスイッチ４４を備えている。ＡＣＣスイッチ４４はオートクルーズコントロールを作動させるためのスイッチである。電気自動車１０はオートクルーズコントロールによる運転が可能な自動車である。オートクルーズコントロールを可能にするため、電気自動車１０はミリ波レーダー４６を備えている。ただし、先行車両との車間距離を検知する手段として、ミリ波レーダー４６に代えて、或いは、ミリ波レーダー４６とともにカメラを備えてもよい。

【0015】

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。

【0016】

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ＡＣＣ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ＡＣＣ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。

【0017】

２．車両制御装置の構成
２－１．ＡＣＣ制御装置
ＡＣＣ制御装置５１０は運転者からの要求を受けてオートクルーズコントロールを実行する装置である。ＡＣＣ制御装置５１０にはＡＣＣスイッチ４４からの信号が入力される。ＡＣＣスイッチ４４がオンにされたとき、ＡＣＣ制御装置５１０はミリ波レーダー４６からの信号を用いて先行車両との距離を判定し、設定されている制限速度を超えない範囲において先行車両に追従するように車間距離を制御する。ただし、一つの実施形態では、ＡＣＣ制御装置５１０にはモード選択装置４２からの信号が入力される。そして、モード選択装置４２からの信号はＡＣＣ制御装置５１０におけるオートクルーズコントロールのオン／オフの切り替えに用いられる。その実施形態については後述する。

【0018】

２－２．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、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、及びトルク切替部５６０を備える。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、アップシフトスイッチ２６ｕ、ダウンシフトスイッチ２６ｄ、回転速度センサ４０、モード選択装置４２、及びＡＣＣスイッチ４４からの信号が入力される。モータ制御装置５２０はこれらの信号を処理し、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。

【0019】

モータ制御装置５２０によるモータトルクの計算は、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。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を手動変速モードで走行させる場合のモータトルクの計算と自動変速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トルク切替部５６０によって決定される。

【0020】

車両モデル５３０は手動変速モデル５３０Ａと自動変速モデル５３０Ｂとを備える。手動変速モデル５３０Ａは電気モータ２を手動変速モードで制御する場合に使用される。手動変速モデル５３０Ａは、電気自動車１０をＭＴ車両であると仮定した場合においてアクセルペダル２２及び疑似パドルシフター２６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。自動変速モデル５３０Ｂは電気モータ２を自動変速モードで制御する場合に使用される。自動変速モデル５３０Ｂは、電気自動車１０を有段自動変速機付きのＡＴ車両であると仮定した場合においてアクセルペダル２２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。

【0021】

車両モデル５３０における手動変速モデル５３０Ａと自動変速モデル５３０Ｂの切り替えは、モード選択装置４２からの信号に従って行われる。モード選択装置４２で手動変速モードが選択された場合、車両モデル５３０は手動変速モデル５３０Ａを使用する。モード選択装置４２で自動変速モードが選択された場合、車両モデル５３０は自動変速モデル５３０Ｂを使用する。ただし、一つの実施形態では、車両モデル５３０にはＡＣＣスイッチ４４からの信号が入力される。そして、ＡＣＣスイッチ４４からオン信号の入力によってモデルの切り替えが行われる。その実施形態については後述する。

【0022】

要求モータトルク計算部５４０は車両モデル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。

【0023】

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、運転者が疑似パドルシフター２６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。

【0024】

トルク切替部５６０は電気モータ２の制御モードに応じて接続先を切り替える。電気モータ２をＥＶモードで制御する場合、トルク切替部５６０はモータトルク指令マップ５５０に接続してモータトルク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。電気モータ２を手動変速モード及び自動変速モードで制御する場合、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。トルク切替部５６０の接続先の切り替えは、モード選択装置４２からの信号に従って行われる。ただし、一つの実施形態では、トルク切替部５６０にはＡＣＣスイッチ４４からの信号が入力される。そして、ＡＣＣスイッチ４４からオン信号の入力によって接続先の切り替えが行われる。その実施形態については後述する。

【0025】

次に、車両モデル５３０について説明する。図３に示すように、車両モデル５３０は、エンジンモデル５３１、クラッチモデル５３２、及びトランスミッションモデル５３３を備えている。これらのモデル５３１、５３２、５３３は手動変速モデル５３０Ａと自動変速モデル５３０Ｂで共通である。なお、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、及びトランスミッションをそれぞれ仮想エンジン、仮想クラッチ、仮想トランスミッションと称する。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。トランスミッションモデル５３３では、仮想トランスミッションがモデル化されている。

【0026】

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。手動変速モデル５３０Ａの計算では、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がエンジンモデル５３１で使用される。また、アップシフトスイッチ２６ｕから発信されたアップシフト信号Ｓｕと、ダウンシフトスイッチ２６ｄから発信されたダウンシフト信号Ｓｄとがトランスミッションモデル５３３で使用される。自動変速モデル５３０Ｂの計算では、アクセル開度Ｐａｐがエンジンモデル５３１で使用される。しかし、アップシフト信号Ｓｕ及びダウンシフト信号Ｓｄは自動変速モデル５３０Ｂの計算では使用されない。車輪速センサ３０で検出された車速Ｖｗは手動変速モデル５３０Ａの計算でも自動変速モデル５３０Ｂの計算でも使用される。

【0027】

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。

【数1】

【0028】

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、後述するトランスミッションモデル５３３で計算されるギア比（変速比）ｒと、所定の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。

【0029】

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トランスミッション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。

【数2】

【0030】

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。

【0031】

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は仮想クラッチ開度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。仮想クラッチ開度は通常は０％であり、仮想トランスミッションの仮想ギア段の切り替えに連動して一時的に１００％まで開かれる。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、仮想クラッチ開度Ｐｃに対してトルク伝達ゲインｋが与えられる。図３でＰｃ０は仮想クラッチ開度Ｐｃが０％の位置に対応し、Ｐｃ３は仮想クラッチ開度Ｐｃが１００％の位置に対応している。ＣＰ０からＣＰ１までの範囲とＣＰ２からＣＰ３までの範囲は、仮想クラッチ開度ＣＰによってトルク伝達ゲインｋが変わらない不感帯である。

【0032】

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。

【数3】

【0033】

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、仮想クラッチ開度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。

【数4】

【0034】

トランスミッションモデル５３３はギア比（変速比）ｒを算出する。ギア比ｒは仮想トランスミッションにおいて仮想ギア段ＧＰにより決まるギア比である。手動変速モデル５３０Ａの計算では、アップシフト信号Ｓｕの入力を受けて仮想ギア段ＧＰは１段アップされ、ダウンシフト信号Ｓｄの入力を受けて仮想ギア段ＧＰは１段ダウンされる。自動変速モデル５３０Ｂの計算では、仮想ギア段ＧＰは車速Ｖｗの増大に応じて自動でアップされ、車速Ｖｗの減少に応じて自動でダウンされる。トランスミッションモデル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。トランスミッションモデル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は仮想トランスミッションから出力されるトルクである。トランスミッションモデル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。

【数5】

【0035】

式（５）から明らかなように、変速機出力トルクＴｇｏｕｔはギア比ｒの切り替えに応じて不連続に変化する。この不連続な変速機出力トルクＴｇｏｕｔの変化は変速ショックを発生させ、有段変速機を備えた車両らしさが演出される。ただし、自動変速モデル５３０Ｂで変速機出力トルクＴｇｏｕｔを計算する場合には、例えば一次遅れフィルタによる処理によって変速機出力トルクＴｇｏｕｔの不連続を抑えるようにしてもよい。

【0036】

車両モデル５３０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は仮想トランスミッションから駆動輪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。車両モデル５３０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。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。

【0037】

３．オートクルーズコントロールに連動した制御モードの切替
上記の構成によれば、運転者は電気モータ２の制御モードを任意に選択することができる。特に、手動変速モードを選択することによって、運転者はＭＴ車両のようなシフト操作を楽しむことができる。ただし、手動変速モードでは、疑似パドルシフター２６の操作ポジションに応じて車速が制限を受ける。このため、手動変速モードにおいてオートクルーズコントロールを実行した場合、先行車両への追従に支障をきたすおそれがある。そこで、車両制御装置５０は、運転者がＡＣＣスイッチ４４を操作してオートクルーズコントロールを要求するのであれば、運転者の意志を尊重し、オートクルーズコントロールの機能が阻害されないように制御モードの切り替えを実行する。

【0038】

オートクルーズコントロールに連動した制御モードの切り替えには２つの実施形態が存在する。図４はその第１の実施形態を示すフローチャートである。第１の実施形態では、まずステップＳ１１において、現在の制御モードが手動変速モードかどうか判定される。手動変速モードでなければオートクルーズコントロールを実行する上で問題はない。よって、現在の制御モードが自動変速モードやＥＶモードである場合、そのままの制御モードが維持される。

【0039】

現在の制御モードが手動変速モードの場合、ステップＳ１２において、ＡＣＣスイッチ４４がオンにされたかどうか判定される。ＡＣＣスイッチ４４がオンにされていない、つまり、運転者がオートクルーズコントロールを要求していないのであれば手動変速モードを継続しても問題はない。よって、ＡＣＣスイッチ４４がオフである場合、そのままの制御モードが維持される。

【0040】

現在の制御モードが手動変速モードであり、ＡＣＣスイッチ４４がオンになった場合、手順はステップＳ１３に進む。ステップＳ１３では、手動変速モードからＥＶモードへ制御モードが切り替えられる。詳しくは、トルク切替部５６０の接続先が要求モータトルク計算部５４０からモータトルク指令マップ５５０に切り替えられる。ＥＶモードでは、電気モータ２は疑似パドルシフター２６の操作ポジションによらずにアクセルペダル２２の操作に応じて出力を変化させるように制御される。このため、オートクルーズコントロールの機能が阻害されることは防止される。

【0041】

図５はオートクルーズコントロールに連動した制御モードの第２の実施形態を示すフローチャートである。第２の実施形態では、まずステップＳ２１において、現在の制御モードが手動変速モードかどうか判定される。現在の制御モードが手動変速モードの場合、ステップＳ２２において、ＡＣＣスイッチ４４がオンにされたかどうか判定される。

【0042】

そして、現在の制御モードが手動変速モードであり、ＡＣＣスイッチ４４がオンになった場合、手順はステップＳ２３に進む。ステップＳ２３では、手動変速モードから自動変速モードへ制御モードが切り替えられる。詳しくは、車両モデル５３０における計算が手動変速モデル５３０Ａから自動変速モデル５３０Ｂに切り替えられる。自動変速モードでは、電気モータ２は疑似パドルシフター２６の操作ポジションによらずにアクセルペダル２２の操作に応じて出力を変化させるように制御される。このため、オートクルーズコントロールの機能が阻害されることは防止される。

【0043】

なお、オートクルーズコントロールの実行中は、仮想ギア段ＧＰの切り替えに合わせた変速ショックの演出は停止される。つまり、オートクルーズコントロールの実行中は、仮想ギア段ＧＰの切り替えの前後において、トランスミッションモデル５３３で計算される変速機出力トルクＴｇｏｕｔを連続的に変化させることが行われる。

【0044】

４．モード切替に連動したオートクルーズコントロールのオン／オフの切り替え
オートクルーズコントロールの実行中は、モード選択装置４２による手動変速モードの選択を無効にしてもよい。つまり、オートクルーズコントロールを機能させることを最優先にして自動変速モードかＥＶモードのみを許容するようにしてもよい。しかし、その一方で、運転者がモード選択装置４２を操作して手動変速モードを選択した場合、ＭＴ車両のようなシフト操作を楽しみたいという運転者の意志表明であるとも捉えることができる。

【0045】

図６はモード切替に連動したオートクルーズコントロールのオン／オフの切り替えを示すフローチャートである。まずステップＳ３１において、現時点でオートクルーズコントロールがオンであるかどうか判定される。オートクルーズコントロールがオフになっているのであれば制御モードが手動変速モードに切り替えられても問題はない。よって、現時点でオートクルーズコントロールがオフである場合、そのままオートクルーズコントロールのオフが維持される。

【0046】

オートクルーズコントロールがオンの場合、ステップＳ３２において、制御モードが手動変速モードに切り替えられたかどうか判定される。手動変速モードでなければオートクルーズコントロールの機能は阻害されない。よって、現在の制御モードが自動変速モードやＥＶモードである場合、オートクルーズコントロールのオンがそのまま維持される。

【0047】

現時点でオートクルーズコントロールがオンであり、制御モードが手動変速モードに切り替えられた場合、手順はステップＳ３３に進む。ステップＳ３３では、オートクルーズコントロールはオンからオフに切り替えられる。オートクルーズコントロールが解除されることで、運転者はＭＴ車両のようなシフト操作を楽しむことが可能となる。

【0048】

４．その他
上記実施形態において、パドル式の疑似シフターに代えてレバー式の疑似シフターを備えてもよい。レバー式の疑似シフターは、シフトレバーを前方に倒すことでアップシフト信号を出力し、シフトレバーを後方に倒すことでダウンシフト信号を出力するように構成される。また、上記実施形態において、疑似シーケンシャルシフターに代えて疑似Ｈ型シフターと疑似クラッチペダルとを備えてもよい。その場合、車両モデルのクラッチモデルでは、疑似クラッチペダルの踏み込み量に応じてトルク伝達ゲインを算出するようにすればよい。また、車両モデルのトランスミッションモデルでは、疑似Ｈ型シフターのシフトポジションに応じてギア比を算出すればよい。

【符号の説明】

【0049】

２ 電気モータ、１０ 電気自動車、２２ アクセルペダル、２６ 疑似パドルシフター、４２ モード選択装置、４４ ＡＣＣスイッチ、４６ ミリ波レーダー、５０ 車両制御装置、５１０ ＡＣＣ制御装置、５２０ モータ制御装置

【要約】      （修正有）

【課題】制御モードの切り替えによってＭＴ車両のような運転を楽しむことを可能にしつつ、オートクルーズコントロールの機能が阻害されることを防止することを目的とする。
【解決手段】この電気自動車は、アクセルペダル、シフター、運転者のモード選択操作に従い手動モードと自動モードの中から電気モータの制御モードを選択するモード選択装置、運転者からの要求を受けてＡＣＣを実行するＡＣＣ制御装置、及びモータ制御装置を備える。モータ制御装置は、手動モードでは、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、自動モードでは、シフターの操作ポジションによらずにアクセルペダルの操作に応じて電気モータの出力を変化させる。手動モードでの制御中にＡＣＣの要求があった場合、モータ制御装置は電気モータの制御を手動モードから自動モードへ切り替える。
【選択図】図４

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】